摘要：当数据在两个设备之间传输或者同设备内部连接传输音视频等高速信号数据时，需要有规范的传输协议。目前，最主要的接口传输标准包括HDMI、DP、USB等。由于全球手机、平板、笔电、PC、电视、可穿戴设备、车载平板市场的发展过程中传输接口类型不断变化、数量不断增加，以
（1）高速智能互联芯片的类型及市场规模
当数据在两个设备之间传输或者同设备内部连接传输音视频等高速信号数据时，需要有规范的传输协议。目前，最主要的接口传输标准包括 HDMI、DP、USB 等。由于全球手机、平板、笔电、PC、电视、可穿戴设备、车载平板市场的发展过程中传输接口类型不断变化、数量不断增加，以及信号传输技术逐步发展换代，导致不同设备之间出现传输接口不匹配问题。
接口、接口转换器、扩展坞、信号再生器市场快速发展，这些产品所需要的芯片有中继器芯片（ Repeater 芯 片 ） 、 端 口 控 制 芯 片 （ Controller 芯 片 ） 、 协 议 转 换 芯 片（Converter 芯片）等，高速智能连芯片市场快速成长。
1）中继器芯片（Repeater 芯片）
由于不同阶段传输数据翻转速率的变化，数据信号在印刷电路板线路上及内部较长的连接线上传输时会产生信号失真情形，这会使传输数据产生错误或造成错误屏幕显示。中继器芯片（Repeater 芯片）主要分为 Re-driver 芯片（重驱动器芯片）、Re-timer（重定时器芯片）两种，其中 Re-timer 主要原理是通过利用均衡技术（如预加重或者去加重、连续时域线性均衡器、判决反馈均衡器等）、时钟数据恢复等技术，大幅减少信号时间抖动和失真。
当信号通过 Re-Timer 芯片时，Re-Timer 芯片通过内部的时钟对其进行重构，消除前级信号抖动、增强后级信号传输能量后再继续传输，从而有效缓解信号衰减对图像和数据质量的影响。中继器芯片可被应用于服务器、高端笔记本电脑、台式机、电脑配件等高速数据场景。
2）端口控制芯片（Controller 芯片）
端口控制芯片主要是控制接口识别及充电电压电流，以 USB Type-C 端口控制芯片的功能为例，该芯片是 USB Type-C 接口的重要控制部分，可以视为USB Type-C 连接口的大脑，主要用于 USB Type-C 接口正反插识别、充电电压电流协商以及进退扩展模式（如 DP 模式，雷电模式等）管理的功能实现。每个 USB Type-C 端口均需匹配对应的控制芯片，随着 USB Type-C 接口有望统一接口形态，每台终端设备对于 USB Type-C 端口控制芯片的需求将呈现倍数增长。
3）协议转换芯片（Converter 芯片）
在视频显示传输中用到的接口种类繁多，主要接口类型包括 HDMI、DP、USB 等，而高清图像、数据在不同接口或传输协议之间的转换日益频繁，催生对显示接口转换器的大量需求。协议转换芯片可实现所有主流显示接口间高效率、低能耗的信号转化，是显示接口转换器的核心部件。当前主流的外部接口协议类型如下：
①HDMI高清多媒体接口
（High Definition Multimedia Interface）是一种全数字化视频和音频发送接口，由 SiliconImage 公司倡导，联合索尼、松下、日立、飞利浦、汤姆逊、东芝等八家著名的消费类电子制造商成立的工作组于 2002 年共同开发。HDMI 是首个支持在单线缆上传输非压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口，具有体积小，传输速率高，传输带宽宽，兼容性好等优点。HDMI 接口可以用来连接蓝光播放机、高清播放器、部分笔记本电脑、PS等游戏主机、摄像机等设备，特别是在高清电视领域，HDMI 接口市场优势明显，目前高清电视基本都配置有 HDMI 接口。
②DP
DP（DisplayPort）是由 VESA（视频电子标准协会）发起的用于高分辨率音视频传输的开放标准，主要用于视频源与显示器等设备的连接，发起企业包括英特尔、AMD、戴尔、联想及三星等企业。2006 年 5 月，VESA 正式发布了 DP1.0 标准，目前最新版本是 VESA 于2022 年 10 月正式发布的 DP2.1 标准。
DP 可应用的产品主要包括：笔记本电脑和屏幕、平板电脑、智能手机、液晶平板电视、光盘播放器等，尤其是在高端显示设备（分辨率大于 1080p）上应用 DP 的优势更加明显。高分辨率是未来显示器发展的一个明显的趋势，分辨率越高，数据传输量越大，在数据量提升的潜力上，DP 接口的前景较之HDMI 要更好。
USB Type-C 标准下，已经实现可以直接通过 USB Type-C 接口来进行 DP标准视频信号的传输。同时，DP 原有的数据压缩、电源效率管理、多显示流支持等技术持续改进优化，让 DP 带宽实现了飞跃。凭借 DP 免授权金、传输带宽显著增加、与 USB Type-C 接口兼容等明显优势，DP 标准将在视频信号传输应用领域更加广泛普及。
③USB
USB（Universal Serial Bus，即通用串行总线）协议由英特尔、IBM、微软等多家公司在 1996 年底联合推出，主要用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，如鼠标、键盘、游戏手柄、游戏杆、扫描仪、数字相机、打印机、硬盘和网络等电脑周边设备。
目前最新的 USB 接口形态为 Type-C，是 USB 标准化组织旨在解决 USB 接口长期以来物理接口规范不统一、只能单向传输等弊端而推出的接口形态，Type-C 尺寸更小、正反可插且同时具有充电、显示、数据传输等功能。USBType-C R2.2 为此形态的最新版本，此版本的接口可以兼容最新的 USB4 Version2.0 协议。
（2）高速智能互联芯片的发展趋势
1）传输速度更高带来 Repeater 芯片的需求增长
随着 CPU 性能不断提升，数据传输速度显著提升，但高速信号在通过电缆或印刷电路板时的衰减现象也更加严重。中继器芯片主要用于解决信号高速传输过程中的衰减问题。在消费电子领域，随着数据传输速率的快速攀升，以及 USB 4 标准和 DP2.1 标准的推出，Re-timer 芯片凭借其稳定性、远距离、低功耗的优势正在成为消费电子 PCB 板中不可或缺的芯片。
在服务器领域，随着 5G、云计算、人工智能和大数据的高速发展，服务器市场将迎来高速发展的历史机遇，服务器接口将呈现出从 SATA 向 PCIe 加快演进的趋势，使得 PCIe Re-timer 芯片成为数据中心服务器 PCB 板中必备的芯片。
在汽车电子领域，随着自动驾驶技术更新换代，“机器视觉+激光雷达+毫米波雷达”正在成为高级别自动驾驶的核心方案。Re-timer 芯片可以满足信号从摄像头传送至车载中控系统中的稳定性、可靠性、低延时、长距离、低功耗及抗电磁干扰等多项要求。
2）接口形态向 USB Type-C 统一，带动 Controller 芯片和 Converter 芯片需求快速增长
早期个人电脑、桌面显示器及电视、商显等其他显示设备采用的接口形态非常丰富，包括 USB、HDMI、LAN、VGA 等。USB Type-C 作为新一代通用接口整合了所有视频信号传输协议，同时支持电源传输和普通数据传输，大大简化设备主板上的端口设计，降低设备生产成本，减轻设备体积。近年来，消费电子轻薄化是大势所趋，例如高端主流笔记本电脑开始仅保留若干个 USBType-C 接口，预计未来将有更多产品将 USB Type-C 接口作为设备的唯一输入/输出接口。
根据 Credence Research 统计，2018 年全球 USB Type-C 接口市场规模达到3,800 亿美元，预计 2019-2027 年，全球 USB Type-C 接口市场规模将以 25.7%的年复合增长率持续增长。
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来源：思瀚研究院