Allion Labs / Ian Hsieh

HDMI協會於2020年9月開放Ultra High Speed HDMI Cable認證,以確保消費者在市場上能夠購買到經過認證之超高速HDMI線纜,加上先前已開放認證的HDMI2.1 Source和Sink,HDMI的8K生態圈已趨於完善。

為什麼消費者需要購買Ultra High Speed HDMI Cable?以下就High Speed HDMI Cable、Premium High Speed HDMI Cable和Ultra High Speed HDMI Cable三者規格來做比較。

Ultra High Speed HDMI Cable在HDMI2.1的規格書中定義為Category3 Cable,需採用通過認證的Category3 Connector因此有時也會被稱作Cat3或HDMI2.1 Cable。

頻寬速度和先前的Premium Cable做比較,從18G大幅提升到48G,可以滿足8K TV或4K 120Hz電競螢幕的訊號傳輸需求。

HDMI Cable認證測試需求

High Speed Cable基於HDMI 1.4b Spec規範,需要通過10.2G眼圖等測試,Premium Cable除了需符合1.4b規範外, 還需要通過18G眼圖測試,Ultra High Speed Cable和Premium Cable一樣需符合1.4b規範,且需通過2.1規範的48G眼圖和EMI測試,EMI測試必需在HDMI協會認可的實驗室執行且符合CISPR規範。

HDMI在1.4b規範中允許透過線纜來傳輸Ethernet訊號和聲音回傳(ARC) ,統稱為HEAC。支持HEAC的High Speed 或Premium Cable會在包裝印上「with Ethernet」,這對消費者來說也許會造成困擾,倘若消費者需要購買一條支援ARC功能的線纜,應該無法把ARC和with Ethernet畫上等號。Ultra High Speed Cable必須標準配HEAC功能,同時也滿足HDMI2.1 eARC(ARC加強版,支持更多聲音格式)功能。

Ultra High Speed 和Premium High Speed HDMI Cable除了皆需要在協會授權的Authorized Test Center (ATC)實驗室(如:百佳泰Allion Labs)執行認證測試外,通過認識測試後需向HDMI協會申請採購認證標籤並貼在包裝上,如此可讓消費者藉由辨識認證標籤,輕鬆的購買到符合HDMI規範的線纜,大幅降低相容性問題的產生。

Ultra High Speed HDMI Cable測試常見問題

Ultra High Speed HDMI Cable必須要同時符合HDMI1.4b Category2和HDMI2.1 Category3的規範,以下透過DC Power Test、Differential Impedance Test、48G Eye Diagram Test以及Attenuation to Crosstalk Ratio等測試結果來詳細說明。

1. DC Power Test

確保+5V Power Pin不會有太大的壓降。當CABLE SOURCE(TP1)端提供+5V Power Pin 4.8V電壓,SINK (TP2)端必須維持電壓不得低於4.7V,只允許有100mV的壓降。線纜長度越長會造成越大的壓降,因此建議加大線徑來減少壓降,此外該測試只需電源供應器和電錶即可量測,因此建議在進行認證測試前能夠先Pre-test。

2. Differential Impedance Test

HDMI2.1規格新增了FRL傳輸模式來取代舊有的TMDS模式,FRL傳輸模式的阻抗量測,Rise-time為75ps,比TMDS的200ps快上許多,因此會造成阻抗波型波動較大。下列左圖是使用Rise-time 200ps,右圖是使用75ps,可以明顯觀察到阻抗的差異。此外阻抗標準也變得更嚴格,TMDS容許100歐姆的15%誤差,FRL只允許10%誤差。

3. 48G Eye Diagram Test

FRL眼圖測試在EQ的調控上是從1dB逐步增加當8dB,當CTLE EQ加到3dB時,還會再增加DFE EQ,一般Wired Cable大約在EQ 4dB~6dB可通過測試。以往眼圖測試我們可以藉由訊號和MASK間的餘裕來觀察線纜的Performance,現在我們可以更客觀的藉由EQ數值來判斷。

另外我們觀察到有些AOC Cable的眼圖會有Random Noise產生,也就是下圖的綠色雜點,即便EQ加到8dB也是無法通過測試,因為訊號加強的同時雜訊也一併加強。

4. Attenuation to Crosstalk Ratio

衰減與串音比是一個綜合訊號傳輸指標,尤其是串音對於ACR的影響更大,因此反而短線纜的資料表現比較差。

百佳泰(Allion Labs, Inc)自2010年以來受Sony HDMI測試中心授權委託,更是於2021年取得HDMI Forum官方授權,正式成為可執行HDMI 2.X測試的認證測試實驗室(Authorized Test Center, ATC)。擁有多年HDMI測試經驗的百佳泰,可執行全方位的HDMI認證測試服務,從Sink、Source、Repeater到Cable & Connector提供產品最即時且完整的驗證方式,不僅能協助廠商快速找出問題,使您的產品在開發初期能符合HDMI設計要求,亦能提供各種Pretest預測試服務和設計指導服務,減少開發階段驗證測試所需耗費的時間。

以下為我們的測試據點,若有更多HDMI相關認證測試問題,歡迎徑洽百佳泰: cn_service@allion.com; service@allion.com