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第一代HD DVD影碟机内部设计剖析

发表日期:2008-3-2 |


目前的HD DVD影碟机阵容 HD DVD影碟机陆续在日本和美国上市了,对于AV玩家来说,这应该是最近一个月来最令人关注的事情了,对于还没有享受到HD DVD的中国用户来说,也对它布满了好奇。 目前上市的HD DVD影碟机均来自于日本东芝公司,而且在未来很长的一段时间里,市场上能见到的HD DVD影碟机(注重是HD DVD,而不包括双格式的兼容影碟机),不管是什么品牌也基本是出自东芝之手(三洋与汤姆逊的HD DVD影碟机均OEM自东芝)。不过,在日本和美国主打的HD DVD影碟机并不相同。 东芝目前出品的HD DVD影碟机有两款,一款是HD-XA1,一款是HD-A1,在日本市场只推HD-XA1,而在美国市场则两者兼备,但从卖场的进货来看,主力则是HD-A1。另外,沃尔玛的销售列表中还有一款HD-D1,应该是HD-A1的变形,专供沃尔玛也说不定。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图一) 最高档的HD DVD-XA1影碟机,日本报价10万日元左右,美国报价799美元 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图二) 低端的HD-A1影碟机,美国报价499美元 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图三) HD-D1影碟机,估计是专供沃尔玛的机型,售价498美元 这三款产品,在内部与接口设计方面是相同的,区别只是在外观(HD-XA1机身的用料给人的感觉更为高档,其前面板带有无需人工控制的机械自动滑门,打开后才能看到光盘驱动器的托盘面板,而HD-A1和D1则传统的直接托盘式的面板) 、遥控器(HD-XA1的遥控器带有背景灯,可在黑暗的环境中使用,而A1和D1的遥控器不带此功能) 和背后的RS-232接口(用于与计算机连接进行相关的操作)。而有关HD DVD影碟机的背面的接口设计,已经在早前的新闻中予以报道,因此下文中我们主要根据国外的相关报道,来深入了解一下它们内部的构造,从中来消除最近一段时间对HD DVD影碟机设计的一些误解。
  内部设计概览——硬件本身支持1080p输出 为了方便表述,下文中将HD-XA1、HD-A1、HD-D1统称为HD影碟机,因为通过笔者的分析,这三者的内部结构是一样的,所以可以一并进行分析。首先让我们来看看内部的整体布局。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图四) 拿开顶盖后可以看到HD影碟机的内部布局,最上面是主处理电路板,其下方则是HD DVD驱动器与电源、接口处理电路 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图五) 拿下上方的主处理电路板后,就露出了电源(左侧)、HD DVD-ROM驱动器(中)和接口电路板(右后) 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图六) 从这个角度可以更清楚的观察HR-1100A HD DVD-ROM驱动器 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图七) HD影碟机目前的光盘驱动部分采用的是一台NEC出品的HR-1100A HD DVD-ROM驱动器,从它的编号来看,应该是专供东芝使用的产品,并且是2006年2月出品,肯定已经具备了AACS版权保护系统。这种设计显然与现有的DVD影碟机不一样,DVD影碟机的光盘驱动装置已经与主控电路融为一体,这是成熟化的特征,因为影碟机的主控芯片已经具备了光盘驱动系统的伺服控制功能,所以不再需要专用的DVD-ROM驱动器,HD DVD影碟机未来也必将按此方向发展 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图八) 这是最近在国内出现的一批HR-1100A驱动器的标签,可以看出这是第一批供东芝试验用的产品,产于2005年9月,那时AACS还没定案,所以肯定不支持AACS,Firmware版本为0.0,相当不成熟,也难怪在国内只卖180元,这种驱动器今后也不可能播放HD DVD-ROM影碟,而且不可能通过Firmware升级予以支持,因为支持AACS与不支持AACS的芯片组是不同的,无法升级 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图九) 接口(AV输出)电路板设计,图中淡蓝色框内是HDMI接口电路,注重左下方的PCB编号,注明为PC-AC-XA1 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十) HDMI接口电路设计,采用Silicon Image的9030 HDMI驱动芯片,旁边是两枚TI(德州仪器)出品的24bit数字总路线开关芯片,值得注重的是,9030是支持1080p输出的,其目前的价格大约为10美元。
  主电路板分析 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十) 主电路板上的设计布局 HD影碟机的主电路板可以分成两大部分,上半部为CPU通用平台,下半部则为AV处理平台,图中所标注的各芯片的具体说明如下: 1、M-Systems的256MB闪存模块:它用来保存必要的操作系统与软件,并且提供从网络下下载字幕的保存空间。从模块的设计来看,假如背面没有芯片的话,那么它只用了一枚2Gb的NAND闪存芯片。模块的价格大约在5美元左右。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十二) 2、Intel Pentium4 M处理器:这是Intel较老的移动平台处理器,并不是某些人所说的Pentium M,其主频为2.5GHz,以0.13微米工艺制造,512KB二级缓存,前端总线主频533MHz,目前市场上应该很少见到采用它的笔记本电脑,预估价格在130美元左右。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十三) 3、Intel 854 MCH芯片:这是Intel专门为消费电子产品开发的MCH(Memory Controller Hub),也就是PC中的北桥芯片,负责治理内存和CPU。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十四) 4、1GB DDR333内存模组:为笔记本电脑所采用的SO-DIMM,所拍照的HD影碟机所使用的模组由海力士公司(Hynix)出品,预估价格为80美元。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十五) 5、Intel 82801DBM ICH:与Intel 854 MCH芯片组成完整的控制芯片组,俗称南桥芯片,负责治理外围设备。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十六) 6、XILINX SPARTAN-3 FPGA(现场可编程门阵列):所采用的是SPARTAN-3系列中端的一款产品XC3S1000(共两枚),具备100万个逻辑门,为普通性能等级,看布线似乎是与Broadcom视频解码器相配合的。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十七) 7、Broadcom AVC/MPEG-2/VC-1 HD解码芯片:根据东芝透露的设计信息,应该采用的是Broadcom的BCM7411D解码芯片,预估价格在25美元左右。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十八) 8、视频解码用内存:采用两颗DDR-400芯片,每颗芯片256Mbits(32MB),结构为16MX16bit,总位宽32Bit,用于是Broadcom视频解码器,此照片中为三星的TCCC芯片。 9、Anadlog Devices的音频数字信号处理芯片:型号为SHARC ADSP-21266,可以看作是一枚32bit浮点处理器,电路板上共四枚,用于多声道音频流数据的处理(Dolby、DTS等等)。每颗的价格大约在10美元左右。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图十九) 10、XILINX未知芯片:这枚芯片目前还没有清楚的图片可供分析,但有可能也是XILINX的逻辑门阵列,但用途还不是很清楚。 从上文可以看出。东芝之在HD影碟机中采用了Intel通用处理器平台,这让很多人觉得它就像一台HTPC,有的人甚至说它是就是一台PC,进行软解码。但了解了其他芯片的用途之后,我们就能看出HD影碟机已经具备了单独的视频与音频处理芯片,那么用Intel的平台的意图何在呢? 其实,当一年前,东芝初决定采用Intel 854+Intel CPU(当时透露可能会用Celeron M)时,就说过,它们主要用来实现HD DVD影碟机的高级交互功能,比如在影片的播放的同时,在角落中显示导演的对影片的评论视频镜头。而这种处理是基于微软的,采用XML语言的iHD交互技术。目前还没有哪个专用芯片(ASIC)可以胜任这项的工作,因为iHD使用起来比音频、视频解决更为灵活多变,所以相应ASIC的设计就很复杂,并且不轻易保证软件的兼容性。另外,HD DVD还具有联网与下载功能。由此来说,东芝采用Intel的通用处理平台是无可厚非的,也因此可以将更多的人力投入到软件的开发中,同时也可缩短开发的进度。 所以,在此也奉劝一些玩家和读者,不要在没有深入研究的情况下就贸然下结论,在一个新产品诞生的初期,相应的ASIC肯定还不成熟,此时采用通用平台在性价比上反而更有保证,等到日后相关的技术成熟了,可以采用新的ASIC,甚至把光HD DVD光盘驱动电路、AACS版权保护电路集成到一到两颗芯片上时,我相信通用平台的使命也就结束了,但请相信那时P4M的角色肯定也会被另一个CPU代替(ASIC内置),只是不再是x86而已。BD影碟机也一样,初期不采用Intel平台,也会采用某类通用的处理平台来应对BD-Java交互技术的操作,而不会相应的专用芯片出现。 QQread.com 推出Windows2003教程 win2003安装介绍 win2003网络优化 win2003使用技巧 win2003系统故障 服务器配置 专家答疑
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  花499美元买台HD DVD-ROM? HD影碟机的主要设计组成到此就介绍得差不多了,以我们把握的芯片价格价格来看,主电路板上所有配件的总成本在310美元上下,接口电路板的成本可能在30美元左右,再加上电源、面板、底座等等,不算HR-1100A驱动器的话,成本约为380美元,而以售价499美元来看,HR-1100A驱动器就显得很“便宜”了,看来东芝的这款HD DVD影碟机的确是“没有多大油水”。也因此,在国外已经有用户把HR-1100A拆下来装到电脑里使用了。并且再把内存、CPU卖掉,就很超值了。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图二十) HR-1100A在Windows XP下的状态显示 由此一来,就有可能花不到400美元的价格获得一台HD DVD-ROM驱动器,这可能将对未来NEC上市HR-1100A驱动器造成一定的影响,不过目前还不知道HD影碟机所用的HR-1100A在Firmware上有什么非凡之处,由于还没有HD DVD播放软件出现,所以还无法验证它在Windows XP下的完整可用性。假如可用性完整,那NEC的HR-1100A驱动器的销售可就要当心了……
小资料:目前上市的HD DVD影碟的影音码率与界面 这可能是广大AV爱好者所非常关心的,国外已经有网友抓拍了HD DVD影碟的播放介面,并查看到了相关HD DVD节目的制作参数。 第一代HD DVD影碟机内部设计剖析(图二十) 《萤火虫》的播放界面 Last Samurai(最后的武士): VC-1: 1080P(VBR), 平均码率18Mbps, 峰值码率24 Mbps Dolby Digital-Plus: English 5.1, 640 Kbps 16 bit/48 kHz Phantom(歌剧魅影): VC-1: 1080P(VBR), 平均码率15 Mbps, 峰值码率21 Mbps Dolby True HD: English 5.1, 平均码率1.6 Mbps,峰值3 Mbps, 16 bit/48 kHz Dolby Digital-Plus: English 5.1, 640 Kbps 16 bit/48 kHz Serenity(萤火虫): VC-1: 1080p(VBR), 平均码率16 Mbps, 峰值码率24 Mbps Dolby Digital Plus: English 5.1, 1.5 Mbps, 16 bit/48 kHz

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