【转】MIPI VS MDDI

高带宽的3G技术在中国大陆市场即将投入到真实的运营，支持3G技术的拍照手机早已粉墨登场，其高清晰图像采集和显示技术要求都是目前的普通拍照手机所不能及的。传统的2.5G拍照手机支持像素一般低于200万像素，在图像传感器件和基带芯片的连接，以及液晶显示屏和基带芯片的连接上，都使用了传统的并行数据总线。业界一般公认，当拍照手机拍摄能力超过200万像素时，若没有适合更大频宽和传输速率的总线设计，将无法呈现出同等级的图像和多媒体的效果。在高速数据传输情况下，并行数据总线带来的高功耗和EMI噪声，以及并行数据总线在手机有限的设计空间里造成的空间浪费，都是伴随着高画质滋生出的实际问题。除了手机外、PMP、便携DVD、DSC等便携式多媒体设备也都会面对这样的问题。

为此，多个标准化组织应运而生。主要由瑞萨科技和精工爱普生联合制定的MVI标准基于LVDS技术，能有效减少EMI；由国家半导体提出的MPL总线标准采用自有专利的Whisperbus，包括索尼-爱立信等手机巨头都有与之合作；更有CDMA技术的起草者高通推出的MDDI标准，同样基于LVDS物理传输规范；当然最庞大、最引人注目的要算MIPI标准，它由诺基亚、ARM、意法半导体、德州仪器、英特尔、飞思卡尔等终端及方案提供商联合组织并发布此规范。在众多的技术标准中，MDDI和MIPI经过多年的锤炼，在业界已具备相当的影响力。一个是掌管着CDMA大旗，同时已经向GSM阵营侵蚀的强大通信半导体厂商；另一个则是由众多GSM手机和相关软件供应商联手的强大组织。在稳固原有市场的同时，双方都有意将对方鲸吞，映射出利益纠葛之博弈。

不同标准特性及应用范围

MIPI与MDDI虽然都主要致力于便携式电子产品领域，但是针对不同的应用都有相应的解决方案。MIPI规范在技术层面上涵盖范围相对较广，适应性较强，不仅针对目前已经存在的低分辨率应用图像采集和显示技术，对于将来高速数据传输也定义出了全新的技术规范。两种标准的竞争主要表现在对串行数据传输的支持上。


在目前的主流应用中，小尺寸LCD屏主要有SMART和DUMB两种，不同之处在于有没有内包显示控制器和帧缓冲，相应传输数据接口也相同，都属于并行数据接口。MIPI组织规范的DBI和DPI子协议规范对于这样相对低色度、低分辨率、低速数据传输的应用也给出了具体的定义。MIPI和MDDI竞争主要存在于高速串型化数据传输的部分，MIPI组织下的高速多点连接工作小组推出的CSI和DSI都是以其自有知识产权D-PHY为物理传输层基础，制订出的摄像和显示模块接口规范。规范中详细定义了其物理连接、协议处理和上层应用。D-PHY采用1.2伏、源同步可升级的低压信令技术、摆幅200mV的差分信号对，最多可支持4个通道，每个通道的速率最高可达1Gbps，理论上4个通道共可以达到4Gbps的传输速率。针对便携设备应用的DSI规范同时定义了最高可以支持XGA分辨率。对于CSI接口规范，除了支持RGB Bayer和YUV等原始图像数据外，更可以支持用户自定义的数据类型或者压缩数据格式。

DSI接口应用方式基本与CSI相同。MIPI针对不同的应用需求已经把具体应用接口细化到各自的子规范中，所以在以手机为主的手持电子产品应用中，MIPI接口规范基本可以支持任何速度和分辨率的数据传输需求。

而在MDDI标准方面，它基于LVDS传输技术，最高支持3.2Gbps的传输速率。使用MDDI接口可以大幅减少连接信号线的数目到6条，有效的减少了噪声干扰问题。根据NEC公司实际测试，对一个QCIF分辨率120×160的图像，以每秒60帧的帧率显示，在使用传统并行CMOS电路的传输方式时，靠近100MHz左右有很明显的一个杂波出现，而使用MDDI串型接口传输则没有类似的状况发生。MDDI的传输规范，可以分为视频、立体声、控制/状态、键盘等，涵盖了所有可能的手机和手持多媒体设备的数据传输需求。MDDI标准为适应不同的应用方式细分了4种应用接口类型。接口类型1支持一路数据路径的物理连接，一路数据连接至多支持400Mbps的传输速率，可以传输SVGA分辨率30FPS的数据，适合于手机、PDA、游戏机和PMP等产品应用中。接口类型2支持两路数据路径连接，接口类型3支持四路数据路径连接，被应用在有更高分辨率需求的便携设备中。接口类型4最多可以支持八路的数据路径连接，也就是3.2Gbps传输速率的能力，适用于HDTV的海量数据传输运用中。与MIPI标准相同，除了标准数据流外，MDDI也可以支持用户自定义的数据类型。

经过多年的孕育，两种标准在技术上发展都相对成熟，而后续MIPI还将推出更高传输速率的M-PHY物理接口和运用于存储期间的接口协议规范，以及完整的软件测试平台。从整个技术产业链的完备性角度来说，MIPI技术发展更加完备，更加突出便携应用的特点。

各标准相关芯片及应用

凭借着在CDMA领域75%至80%的市场占有率，高通的MDDI标准自从诞生之日起就没有为生计担忧过。

目前主流市场上显示和视频采集模块多为并行接口，为配合这种现状，高通的基带芯片一般同时支持MDDI和普通并行接口，给客户以灵活的选择空间。笔者采访过几家国内知名3G手机公司，普遍反馈目前还没有真正的使用到MDDI接口，因为需要在显示和图像采集模组部分外加接口转化芯片，导致成本增加。另外目前主要是以低像素的低端手机为主，海量数据传输还没有真正用到。在高通推出MDDI标准后，三星第一个加入该组织，并推出了三星的S3CA460显示控制芯片，被应用于其后续推出的高像素的拍照手机中。同时东芝、夏普、爱普生、瑞萨、罗姆也纷纷加入，推出了各自的显示控制器和接口转换芯片。瑞萨开发出的LCD驱动器R61504可以显示1,600万色、内置MDDI接口，此产品可以拥有与高精细DVD同等的清晰画质。东芝新近发布的适合3G应用的手机显示控制器，整合了MDDI接口，同时可以支持VGA和W-QVGA分辨率。还有爱普生的S1D13751和夏普的LR38869都是类似的产品。罗姆也高调宣布在其3G手机设计中采用高通的MDDI技术，来满足国内高端用户的需求。

在MIPI方面，虽然MIPI发展时间较为短暂，但是凭借着众多软硬件厂商的加入，MIPI的产品大有赶超MDDI之势。产品分布涉及到处理器、应用接口、海量数据传输接口、无线通讯领域以及软件平台等多门专业学科和行业。相对于MDDI标准，可以显示出其完整的行业产业链和强大的一体化支持平台。由于从MIPI规范第一版发布至今不到两年，所以问世的相关产品并不是很多。但是随着MIPI后续标准的完善和平台的健全，相信MIPI会逐渐占据明显的市场优势。

近日手机图像传感器供应商美光推出了一款1/4英寸、200万像素的图像传感器，面向主流手机，能够把MIPI纳入图像传感器，使得相机更容易集成到手机之中。今后拍照手机市场中传感器的封装尺寸将成为手机厂商的重要考良，在保证图像质量的前提下，要把高分辨率的传感器装进更小尺寸的手机中。在这样发展趋势下，MIPI的出现正好迎合这些传感器厂商的设计需求。

今年年中，意法也正式推出了其符合MIPI CSI-1标准的STCCP27A接口芯片，它可以把手机的相机模块传来的串行数据流转换成基带处理器所需的并行数据。此外新产品还能为双向I2C控制线路提供所需的电平转换功能。另外一个MIPI强有力的支持者TI表示其后续的OMAP应用处理器也将兼容MIPI标准，使该标准能够迅速的在目前的手机客户中得到推广和认可。Transchip公司也预言其未来第三代200万像素模块TC7050将于2007年1月面世，也将支持MIPI接口。除了已经正式宣布的供应商产品，笔者了解到还有许多家芯片厂商已经有相关产品设计完成但没有正式宣布。

虽然MIPI和MDDI规范已有多个版本相继推出，并有各自的产品问世，但是对比日韩等发达国家，中国的应用相对滞后。笔者曾与多家手机设计厂商交流，发现相关人员对于该标准和产品应用还不甚了解，因为在实际的解决方案中缺乏整体的MIPI或者MDDI的应用方案，至今已经投入市场的多为单一的芯片。就目前国内设计能力不足的背景下，如果是完整的应用方案可能更有助于标准的推广和传播。不过随着3G运营步伐的加快，高像素的手机摄像和显示所需要的串型接口将逐渐被国内厂商们所熟悉和认可。

各阵营支持成员及市场预测

从MDDI诞生至今，已经有三星、东芝、夏普、爱普生、瑞萨、罗姆等日韩厂商加入，所涉及到的产业有CDMA2000和WCDMA基带芯片、应用处理器和显示控制器等。从目前MDDI的成员组成架构可以看出其主要致力于应用处理、接口芯片和LCD控制等领域，产业覆盖面是比较有限的，主要是围绕着手机领域发展的。不过，正如高通推出WCDMA/GSM的解决方案，MDDI也在把战火烧到对方的阵地里，以谋求新的发展空间。除高通外，瑞萨也是MDDI组织里的另一家手机主芯片的厂商，日本大多数中高档品牌手机的主处理器都用了来自瑞萨的产品，它的存在对于MDDI标准的推广无疑是强心剂。同时，在图像显示领域三星、东芝、夏普、爱普生的霸主地位是其他竞争者无法撼动的。

据Display Research的预计，应用于手机、数码相机、游戏机等领域的中小型液晶面板的需求数量到2009年将会增长4倍左右，特别是在手机领域中，曾经以单色、STN型为主流的手机显示屏将在近一两年内向TFT型转换。目前，TFT的分辨率已经从QVGA的128mm×160mm逐步增大至240mm×320mm。受这种手机TFT面板趋势的影响，市场对LCD驱动器的规格要求也越来越严格。因此，LCD驱动器的单芯片化、易安装且最合适的封装正被广泛推崇，手机市场的发展趋势也要求LCD驱动器在结构、电路以及液晶的驱动方式上做出更多努力以实现手机的低功耗。作为小尺寸液晶显示器主要供应商，这些MDDI标准的支持成员，也在积极的推行MDDI的标准化进程来满足手机厂商日益严格的需求。

另一方面，MIPI组织成立的初衷并不是单单为了对抗MDDI标准，对抗Microsoft和Intel联手进入手机产业才是其主要的目的。也正是因为这个原因，该组织结集了业界老牌的软硬件厂商包括最大的手机芯片厂商TI、影音多媒体芯片领导厂商意法、全球手机巨头诺基亚以及处理器内核领导厂商ARM、还有手机操作系统鼻祖Symbian。MIPI发展至今已经有90多个会员加入，形成了完整的产业联盟。该组织下设了高速多端链接工作小组(High-Speed Multipoint Link Working Group，包含基带、应用处理器、相机模组、蓝牙、和Wi-Fi之间的高速连接)、软件工作小组、显示接口工作小组、存储界面以及负责市场的工作小组。所以MDDI标准所对抗的只是庞大的MIPI体系中的某几个分支。随着飞思卡尔、英特尔、三星、Symbian和爱立信等重量级厂商的加入，MIPI也逐渐被国际标准化组织所认可。在这种大势所驱的市场环境下，支持MVI和MDDI标准的瑞萨和爱普生，以及支持MPL的美国国家半导体也相继加入了MIPI，这种同时兼顾两种标准的作法是许多没有标准主导地位的厂商选择的中庸路线。

根据MIPI后续标准的推出时间表，针对手机应用将形成完整的解决方案，同时该组织还下设了对会员产品进行评估和建议的职能部门，在标准不断更新的同时，确保相关的产品能够真正实现标准的功能特性。而且由于MIPI内部的骨干会员有象ARM、德州仪器、意法和飞思卡尔等通用处理器的供应厂商，他们会在PMP、便携式DVD、DSC、PDA等便携式多媒体终端通用平台上大力推行MIPI的标准，在产业链上游形成技术壁垒。而MDDI则几乎不能在其他领域形成气候。在此我可以大胆的预测，MDDI标准在一段时间内将会把持住现有的CDMA市场份额，而MIPI除了在手机领域不断扩张外、还会在便携设备终端多个领域全面开花，从而达到组织建立之初所倡导的“通过统一的应用处理器接口，简化软、硬件设计，提升移动设备可重用性和可兼容性。MIPI的宗旨是使厂商能以更快的速度为市场带来功能强大、丰富多彩的产品。”