優化訊號完整性 USB 3.0驅動器舉足輕重

作者: 黃耀瑋
2011 年 08 月 10 日

第三代通用序列匯流排(USB 3.0)傳輸速率飆升至5Gbit/s後,伴隨而來的訊號失真問題有如芒刺在背。為在不大幅變更產品設計的情況下快速通過相容測試,利用驅動器(Re-driver)優化訊號完整性的設計方案,已逐漸在市場上嶄露頭角。
 


恩智浦半導體介面產品行銷經理吳韶阡表示,隨著高速傳輸介面訊號失真問題加劇,驅動器所扮演的角色將日益吃重。





恩智浦半導體介面產品行銷經理吳韶阡表示,為解決USB 3.0傳輸速率暴增為USB 2.0十倍後,訊號完整性大受挑戰的問題,恩智浦發表USB 3.0驅動器–PTN36241B,並導入非連續線性等化器(Discrete Time Linear Equalizer, DTLE)、連續時間線性等化器(Continuous Time Linear Equalizer, CTLE)兩種技術執行訊號補償,可協助USB 3.0產品製造商在最短時間及最小設計變動下通訊標準認證。
 



吳韶阡進一步說明,針對傳輸端(Tx)和接收端(Rx)訊號失真的情形,USB 3.0驅動器內建的DTLE與CTLE各司其職。前者透過減弱傳輸端的數位訊號強度來縮小波形振幅,進而達到穩定的傳輸速率及時脈頻率,提升訊號完整性;後者則可藉由等化器線路來減少接收端的雜訊,讓資料接收過程更順暢。因此,只要在傳輸端與接收端之間搭載一顆驅動器,廠商即可在不變動產品主體架構之下通過標準測試,而不須花費重新設計產品的高昂成本。
 



吳韶阡預估,未來USB 3.0在筆記型電腦、主機板應用擴大後,驅動器將具更多的發揮空間。舉例而言,筆電左右兩邊均設有USB接口,而USB控制器在印刷電路板(PCB)中的位置通常偏向一邊,造成另一邊接口的傳輸距離較長,訊號完整性遭受挑戰;此外,主機板設計中,USB控制器可能距離接口長達10公分以上,訊號衰減的程度更為驚人。因此,看好驅動器日漸壯大的需求,恩智浦將持續展開布局,搶攻先期商機。
 



值得注意的是,目前USB 3.0僅能透過3公尺左右的纜線傳輸資料,一旦超出該長度即出現明顯的訊號衰減或漏失,成為其拓展消費性電子市場的阻礙。對此,吳韶阡強調,恩智浦已著手規畫下一代驅動器的功能特性,藉由該公司的專利技術,未來可望擴大支援8~9公尺的傳輸距離,讓USB 3.0可順利打入消費性電子市場。

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