IDC数据显示,2022年中国AR/VR头显的出货量达到120.6万台。截止2022年第四季度,500美元以下的AR产品出货量占比接近90%。随着AR/VR技术的快速发展及设备价格的下降,其应用范围已从游戏娱乐进一步扩展到医疗、教育、制造等各个领域。
AR/VR设备的显示分辨率也在不断提高,有些产品甚至达到了4K(3840*2160)分辨率。这就要求设备具有更高的数据传输速度和更低的延迟,从而使MIPI控制器IP能够在这些设备中得到更广泛的应用。作为一项高速、节能的显示接口协议,MIPI DSI-2已成为AR/VR头显和隐形眼镜等AR/VR设备的首选。
MIPI DSI-2最初于2016年1月发布,可支持新型和未来移动显示器所需的超高清(4K 和8K)分辨率。该协议规定了智能手机、平板电脑、AR/VR头显和网联汽车等设备中芯片与显示器之间的物理链接。
基于MIPI的摄像头、显示器和传感器都在AR/VR设备的不断进步中发挥着重要作用,这些设备需要更高的像素密度(ppi)、像素分辨率(bpc)、帧率以及多显示器架构。
像素密度的高低决定了显示图像的细节和清晰度,而bpc则决定了色彩再现的准确性。只有同时具备高像素密度和高bpc,才能产生生动逼真的视觉效果。帧率决定了视觉效果显示的流畅度以及对用户头部运动的跟踪程度。帧数越高,运动就越流畅,这对于实现丝滑、身临其境的体验至关重要。
AR/VR设备还需要极低的延迟,以确保快速响应用户操作,尽量减少任何可感知的延迟,并避免因操作与屏幕不匹配而带来的眩晕感。此外,AR/VR设备通常被设计成便携的轻型设备,因此电池和散热器的尺寸也受到限制。这意味着AR/VR设备还应该采用低功耗的设计,以长时间、方便地使用。
AR/VR设备所面临的这些挑战正是MIPI技术的用武之地。随着带宽需求的增加,MIPI 为产品设计师提供了一种与组件对接的可靠规范,以此实现所需的吞吐量和低延迟,同时最大程度地减少引脚数、能耗和EMI。借助MIPI DSI-2的功能,产品设计师可以确保摄像头、显示器、传感器和处理器之间的无缝数据传输,从而提升AR/VR设备的性能和用户体验。
作为开发MIPI相关解决方案的先行者,Rambus自2010年起就开始提供MIPI控制器内核。其第二代DSI-2控制器内核(主机和外部设备)专门针对高性能、低延迟、低功耗和小面积进行了优化,有64位和32位两种核心宽度,支持最高6.0 Gsym/s的C-PHY 三通道速率和最高9 Gbit/s的D-PHY通道速率。该内核完全符合DSI-2 v2.0标准,并实现了该标准定义的所有三个层次:像素到字节打包、低层协议和通道管理,也可设置成支持传统架构的全功能视频接口。DSI-2内核与用户的目标D/C-PHY完全集成并经过验证。它还配有Verilog Source DSI-2测试平台,为IP验收和学习提供总线功能模型。
此外,Rambus MIPI DSI-2控制器还可与Rambus VESA DSC和VDC-M核组成完整的视觉无损显示IP解决方案,帮助设计人员满足具有高分辨率和快速刷新率的新一代显示器的带宽需求。凭借在MIPI DSI和VESA视频压缩领域的专业知识,Rambus的IP核可提供最佳的性能和成熟的IP解决方案,加快产品开发周期并降低设计风险。
通过MIPI技术和Rambus经过优化的MIPI DSI-2控制器内核的功能,产品设计人员可以更加从容地应对AR/VR设备在高性能数据传输、低延迟和高能效方面的挑战,最终提供更好的用户体验。