USB-C를 통해 USB4를 리타이밍하는 중

USB-C 커넥터는 이들 모두를 지배하는 유일한 커넥터다. 그것은 그것의 정의에 있어서 놀라운 유연성을 가지고 있고 서로 다른 상호 연결에 걸쳐 광범위하게 채택되어 왔다. 그 유연성과 사용의 다양성은 특히 활성 케이블에서 그 위를 흐르는 신호를 재타임 시키려고 할 때 많은 어려움의 근원이기도 하다.  리티머의 이러한 어려움에 대한 주요 원인은 USB-C가 지원하는 모든 옵션과 모드 사이의 많은 상호작용이다.

USB-C는 일련의 대체 또는 "Alt" 모드를 통해 USB, Thunderbolt, DisplayPort, HDMI 및 MHL뿐만 아니라 다른 신흥 프로토콜을 지원한다. 각자는 고유의 프로토콜과 물리적, 계층을 가지고 있어 레티머에 의해 별도로 다루어야 한다. 그것들은 서로 다른 시기에 그리고 강하게 다른 목적을 위해 서로 다른 그룹에 의해 정의되었다. 프로토콜 계층은 서로 다르다. 물리적 계층은 또한 서로 다른 비율과 상당한 후방 호환성 모드 및 제약조건으로 서로 다른 방식으로 정의되었다. 하나의 커넥터 정의에 따라 서로 잘 맞고 작동할 수 있다는 것은 기발한 엔지니어링의 업적이다.

USB-C는 또한 커넥터를 2차원의 임의 정렬에 연결할 수 있는 가역성을 지원한다. 첫 번째 정렬 치수는 케이블의 각 끝이 호스트 끝 또는 주변 끝 중 하나에 연결될 수 있으며, 연결될 때까지 정렬 상태를 알 수 없다는 것이다. USB-C는 USB-A 커넥터에 비해 크게 향상된 이 두 가지 역할에 대해 완전히 대칭적인 플러그와 소켓 정의를 가지고 있다. 다양한 프로토콜은 모두 호스트 기반 구성 주기를 가지고 있으므로, 해당 사이클에 리티머가 참여해야 하는 활성 케이블의 경우 명령이 어느 쪽에서 오는지 구별하는 것이 중요하다. 즉, 검색기는 오버헤드 패킷을 승인, 처리 및 어느 방향으로든 전파할 수 있을 정도로 유연해야 한다.

두 번째 정렬 치수는 케이블의 양쪽 끝을 플러그의 한쪽이 상단에 있는 상태로 꽂을 수 있다는 것이다. 사용자가 플러그의 방향을 만지작거리지 않도록 하기 위해, USB-C는 플러그를 양쪽 끝에서 어느 쪽으로든 삽입할 수 있도록 정의되었다. 이는 다시 USB-A 커넥터에 비해 크게 개선되었으며, 커넥터 반대쪽 모서리에 핀으로 고정할 각 방향의 두 쌍을 정의함으로써 달성되었다. 전원, 접지 및 사이드밴드 신호를 포함한 다른 모든 연결부 역시 대칭적으로 정의된다. 후진을 제어하는 것이 중요한 응용 시나리오가 있으므로, 와이어 간의 연결을 내부적으로 뒤집는 기능은 완전한 기능을 갖춘 USB-C 레티머의 요구 사항이다.

USB-C 레티머는 또한 전력 공급(PD) 컨트롤러와 상호 작용해야 한다. USB-C는 링크를 통해 전달되는 전력의 생산자와 소비자 사이의 협상을 허용한다. 이 때문에 USB-C 레티머는 PD 컨트롤러에 2와이어 인터페이스(TWI)를 지원해야 한다.

USB-C 검색기는 둘 이상의 클럭 모드를 지원해야 한다. 모드는 비트 레벨 레티밍(BLR)이며 독립 SSC(SRIS)가 있는 별도의 참조 클럭이다.

USB-C는 특정 다기능 모드도 허용한다. 하나의 고속 차선이 USB 3.2이고 다른 차선이 디스플레이포트인 것이 그 예다. 필요한 구성은 리티머로 미리 결정할 수 없다. 대신 주변부와의 교섭을 거쳐 주최 측에서 필요에 따라 선언한다.

20Gbps SerDes 비율 때문에 USB4는 작업을 하기 위해 리티머가 필요하며 리트리버가 필요하지 않은 세대다. 아날로그 적강의 세 가지 주요 단점은 다음과 같다.

1. 적외선은 신호와 내부 수신기 소음을 모두 증폭시킨다. 
2. Redriver는 ISI(심볼 간 간섭)를 부분적으로만 청소한다. 
3. 적외선은 눈 폭을 복원하지 않으며 지터가 전파될 수 있다. 

이에 따라 홍강 이전과 이후 모두 연결의 완전한 도달은 활용될 수 없다. 추가된 소음, 잔류 ISI, 지터 및 좁은 눈 폭의 영향을 최소화하기 위해 각 장소에 추적 길이를 단축해야 한다. 이러한 문제들로 인해 시스템 개발자는 계획한 모든 사용 시나리오에 걸쳐 엔드 시스템에 대한 홍수의 복잡한 영향을 이해하고 특성화해야 하는 상당한 부담을 안고 있다. 이러한 문제는 데이터 경로에 둘 이상의 레티머를 사용할 때 증가한다.

USB4는 또한 가장 작은 폼팩터를 제외한 모든 포트의 모든 포트에 물리적으로 가까운 레티머를 필요로 하는 세대다. USB4 포트가 최대 도달 범위를 달성하려면 마이크로프로세서에서 USB-C 커넥터로 인쇄회로기판(PCB)을 건너는 데 손실 예산을 사용할 수 없기 때문이다. 대부분의 초기 세대에서는 PCB 전체의 손실이 손실 예산에 흡수될 수 있었다. USB4에 대한 대부분의 호스트 시나리오에서는 특히 시스템이 가장 비싼 유형의 PCB 재료를 사용하지 않으려는 경우 레티머가 필요하다.  물론 마이크로프로세서 바로 옆에 커넥터를 놓을 수 있다면, 레티머가 필요하지 않을 수도 있다.

일부 애플리케이션에서 마이크로프로세서는 USB4와 다른 프로토콜의 전체 요구사항을 지원하지 않는 일반적인 SerDes만 가지고 있다. 이러한 경우 호스트 바로 옆에 두 번째 리티머가 필요하다.

또 USB4는 액티브 케이블이 전면에 나서는 세대다. USB는 대부분 수동 케이블로 지금까지 버틸 수 있었다. 패시브 케이블은 여전히 최단거리 USB4의 옵션이지만, 많은 상황에서 액티브 케이블이 필요할 것이다. 이러한 사실은 리티머가 필요로 하는 전력 소모량이 증가하기 때문에 일부 애플리케이션에서 USB4의 유용성을 방해할 것이다.

여러 프로토콜은 호스트가 일련의 리티머 각각에 도달하고 각 리티머에 대해 이퀄라이저 파라미터를 조정하는 방법을 정의했다. 이 프로토콜들 내에는 대칭과 비대칭 방법을 정의하는 복수의 모드가 있다. USB-C 검색기는 이 모든 프로토콜에 참여해야 한다.

USB4를 둘러싼 도전적인 신호 무결성 환경 때문에 레티머는 눈 높이 및 눈 폭 측정과 같은 눈 범위 기능을 지원할 수 있다. PRBS 패턴을 생성 및 확인하는 기능으로도 비트 에러 측정이 필요하다.

마치 USB4가 스스로 리타임을 할 만큼 단단하지 않았던 것처럼, 이러한 추가 기능이 뒷받침되어야 한다. 이 모든 요소들의 조합은 USB-C를 통한 USB4용 멀티 프로토콜 레티머를 생산한 가장 복잡한 레티머로 만든다.  일부 사용 가능한 레티머 솔루션은 USB4, DisplayPort 및 Thunderbolt 프로토콜을 지원하며 방향 반전, 커넥터 플립 및 외부 PD 컨트롤러를 지원하며 광범위한 테스트 및 측정 기능을 제공한다. 칸두는 그런 해결책을 한 가지 제안한다.

레티머는 상호연결 설계에 있어 그 어느 때보다도 중요하며 USB4와 USB-C에 대해 정의된 다른 고속 프로토콜의 성공적인 작동을 위해 필수적이다.

브라이언 홀든 칸두의 표준 부사장이야 이전에는 광학인터넷작업포럼(OIF)의 시장인식교육위원회 위원장, 하이퍼트랜스포트 컨소시엄의 회장 겸 펠로우, PMC-Sierra 표준담당 이사, StrataCom의 매니저 겸 공동창업자 등을 역임했다. 브라이언은 GTE에서 경력을 쌓기 시작했다.  UC 데이비스로부터 전기공학 학사, 코넬로부터 MBA를 받았다. 그는 49개의 미국 특허를 가지고 있다.  그는 '하이퍼트랜스포트 3.1 인터커넥트'와 함께 곧 출간될 책 '코드 시그널링'의 저자로, 증조할아버지의 전기 '찰스 W'를 집필했다. 우드워스: U.C. 최초의 곤충학자의 놀라운 삶."

https://www.embedded.com/retiming-usb4-over-usb-c/

Apple M1 iPad Pro: 새로운 기능 및 필요한 케이블

Apple은 M1 MacBook의 출시로 큰 주목을 받았으며 이제 M1을 iPad Pro에 탑재하여 태블릿 라인에 활력을 불어 넣으려 합니다. 가장 강력한 태블릿 대안에 필적하는 이전보다 더 빨라져야 하지만, 이것이 차세대 태블릿에 제공되는 전부는 아닙니다. M1 iPad 케이블 연결 옵션도 크게 향상되어 USB4 와 Thunderbolt 4 를 사용할 수 있습니다.

다음은 iPad M1 케이블, 연결, 성능 등에 대해 알아야 할 모든 것입니다.

iPad의 M1은 얼마나 빠를까요?

Apple의 M1 MacBook은 지금까지 만들어진 가장 빠른 노트북 중 일부이며 MacBook Air 내부에 있는 M1 칩과 고급 MacBook Pro의 후드 아래에 있는 M1 칩 사이에는 실제 성능 차이가 없었습니다. 아이패드의 M1은 노트북 M1 시스템 온 칩(SoC)과 동일한 8개의 CPU 코어와 8개의 GPU 코어를 유지하지만, 단순히 태블릿에 수동 및 능동 냉각을 위한 공간이 더 적은 더 작은 장치이기 때문에 동일한 열 헤드룸.

그러나 M1 iPad는 자체 소프트웨어 제품군이 있으므로 MacOS와 동일한 요구 사항이 없는 iPad OS를 사용하기 때문에 중요하지 않습니다. iPad OS는 또한 ARM 기반 M1 칩에 더 최적화되어 있습니다. 이전 세대 iPad의 Apple A1 SoC와 동일한 기본 아키텍처를 공유하므로 성능 손실을 쉽게 만회할 수 있기 때문입니다.

Apple은 출시 전에 iPad Pro의 새로운 M1 디자인이 이전 모델보다 50% 더 빠를 것이라고 주장했으며 이는 실제 테스트에서 나타났습니다. 엄청나게 빠르며 대부분의 다른 태블릿을 부끄럽게 만듭니다.

그 어느 때보 다 더 나은 모습

iPad의 M1은 그래픽 성능도 크게 향상시켜(Apple에 따르면 최대 40%), 이는 새로운 디스플레이, 특히 더 큰 iPad Pro의 고급 옵션을 강화하는 데 도움이 됩니다. 11인치 모델은 2388 x 1688 픽셀의 해상도를 가지며 12.9인치 버전은 더 자세한 2732 x 2048 픽셀을 갖습니다.

11인치 모델은 보다 컴팩트한 폼 팩터에서 환상적으로 보이는 보다 전통적인 Apple Liquid Retina LED 디스플레이를 사용합니다. 하지만 아이패드 프로 M1 12.9인치 모델은 상당히 특별한 점이 있다. 고해상도 화면은 미니 LED를 사용하여 화면을 더 작은 컴패니언보다 더 밝게 만들고 훨씬 더 미묘한 HDR을 제공할 수 있습니다. 영화나 TV 프로그램을 볼 때 좋습니다.

iPad M1 케이블 포트 진화

새로운 iPad Pro M1은 태블릿의 내부 프로세서와 디스플레이를 점검할 뿐만 아니라 연결도 업그레이드합니다. 새로운 iPad Pro에는 USB 4 및 Thunderbolt 4 기술을 모두 완벽하게 지원하는 단일 USB-C 포트가 있어 USB 성능 기준을 40Gbps로 높이고 연결 하는 모든 호환 Thunderbolt 4 장치가 그 속도의 완전한 이점.

또한 M1 iPad Pro는 10Gb 이더넷 및 다양한 고속 외부 스토리지와 완벽하게 호환됩니다. 아마도 가장 중요한 것은 사용자에게 iPad Pro M1용 Thunderbolt 4 케이블을 사용하여 Apple 자체 Pro Display XDR을 타협 없이 전체 6K 해상도에서 사용할 수 있는 옵션을 제공한다는 것입니다.

필요한 iPad Pro M1 케이블

상자에 광범위한 iPad M1 케이블은 포함되어 있지 않으며 충전용 iPad Pro USB C 케이블 하나만 포함되어 있습니다. 태블릿을 최대한 활용하려면 연결하려는 대상에 따라 iPad Pro용 USB4 케이블 또는 iPad Pro용 Thunderbolt 4 케이블 을 주문하는 것이 좋습니다 .

Cable Matters 는 다양한 iPad Pro Thunderbolt 케이블 및 iPad Pro USB-C 케이블을 제공합니다 . 이 모든 케이블 을 통해 최대 데이터 전송 대역폭과 USB 전원 공급 (일부 최대 100w)을 활용하여 새 제품을 신속하게 충전할 수 있습니다. 아이패드 프로 M1 태블릿.

[인텔 인증] 100W 충전을 지원하는 Thunderbolt 4 USB-C 케이블

[USB-IF 인증] USB4™ 케이블(40Gbps)(Power Delivery 포함)

더 넓은 카메라, 더 빠른 무선 등

큰 물리적 변화와 함께 iPad Pro M1은 더 미묘한 개선 사항도 제공합니다. TrueDepth 카메라는 1,200만 화소의 해상도를 가지고 있어 매우 세밀하지만 화상 통화를 위한 Apple의 새로운 Center Stage 기능도 지원하므로 초광각 시야각을 활용하여 말하는 사람에게 초점을 맞추거나 프레임을 확장하여 새로운 참가자를 포함합니다. 중간에 통화에 참여하는 경우.

Wi-Fi 6은 네트워크를 사용할 수 있을 때 최고 속도의 무선 인터넷 액세스를 제공하지만, 그렇지 않은 경우 새로운 iPad Pro M1은 초고속 셀룰러 데이터 연결을 위해 5G 연결을 활용할 수도 있습니다.

추가 비용을 지불하면 새로운 흰색 Magic Keyboard를 iPad Pro와 함께 사용하여 훨씬 향상된 타이핑 경험을 제공할 수 있으며 (별도 판매) Apple Pencil도 완벽하게 지원합니다.

https://www.cablematters.com/blog/USB-C/apple-m1-ipad-pro-what-s-new-and-what-cables-you-ll-need

HDMI 2.1 대 DisplayPort 2.0

새로운 세대의 케이블은 이제 막 지평선을 넘고 있으며 이전보다 더 많은 대역폭, 기능 및 기능을 제공합니다. HDMI 2.1 케이블 은 이미 차세대 콘솔 게임의 주류이지만 DisplayPort 2.0은 그리 멀지 않을 수 있습니다 .  DisplayPort 2.0이 출시되면 고급 게임용 PC를 위한 초고해상도의 높은 프레임 속도의 완전히 새로운 극장이 가능해집니다.

 이전에 있었던 HDMI 2.0 대 DisplayPort 1.4 논쟁 과 마찬가지로 HDMI 2.1 대 DisplayPort 2.0은 차세대 케이블이 될 것입니다.

https://youtu.be/oP6KxAwb-qA

HDMI 2.1 – 지금 최고

HDMI 2.1은 이전 세대의 개선 사항과 달리 이전 제품에 비해 성능과 기능 면에서 기념비적인 도약이었습니다. HDMI 2.0의 최대 대역폭이 18Gbps에 불과한 반면 HDMI 2.1은 최대 48Gbps 를 지원할 수 있습니다 . 이를 통해 추가 색상 깊이에 대한 HDR의 요구 여부에 관계없이 더 높은 재생 빈도에서 더 높은 해상도를 지원할 수 있습니다.

HDMI 2.1은 60Hz에서 이전에는 불가능했던 144Hz 4K 해상도까지 4K 해상도를 지원할 수 있으며 30Hz에서 8K 해상도도 표시할 수 있습니다. DSC( 디스플레이 스트림 압축 )를 사용하면 크로마 서브샘플링을 사용하지 않고도 120Hz에서 8K 또는 최대 100Hz에서 10K 해상도를 가능하게 합니다.

HDMI 2.1 표준은 또한 단일 HDMI 2.1을 통해 HDMI 2.1 소스와 맞춤형 오디오 시스템 간에 5.1 및 7.1 서라운드 사운드 데이터를 전송할 수 있는 향상된 오디오 리턴 채널(eARC) 지원을 포함하여 여러 가지 새로운 기능을 가져왔습니다. 케이블. 또한 게임 시 향상된 성능을 위해 가변 재생 빈도 및 자동 짧은 대기 시간 모드를 지원합니다.

HDMI 2.1 케이블 은 이전 HDMI 표준과 완벽하게 역호환되지만 HDMI 2.1의 전체 대역폭을 즐기기 위해 필요합니다. HDMI 2.0 케이블은 HDMI 2.1 커넥터에 연결하면 약간 증가된 대역폭을 즐길 수 있지만 표준의 진정한 잠재력을 실현하지는 못합니다.

이 모든 것이 HDMI 2.1을 2021년 현재 사용할 수 있는 최고의 케이블 표준으로 만듭니다. 일단 DisplayPort 2.0 모니터와 PC가 등장하기 시작하면 치열한 경쟁을 벌이게 될 것입니다. 데스크탑 공간에서 최소한 HDMI 2.1 대 DisplayPort 2.0은 그다지 큰 싸움이 아닐 수 있습니다.

DisplayPort 2.0 – 8K 게임 및 그 이상

HDMI 2.1이 4K 게임 및 초고화질 영화의 표준이라면 DisplayPort 2.0은 8K 게임 등을 가능하게 하는 케이블이 될 수 있습니다. DisplayPort 1.4 케이블 의 최대 데이터는 거의 3배이며 HDMI 2.1의 데이터는 거의 2배에 달하여 최대 80Gbps에 이릅니다.

이 엄청난 대역폭을 통해 DisplayPort 2.0 연결은 DSC를 사용하지 않고도 240Hz에서 4K 해상도, 180Hz에서 5K, 최대 85Hz에서 8K까지 처리할 수 있습니다. HDR 콘텐츠는 이러한 최대값을 약간 줄이지만 HDR이 활성화된 경우에도 60Hz에서 8K를 수행할 수 있습니다.

8K가 호환되는 콘텐츠나 디스플레이가 거의 없는 새로운 표준인 만큼, 8K는 아직 이를 즐길 수 있는 디스플레이가 거의 없지만 앞으로 몇 년 안에 더 주류 표준이 될 것입니다. 그런 일이 발생하면 어떤 케이블을 사용할 것인지에 대한 질문이 없습니다. HDMI 2.1 대 DisplayPort 2.0의 경우; DisplayPort는 확실한 선택입니다.

이 극한의 대역폭은 압축 없이 144Hz의 트윈 4K 디스플레이, 압축 없는 60Hz의 10K 디스플레이, DSC가 활성화된 경우 HDR이 있는 60Hz의 16K 디스플레이 등 훨씬 더 높은 해상도를 제공합니다.

이러한 해상도는 기존 TV의 지평선에 있지도 않지만 가상 및 증강 현실 디스플레이에 대해 이러한 종류의 극한 해상도의 가능성이 있습니다. 이러한 높은 프레임 속도 및 해상도 요구 사항을 충족할 수 있는 그래픽 카드가 아직 존재하지 않는 경우에도 마찬가지입니다. .

이전 세대의 DisplayPort 기술 과 마찬가지로 USB-C 및 Thunderbolt 와 같은 대체 커넥터를 사용하여 DisplayPort Alt 모드에서 DisplayPort 2.0을 활용할 수도 있습니다 .

DisplayPort 2.0에는 eARC와 같은 지원이 없으며 이전 제품에 비해 크게 개선된 기능은 없지만 즐길 수 있는 새로운 기능 중 하나는 패널 재생입니다. 이는 연결된 장치의 전력 및 열 요구 사항을 최적화하여 이전 프레임 이후 변경된 화면 부분만 렌더링하도록 하는 데 도움이 됩니다. 이는 올인원 PC 및 랩톱과 같은 더 작은 연결 장치의 전력을 절약하기 위한 것이지만 이를 사용하는 모든 장치의 성능이 약간 향상될 가능성도 있습니다.

2021년 HDMI 2.1 대 DisplayPort 2.0

2021년 DisplayPort 2.0의 가장 큰 단점은 아직 사용할 수 없다는 것입니다. 기기에도 없고, 디스플레이에도 없고, 케이블 형태도 아닙니다. 그러나 VESA는 올해 말 이전에 나타나기 시작할 수 있다고 제안했습니다. 현재로서는 HDMI 2.1을 훨씬 더 쉽게 사용할 수 있으며 모든 종류의 고급 미디어 및 게임 요구 사항에 대한 솔루션으로 실행 가능합니다.

DisplayPort 2.0이 출시되면 데스크톱 PC와 프리미엄 디스플레이에 탑재될 것으로 예상하고 앞으로 몇 년 동안 더 널리 보급될 것입니다. 또한 회의실 및 광고 시스템의 초고해상도 디스플레이를 위한 비즈니스 시장 에도 나타날 것으로 예상할 수 있습니다 .

DisplayPort 케이블 , DisplayPort 2.0 , HDMI 2.1