高频外围与射频信号测量认证技术与市场趋势

随着Wi-Fi／移动通信等无线射频标准，不断的提升并且迈向破GHz的超高频信号化发展，对IC设计、PCB、连接器、缆线到测量仪器供应商，以及终端产品业者而言，都是迈向高频化时代不得不面对的严酷考验…

移动设备从内而外 从有线到无线均朝高频化发展

CPU研发趋势已不强调频率而转向多核心发展，从PC到平板、智能手机等移动设备都可看出这样的趋势。由于云端运算应用、互联网移动化、视网膜4K显示画质物联网与大数据分析的潮流下，无论是x86架构的桌机、笔记本、Ultrabook到变形平板，或者走ARM架构的智能手机／平板等移动设备，仍不断的从平台架构上做时脉／频率的超高频化。

802.11ac已成Wi-Fi主流，下阶段将朝60GHz WiGig(802.11ad)迈进

从3G/3.5G到4G标准演进中，4G标准由LTE胜出。Source：ITU、3GPP

从内部系统汇流排，对外外围接口，以至于无线射频如Wi-Fi 802.11ac/ad、WiHD 802.15ad与3G/4G LTE等全面提升。动辄数GHz甚至数十GHz的超高频信号，无论是IC设计业者从上游选用PHY IP，传输接口／连接器与PCB材质的选项，线路设计，到高频测量信号工具仪器的选用等，都是极为严峻的考验。

PCIe汇流排发展直追光纤

从2004年英特尔主导并力推的PCI Express串行汇流排v1.0出现，以提供x1～x16线路的弹性化设计，全双工传输速率2.5～80Gbps，迅速的成为处理器与芯片组平台芯片、桥接芯片，以及高阶工作站、服务器附加卡的接口标准。

经过不少世代演进，2011～12年PCI-E 3.0(Gen3)已成主流规格，单线道(lane)传输频率已达8GT/s；而未来采16～24GT/s的PCI Express 4.0(Gen 4)规范已蓄势待发，将于2014年底最迟2015年正式定案。

与PCIe系出同源的串行实体层高频电路技术，也泛用于象是USB 3.0、Thunderbolt、SATA Express、NVM Express (SFF-8639)，以及源自移动设备如手机、平板所使用的Mobile PCIe。象是PCI SIG与SATA I/O组织合作，导入针对PC/NB使用的SATA Express (SFF-8482)与NVM Express (SFF-8639)接口规格。

前者能与既有SATA 6G兼容，且提供x2 Lane，传输带宽扩大到2GB/s；后者则应用于高效能工作站／服务器，提供x4 Lane，传输带宽拉高到4GB/s，并与既有的SATA 6G、SAS、SATA Express接头兼容。

PCI SIG甚至提出OcuLink的外接接口，以铜轴／光纤缆线作为传输材质，同样提供PCIe 3.0 x4 Lane的界面规格，传输速率可达32Gbps(4GB/s)，可作为通讯机台／网络连接装置等外接以太网络接口的新选择。

有线影音线材／连接头的高频化

2013年9月HDMI 2.0，输出带宽提高到18Gbps，支持双屏幕、21:9超宽比例，以及3840x2160/4096x2160p60等4K格式项。支持HDMI 2.0的4K UHD电视与相关影音设备，预计2014年下半问世。

而由Nokia、三星、晶鐌、索尼与东芝等大厂建立MHL(Mobile High Definition Link)接口联盟，在手机与电视端各加一组MHL收发芯片，以既有的microUSB连接线，传输手机的HDMI信号到电视。目前MHL 2.0提供1080p HD/8声道的影音内容，支持HDCP、3D画面并可藉由电视来为手机充电，未来MHL 3.0将支持到4K UHD的分辨率。

Display Port (DP)显示埠接口是视讯电子标准协会(VESA)于2006年5月所发表的数码式视讯接口标准。它无须任何授权金，具备多屏幕输出能力，且传输带宽比HDMI还高，也被广泛纳入各显卡、集成型芯片组甚至被融入Thunderbolt汇流排规格的协定层内。许多高阶显卡同时支持HDMI与DisplayPort两种显示规格，并提供适当的转接头。

而Intel于2011年发表DP+PCI Express+GP I/O三合一的ThunderBolt汇流排，双向传输速率为10Gbps，使用miniDP Port的连接头，铜轴或光纤(100公尺)两种连接线方式，连接最多6个Thunderbolt外围。

除苹果MacBook Pro产品外，另外也有少数厂商笔记本、AIO一体机支持。2013年Q1 Intel宣布Thunderbolt 2.0，传输速度提升到双向20Gbps并支持4K输出，向下兼容Thunderbolt 1.0。相关产品预计2014底面市。

即将于2014年底亮相的USB 3.1，将追加A/V独立带宽、Type-C新型态连接头与倍增为10Gbps的联机速率，以低成本与既有外围兼容性之姿，挑战外围速率霸主的Thunderbolt。

无线网络与移动通信技术演进趋势

于2014年1月正式定案的802.11ac规格，以较少干扰的5GHz(从4.9～6.0GHz)射频频段，OFDM正交分频多工、QAM256载波调变以及波束成型(Beamforming)技术，传输速率达到1.3Gbps(3天线／3资料串流)～7Gbps(8天线／8资料串流／160MHz)，足可实时传输高清影音(Full HD)甚至4K(3840x2160)影音串流规格。

802.11ac也被跟2.4/5GHz 802.11n向下兼容能力，当