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行動裝置顯示器邁向超高畫質 eDP躍升NB/平板主流介面

2013-06-10
eDP成為Ultrabook與平板裝置顯示器介面主流。由於行動裝置顯示器朝超高畫質演進,促使行動裝置處理器開始透過轉接器或原生內建方式,支援eDP介面,再加上VESA提出專為行動裝置打造的eDP 1.4新規範,讓eDP在行動裝置顯示器介面市場的滲透率快速攀升。
eDP(Embedded DisplayPort)應用版圖正快速擴張至行動裝置市場。行動裝置顯示器邁向超高畫質(Ultra HD),以及行動裝置製造商對成本越來越要求,促使具備設計簡單、所需線數少、功耗低等特性的eDP介面技術,日益受到市場的青睞,因此繼筆記型電腦,尤其是超輕薄筆電(Ultrabook)100%內建後,平板裝置、智慧型手機,在行動處理器業者的奧援下也開始採用eDP。

圖1 譜瑞行銷部資深處長阮建華指出,該公司eDP 1.4晶片產品將於2014年推出,搶攻智慧型手機顯示器介面市場商機。
目前蘋果(Apple)MacBook與iPad全系列已率先導入eDP。譜瑞(Parade)行銷部資深處長阮建華(圖1)表示,蘋果New iPad採用的視網膜顯示器(Retina Display),解析度高達2,560×1,600,現有的低壓差分訊號(LVDS)介面已無法滿足顯示器與裝置中央處理器(CPU)間的訊號傳輸要求,促使全力支持DisplayPort的蘋果,在新一代的筆記型電腦與平板裝置機種內建eDP,期帶給消費者更佳的影音饗宴。

不僅蘋果,英特爾(Intel)Ultrabook與其他非蘋陣營平板裝置製造商,為與蘋果一較高下,紛紛推出強調外型輕薄的機種,使得現有的LVDS由於所需的排線數量較多,無法滿足薄型化需求,因此英特爾與超微(AMD)即宣布新一代個人電腦處理器平台不再支援LVDS,將以eDP全面取代。

另一方面,行動處理器廠商看好eDP可為行動裝置帶來低成本與高顯示效能優勢,也開始支援eDP。目前高通(Qualcomm)與英特爾行動處理器已整合eDP,可望帶動其他處理器業者加入支援eDP的行列。

低功耗、抗EMI能力佳 eDP獲處理器業者青睞

與LVDS相比,除了機構較薄之外,eDP 1.3版的功耗與成本較低,抗電磁干擾(EMI)能力亦較佳,還加入面板自動刷新(Panel Self Refresh, PSR)功能,因此獲得個人電腦處理器業者力推。意法半導體(STMicroelectronics)行銷經理朱振盟表示,由於eDP採用的線數較少,並具備易於設計、低功耗與高抗EMI的能力,因此在英特爾、AMD中央處理器內建下,eDP在新款筆記型電腦市場透率已接近100%。

事實上,eDP規格剛推出時,僅面板解析度達1,080p以上的筆記型電腦與平板裝置採用eDP,其他機種則仍以LVDS為主。阮建華指出,隨著面板解析度提升,不只處理器業者內建eDP,研發支援LVDS產品的面板供應商,今年也開始生產內建eDP的面板,將可進一步提升eDP介面的普及度,預計2013年下半年將有更多支援eDP的筆記型電腦與行動裝置產品問世。

平板裝置顯示器邁向UHD eDP攻下半壁江山

除了稱霸個人電腦顯示器介面市場外,eDP也迅速在平板裝置市場攻城掠地。由蘋果帶起的平板裝置顯示器支援超高畫質解析度趨勢逐漸發酵,行動市場對具備更高傳輸速率、更低成本與功耗的eDP需求已急遽攀升,因此10吋以上平板裝置已將eDP做為標準配備;7吋以下機種,則由於成本考量,以及解析度頻寬需求有限,因此仍以LVDS為主。

朱振盟指出,由於平板裝置螢幕較大,因此解析度越高將可讓消費者體驗更「好看、真實」的影像品質,加上平板裝置也相當強調輕薄的特性,因此目前10吋以上用於高階平板裝置的薄型化面板,已100%支援eDP介面;7吋的平板裝置面板則已有50%內建eDP技術。

阮建華則認為,在面板業者與處理器廠商推波助瀾下,今年eDP平板裝置應用市場可望發酵,進一步推升eDP在平板裝置的滲透率。

值得注意的是,目前仍有不少行動處理器業者尚未將eDP內建於處理器產品中,原因在於,行動產業處理器介面(MIPI)已行之多年,為智慧型手機與平板裝置的顯示器主流介面,但行動裝置邁入超高畫質的發展趨勢,也突顯MIPI無法支援1,080p以上解析度的問題,因此現階段行動處理器業者多利用外掛轉接器的方式,將MIPI訊號轉為eDP,解決高畫質顯示器對介面傳輸效能與裝置薄型化的需求。

阮建華指出,目前eDP在平板裝置50%的滲透率,大多是處理器業者以上述方式實現,隨著eDP的優勢更加在超高畫質行動裝置顯示器的發展趨勢中獲得重視,預期行動處理器業者也將加快在產品中內建eDP介面。

專攻行動裝置 eDP 1.4新規亮相

相較於eDP已成為個人電腦與平板裝置顯示器介面主流技術,在智慧型手機市場,eDP仍有進入障礙。朱振盟指出,MIPI介面已成智慧型手機顯示器標準規格,加上MIPI足以應付智慧型手機面板目前的解析度,以及處理廠商的支援,以至於eDP尚未打進智慧手機市場。

然而同是傳輸1,080p影像資料,MIPI所需的線數較多,但eDP 1.2版每條纜線傳輸速率可達2.7Gbit/s,因此僅需兩對纜線,設計也相對簡單,更何況eDP有更優異的抗擾特性,實有相當大的優勢跨足智慧型手機市場。

有鑑於此,視訊電子標準協會(VESA)已進行eDP 1.4版的討論,並於2013年2月發布草案,預計今年10月底定,將有助eDP進攻智慧手機市場。阮建華表示,新的eDP 1.4規範是專為行動裝置所設計,不僅改善1.3版的面板自動刷新功能,eDP 1.4規範也升級局部背光控制、連接速度附加選項等功能,因此eDP輸出電壓可再下降至200毫伏特(mV),讓行動裝置尤其是智慧型手機製造商可提高電池使用時間。

更值得一提的是,eDP 1.4並支援多點觸控技術,此一新增的通道可讓多點觸控的訊號直接傳送至處理器進行處理,提升觸控反饋品質與節省整體觸控面板功耗。VESA表示,eDP 1.4特別擴增電子介面參數(Electrical Interface Parameters),因此不僅可適用於智慧型手機,也可應用於更輕薄的行動裝置,目前英特爾與面板業者已進行合作,預計2014年即可看到支援eDP 1.4的行動裝置問世。

朱振盟強調,現階段高通與英特爾行動處理器已正式內建eDP介面,惟須待5吋智慧型手機面板製造商於產品中支援eDP介面,eDP才可望開始取代現有的MIPI,拓展智慧型手機應用版圖。

看準eDP發展前景,晶片商紛紛投入相關產品的研發。德州儀器(TI)亞洲區市場開發高效能類比產品行銷經理林士元表示,目前最普及的eDP 1.2設計架構由每條傳輸速率高達5.4Gbit/s的纜線組成,因此若四條纜線同時以5.4Gbit/s的傳輸速率進行影像資料傳輸,經過軟排線訊號品質勢必容易產生雜訊,此時即需驅動晶片(Re-driver)補強訊號品質。德州儀器已針對eDP 1.2版推出Re-driver,以及轉接器。

譜瑞與意法半導體則是推出eDP轉接器,如eDP轉MIPI或eDP轉LVDS等,以因應目前行動裝置處理器尚未整合eDP技術,行動裝置製造商卻已開始逐步提升顯示器畫質的發展趨勢。

由上述可知,在個人電腦與行動處理器、面板製造商與最新eDP 1.4規範的推助下,eDP應用市場範疇將持續擴大至智慧型手機,遂吸引晶片商紛紛推出相關產品,以掌握市場商機。根據IHS iSuppli調查報告,2014年支援eDP與DisplayPort的裝置將達十二億台,其中eDP在行動裝置市場的攻城掠地,為提高DisplayPort系列技術滲透率的主要推動力。

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