THine Electronics開發了1 lane的傳送速度最大可達16GB/秒（bps）的高速SerDes以及串聯接口技術「V-by-OneⓇ US」。與前一代的「V-by-OneⓇ HS」相比傳送速度是其4倍。在8K解析度的液晶電視等上，可作為連接液晶時控IC與視頻處理基板的接口使用。但其用途並不僅止於此。「V-by-OneⓇ US」使用的物理層技術在通信設備及計算機設備等上使用時，也可用作為連接A點與B點的高速接口技術。這次就來解說一下V-by-OneⓇ US的特徵和組成，闡明在使用高速接口的其他用途上也能適用這一物理層技術的理由。
品牌形象的光與影
說起THine Electronics，作為提供液晶電視的數字接口--「V-by-OneⓇ HS」的半導體廠家的形象非常深入人心。確立了這一企業形象絕不是件壞事。在開發液晶電視的電子設備廠家在考慮連接液晶數控IC（T-CON）與視頻處理基板的接口時，腦中就會浮現「THine」這個公司名以及「V-by-OneⓇ HS」這個品牌。
但另一方面，這也會帶來不利的因素；會使人有「V-by-OneⓇ HS是液晶電視專用」這一錯誤印象。由此，在連接機箱間與基板間的高速串聯傳送以及通信設備等用途上，人們就有可能遺漏「THine」這個可選項。
但另一方面，這也會帶來不利的因素；會使人有「V-by-OneⓇ HS是液晶電視專用」這一錯誤印象。由此，在連接機箱間與基板間的高速串聯傳送以及通信設備等用途上，人們就有可能遺漏「THine」這個可選項。
最初的目標市場曾是液晶電視
實際上V-by-OneⓇ HS是一種在液晶電視的接口以外還可用於各種用途的元件（圖1）。作為在A點到B點間傳送信號的高速通用串聯接口被應用於各種不用的用途。
從技術層面來看：V-by-OneⓇ HS只是一種單純的「SerDes晶片」。SerDes是一種組合了串行器（Serializer）與串行解串器（Deserializer）的技術用語。串行器將並聯信號轉換為串聯信號後用1組信號線完成高速的數據傳送（圖2）。然後用串行解串器將收到的數據轉換回並聯信號。
THine Electronics早早地瞄準了正急速擴大的高精度液晶電視市場，量產了作為「液晶電視的標準規格產品」的高速串聯接口--V-by-OneⓇ HS系列產品。但其基本要素與半導體廠家為各種不同用途生產的SerDes晶片是相同的。
確實在V-by-OneⓇ HS規格中，會直接使用連接「R(Red)（0-9）、G（Green）(0-9)、B(Blue)(0-9)」以及「Vsync、Hsync、De」這些液晶電視機箱內的T-CON與視頻處理基板的TTL/CMOS 以及LVDS SerDes的接口信號名。但這只不過是設想到適用於液晶テレビ電視這一用途時起的信號名稱而已。在使用其他信號名的通用高速串聯接口上也完全可以不用束縛於信號名而靈活應用。（白皮書：普通數據通信時V-by-One® HS的活用參考）
從技術層面來看：V-by-OneⓇ HS只是一種單純的「SerDes晶片」。SerDes是一種組合了串行器（Serializer）與串行解串器（Deserializer）的技術用語。串行器將並聯信號轉換為串聯信號後用1組信號線完成高速的數據傳送（圖2）。然後用串行解串器將收到的數據轉換回並聯信號。
THine Electronics早早地瞄準了正急速擴大的高精度液晶電視市場，量產了作為「液晶電視的標準規格產品」的高速串聯接口--V-by-OneⓇ HS系列產品。但其基本要素與半導體廠家為各種不同用途生產的SerDes晶片是相同的。
確實在V-by-OneⓇ HS規格中，會直接使用連接「R(Red)（0-9）、G（Green）(0-9)、B(Blue)(0-9)」以及「Vsync、Hsync、De」這些液晶電視機箱內的T-CON與視頻處理基板的TTL/CMOS 以及LVDS SerDes的接口信號名。但這只不過是設想到適用於液晶テレビ電視這一用途時起的信號名稱而已。在使用其他信號名的通用高速串聯接口上也完全可以不用束縛於信號名而靈活應用。（白皮書：普通數據通信時V-by-One® HS的活用參考）
高畫質化也一併提升了傳送速度
此外還有一點不能忽視的是液晶電視的數字接口所具備的高速的數據傳送速度。液晶電視的高畫質化正在加速進行，與之相伴而來的對接口的數據傳送速度的要求也急速提高。具體的可以分為高解析度化與高幀率（HFR）化、高動態範圍圖像（HDR）化這3種，正在同時進行。
其結果就使接口的數據傳送書讀達到了一個極高的水平。比如4K、60幀/秒、10Bit RGB的圖像信號時，V-by-OneⓇ HS所需的處理能力為24GBit/秒。V-by-OneⓇ HS是通過3GBit/秒×8lane來實現這一高速接口的。「但用戶已無法滿足於60幀/秒。比如在大螢幕上觀看足球比賽轉播時，60幀/秒會使足球看起來糊糊的；但120幀/秒就會很清晰，更能增強臨場感。」（THine）。4K、120幀/秒、10Bit・color時，處理能力就要達到2倍的48GBit/秒。
此外對於解析度，全世界正在轉向8K。在日本國內，NHK已經開始了可對應8K的試播放。8K的話V-by-OneⓇ HS在60幀/秒・10Bit・color時就要達到96GBit/秒的處理能力；120幀/秒・10Bit・color時需要達到192GBit/秒。
其結果就使接口的數據傳送書讀達到了一個極高的水平。比如4K、60幀/秒、10Bit RGB的圖像信號時，V-by-OneⓇ HS所需的處理能力為24GBit/秒。V-by-OneⓇ HS是通過3GBit/秒×8lane來實現這一高速接口的。「但用戶已無法滿足於60幀/秒。比如在大螢幕上觀看足球比賽轉播時，60幀/秒會使足球看起來糊糊的；但120幀/秒就會很清晰，更能增強臨場感。」（THine）。4K、120幀/秒、10Bit・color時，處理能力就要達到2倍的48GBit/秒。
此外對於解析度，全世界正在轉向8K。在日本國內，NHK已經開始了可對應8K的試播放。8K的話V-by-OneⓇ HS在60幀/秒・10Bit・color時就要達到96GBit/秒的處理能力；120幀/秒・10Bit・color時需要達到192GBit/秒。
已可對應16GBit/秒×16lane
THine Electronics已經確立了對應8K、120幀/秒的圖像信號的方案。那就是V-by-OneⓇ HS的次時代版--「V-by-OneⓇ US」。其1lane最大的數據傳送速度可達V-by-OneⓇ HS的4倍即16GBit/秒。綑紮16lane後就能對應8K、120幀/秒的圖像信號。此外，色深度在12Bit・color時1lane可達14.85GBit/秒、10Bit・color時為11.88GBit/秒。
也就是說這些事實意味著THine Electronics已經確立了16GBit/秒×16lane的通用接口技術。這種高速傳送的物理層技術不光是在液晶電視的數據接口上，在需要通過較長的線纜進行圖像傳送以及在A點與B點間高速連接並傳送數據的接口上也能直接專用。
也就是說這些事實意味著THine Electronics已經確立了16GBit/秒×16lane的通用接口技術。這種高速傳送的物理層技術不光是在液晶電視的數據接口上，在需要通過較長的線纜進行圖像傳送以及在A點與B點間高速連接並傳送數據的接口上也能直接專用。
活用FFE、CTLE、DFE
那麼V-by-OneⓇ US是使用怎樣的物理層技術來實現這一高速化的呢？基本上是通過使用在10～28Gbps帶寬的數據通信用途的SerDes或重定時器（CDR）上普遍使用的複數信號調節技術來實現的。發信迴路（傳送器）上適用FFE（Feed-Forward Equalizer）；收信迴路（接收器）上適用DFE（Decision Feedback Equalizer）和CTLE（Continuous Time Linear Equalizer）（圖3）。
這裡簡單個別說明一下這些技術。傳送器上使用的FFE包含信號還原和預加重功能，但實際上是一種可以進行更細微的波形調整的技術。在發信端就預先會在傳送路徑中衰減的高周波成分。具體而言，準備基於多個延遲(Delay塊)的各抽頭，在每個UI(單元間隔)中用各抽頭的任意係數(比率)將放大或衰減後的信號在⊕部上相加並輸出(圖4)。
這樣一來不光能加重波形，還能作出包括前置尖頭信號在內的任意的發信波形，在收信端設定擴大EYE的時間軸方向開口。
收信側的CTLE在日語中被稱為連續時間直線均衡器；是一種增幅並補償在傳送路徑中丟失的高周波成分的技術（圖5）。也就是說具有補償傳送路徑的低通濾波器特性的高通濾波器和增幅器的功能。
接收側適用的另一種技術--DFE則是一種消除接收端波形符號間干涉（ISI：Inter Symbol Interference）的振動的技術。與FFE相同，會在收信信號內準備多個延遲信號（抽頭）（圖6）；然後為了使收到的波形與理想波形間誤差減少到最小，在每個UI中求出各抽頭的係數，再反饋到收信信號中。這樣就能降低振動，使波形回到EYE開口比較大的狀態。
另外， CTLE與DFE的作用分擔上來說，針對EYI完全閉合後的收信波形，首先使用CTLE處理後使EYE打開到一定程度；之後再使用DFE進一步降低振動，使EYE開口更為擴大。
這裡簡單個別說明一下這些技術。傳送器上使用的FFE包含信號還原和預加重功能，但實際上是一種可以進行更細微的波形調整的技術。在發信端就預先會在傳送路徑中衰減的高周波成分。具體而言，準備基於多個延遲(Delay塊)的各抽頭，在每個UI(單元間隔)中用各抽頭的任意係數(比率)將放大或衰減後的信號在⊕部上相加並輸出(圖4)。
這樣一來不光能加重波形，還能作出包括前置尖頭信號在內的任意的發信波形，在收信端設定擴大EYE的時間軸方向開口。
收信側的CTLE在日語中被稱為連續時間直線均衡器；是一種增幅並補償在傳送路徑中丟失的高周波成分的技術（圖5）。也就是說具有補償傳送路徑的低通濾波器特性的高通濾波器和增幅器的功能。
接收側適用的另一種技術--DFE則是一種消除接收端波形符號間干涉（ISI：Inter Symbol Interference）的振動的技術。與FFE相同，會在收信信號內準備多個延遲信號（抽頭）（圖6）；然後為了使收到的波形與理想波形間誤差減少到最小，在每個UI中求出各抽頭的係數，再反饋到收信信號中。這樣就能降低振動，使波形回到EYE開口比較大的狀態。
另外， CTLE與DFE的作用分擔上來說，針對EYI完全閉合後的收信波形，首先使用CTLE處理後使EYE打開到一定程度；之後再使用DFE進一步降低振動，使EYE開口更為擴大。
與FFC/各連接器生產商共同開發V-by-OneⓇ US傳送迴路
THine Electronics不僅只停留在開發V-by-OneⓇ US晶片上，在高速數字接口傳送迴路（信號通過）的柔性扁平線（FFC）與連接器的生產廠商進行協作。與FFC廠商與連接器廠商一起致力於寬帶化的技術開發，已經確立了能將16GBit/秒×16lane的數據傳送1m以上的傳送迴路技術。
這一寬帶FFC使用的材料與構造是最合適的。材料上採用介質損耗（tanδ）與介電常數（εr）都很小的材質，能提高基本的損耗特性；此外在傳送迴路的W（寬）・S（面積）・T（厚）的排布（圖７）上下足了工夫，將傳送損耗、反射損耗、交調失真都控制到最小。
在插座・連接器上也在延用現有產品的形狀的基礎上，改善與基板焊接的部位；改善金屬部分；調整連接器內部配線長度等來確保電阻抗，降低高速時的信號反射。
但是構建16GBit/秒×16lane的通用接口所面臨的課題仍然存在。這就是設計實裝對應V-by-OneⓇ US的晶片和連接器的列印基板。THine Electronics很難介入這一基板的設計。這是用戶方面需要進行的作業。THine Electronics認為：“列印基板的材質與層次構造會大幅度影響到電力上的特性，所以必須注意高速信號的布線圖；且控制各部件之間連接點的電阻抗也很重要”。
這一寬帶FFC使用的材料與構造是最合適的。材料上採用介質損耗（tanδ）與介電常數（εr）都很小的材質，能提高基本的損耗特性；此外在傳送迴路的W（寬）・S（面積）・T（厚）的排布（圖７）上下足了工夫，將傳送損耗、反射損耗、交調失真都控制到最小。
在插座・連接器上也在延用現有產品的形狀的基礎上，改善與基板焊接的部位；改善金屬部分；調整連接器內部配線長度等來確保電阻抗，降低高速時的信號反射。
但是構建16GBit/秒×16lane的通用接口所面臨的課題仍然存在。這就是設計實裝對應V-by-OneⓇ US的晶片和連接器的列印基板。THine Electronics很難介入這一基板的設計。這是用戶方面需要進行的作業。THine Electronics認為：“列印基板的材質與層次構造會大幅度影響到電力上的特性，所以必須注意高速信號的布線圖；且控制各部件之間連接點的電阻抗也很重要”。
著手開發次時代次元件
現在THine Electronics正在致力於比V-by-OneⓇ US的傳送速度還要大上很多的次時代元件所需的核心技術開發。通過擴充面向高速接口的產品線，力求鞏固「高速接口THine」這一企業形象。
傳送速度快的元件產品化會產生極大的衝擊。其理由有2點：1、可以宣揚企業高超的技術能力。企業形象再機上高超的技術能力，會使企業在高速接口市場上的知名度大幅提高。
另1個理由是潛在市場的規模更大。現金的通信公共基礎市場和數據中心市場上具有更高傳送速度的接口技術需求已經在提高。通信公共基礎市場現在要求能對應5G（第5代），要求影響信號等需要無延遲地傳送。數據中心市場上，AI（人工智慧）處理器與GPU等的運算處理能力非常高，要求晶片間的數據傳送也需具有很寬的帶寬。
大幅超越每lane16GBit/秒的元件實用化有可能會是使我們的企業形象從「液晶電視的THine」向「高速接口的THine」切換的絕佳時機
傳送速度快的元件產品化會產生極大的衝擊。其理由有2點：1、可以宣揚企業高超的技術能力。企業形象再機上高超的技術能力，會使企業在高速接口市場上的知名度大幅提高。
另1個理由是潛在市場的規模更大。現金的通信公共基礎市場和數據中心市場上具有更高傳送速度的接口技術需求已經在提高。通信公共基礎市場現在要求能對應5G（第5代），要求影響信號等需要無延遲地傳送。數據中心市場上，AI（人工智慧）處理器與GPU等的運算處理能力非常高，要求晶片間的數據傳送也需具有很寬的帶寬。
大幅超越每lane16GBit/秒的元件實用化有可能會是使我們的企業形象從「液晶電視的THine」向「高速接口的THine」切換的絕佳時機