隨著人們對顯示質量要求的日益提高，室外大屏和會議電視墻分辨率也逐漸從主流的1080P60轉向了4K60。顯示質量提升的同時，技術的挑戰也如約而至。要實現4K60的顯示，那就意味著使用HDMI 2.0需要傳輸高達18Gbps的圖像數據，現在流行的無論那種方案，都有其明顯的優缺點，業界亟需一種能夠滿足穩定性、高性價比和靈活性等需求的解決方案。

4K60顯示提出新的設計挑戰

如上圖所示，4K60給前端的視頻處理器和后面的顯示視頻處理器提出了新需求： 使用這種方案的時候，LED視頻處理板多采用并行接口作為輸入端，這就意味著視頻發送板在傳輸視頻的同時，需要將HDMI2.0輸出的數據轉成RGB并口輸出，這就對現有的傳輸芯片和格式轉換芯片都提出了新的挑戰。針對這個問題，目前市面上常見的方案有兩種：

一種方案采用高端的FPGA實現HDMI 2.0輸入并行接口輸出，并支持HDCP。這個方案的優點是單芯片方案，但缺點是成本很高，且HDCP調試非常復雜，系統穩定性不好。

另一種方案是采用Lattice專用圖像轉換芯片SiI9777將一路的HDMI2.0拆為兩路的HDMI 1.4，然后采用其他的兩顆專用芯片將HDMI1.4的數據轉換成并行接口輸出。同時能夠支持左/右等分或奇偶像素拆分和音頻提取，且內建模式生成器，提供可選的空白屏幕。重要的是這顆Lattice專用芯片還能支持HDCP，系統穩定性較好。但缺點是成本較高，且采用不同廠商的方案，系統復雜度和調試難度都較高。

顯然，現有的兩種方案都不夠理想。為此，領先的半導體供應商Lattice結合在FPGA和HDMI技術方面的經驗，在SiI9777和LatticeECP3 FPGA的基礎上構建了一個完整的解決方案，滿足開發者的需求。

除了支持4K @ 50/60Hz 超高清分辨率外，SiI9777還符合HDCP 2.2優質內容保護協議，更重要的是，作為全球首款全面支持HDCP 2.2協議的全帶寬HDMI? 2.0/MHL? 3.0雙模集成電路，這個方案自2014年發布以來，已經積累了足夠多的開發經驗。這讓它成為Lattice方案的不二之選。

在實際應用中，同樣地，SiI9777先將一路HDMI2.0轉換成兩路HDMI1.4，然后采用低成本的LatticeECP3-17 FPGA將HDMI1.4轉換成并行接口輸出。

LatticeECP3系列

LatticeECP3系列器件提供高了性能的SERDES模塊、可級聯的高性能sysDSP?、超大邏輯和sysMEM?嵌入式RAM、分布式存儲器、sysCLOCK PLL、DDR3存儲器接口以及sysIO緩沖器。為廣泛的無線和有線應用提供了低成本、低功耗的可編程解決方案。LatticeECP3-17是其中一個極具性價比的產品。這一方案在成本和穩定性上都有較大優勢。同時，因為整套芯片組都是Lattice的產品，系統復雜度和調試難度都有很好的保障。

不帶視頻處理的輸出方案

前面介紹的是不帶視頻處理的輸出方案，但如果有需求，Lattice也有相應的應對之法。開發者可以選擇將兩顆ECP3-17換成單顆ECP3-70或者ECP3-150，從而獲得更強大的視頻處理能力。這時候還可以節省板子的面積，滿足小型化設計需求。

為了滿足更多樣化的需求，Lattice甚至推出了集成了9777+ ECP3-150 + 9777的專用DEMO平臺，能夠支持HDMI2.0 --》 2 HDMI1.4 --》 HDMI2.0的方案。該平臺也支持HSMC接插口，用戶可以采用這個接口與其他的轉接電路板連接。

對現在嵌入式工程師來說，他們在I/O接口的設計方面面臨著前所未有的挑戰。系統復雜性的增加，還有更多高帶寬傳輸要求應用的出現，對他們提出了更高的需求，這時候擁有并行計算和可編程優勢的FPGA在當中產生的作用越來越重要。Lattice作為一個身兼FPGA和接口芯片優勢的廠商，能將這兩個產品完美結合，為未來的顯示帶來更多的方案。