HDMI1.4b/2.0的测试难点：
一些方案端接电压须要外接电源供应，或者端接电压不可调，无法验证极限情形；
单端测试和差分测试旗子暗记采集须要变动硬件连接，过程繁琐耗时；
测试旗子暗记速率随着分辨率变革，须要手动设置分辨率，测试无法自动化；
这些问题在泰克HDMI2.1 FRL 测试方案中都得到了完美的办理。
为了追求更好的视觉效果和体验，人们不知足于4Kp60Hz显示分辨率，也在追求8Kp60Hz和 4Kp120Hz的体验。但是8Kp60Hz 须要的带宽约64G（RGB/YCbCr 4:4:4格式），远远超过了HDMI2. 0的支持范围。以是HDMI协会增加HDMI2.1 FRL（Fixed Rate Link）模式，实现接口带宽的增加，知足8Kp60Hz须要。同时须要结合相应的YCbCr 4:2: 0编码和视频压缩技能。
FRL模式如何实现带宽的增加
FRL模式增加带宽的常用方法有两种，方法一：提升通道数据速率；方法二：速率不变时，增量通道数量。FRL模式这两种方法都有利用。在保持HDMI物理接口不变的情形，每个通道支持的速率增加到了12Gbps ；其余，原来的TMDS Clock channel重定义为FRL Lane3（时钟嵌入在数据流中）； TMDS Data 0/1/2 分别对应FRL lane 0/1/2，如下图所示，共计有4个数据通道。这样就实现了最高48Gbps的带宽。旗子暗记的编码办法从TMDS的 8b/10b改变为FRL 16b/18b格式，编码效率更高。
FRL mode 可以分为两种模式：3 lanes 事情模式下， 仅仅支持3 Gbps和6Gbps 两种速率；未利用的Lane3， source 和sink 都须要利用差分50Ω～150Ω端接。4 lanes 事情模式下， 支持6/8/10/12 Gbps 四种速率。
HDMI2.1源端测试
总的测试项目有9个，如下表所示，以测试Lane0 为例。
Measurement
Victim Lane（Lane0）
Aggressor Lane（Lane1/2/3）
HFR1-1: DC Common Mode
LTP5
LTP6/7/8
HFR1-2: Vse_Max, Vse_Min
LTP5
LTP6/7/8
HFR1-3: TRise, TFall
LTP4
LTP2
HFR1-4: Inter pair Skew
LTP5
LTP6/7/8
HFR1-5: FRL Rate
LTP3
LTP2
HFR1-6: Random Jitter
LTP3
LTP2
HFR1-7: Data lane Eye Diagram
LTP5
LTP6/7/8
HFR1-8: AC Common Mode Noise
LTP5
LTP2
HFR1-9: FFE Monotonicity
LTP4
LTP1
LTP1 – All 1’ pattern
LTP2 – All 0’ pattern
LTP3 – Clock pattern
LTP4 – 128 zeros followed by 128 ones pattern
LTP5/6/7/8 - Predefined sequence of 4096 FRL characters
测试旗子暗记是固定的码型，测试共定义8种码型Link training pattern 1～8，简写为LTP1～8。不像HDMI1.4b/2.0 ，对码型没有哀求。
测试旗子暗记速率是固定的，不须要随分辨率变革。
须要考虑其他lane的滋扰，例如HFR1-1项目，测试Lane0时，须要Lane0 发出LTP5 码型， Lane1/2/3 分别发出LTP6/7/8的码型， 测试方法更繁芜。
源端测试的难点办理
端接电压的实现
泰克示波器和探棒，不须要外接电源，本身不仅可以供应标准的3.3V端接电压，用于协会哀求的同等性测试。在用户自定义模式下，还供应可调的端接电压，例如设置3.0V的端接电压，用于验证源端芯片在端接电压变革时的情形。
单端和差分旗子暗记的自动采集
对应单端项目和差分项目，测试时须要分别采集单端旗子暗记和差分旗子暗记；在HDMI1.4b/2.0测试中，都是通过差分探棒采集差分旗子暗记；手动变动探棒硬件连接后，采集单端旗子暗记。变动连接繁琐，无法自动化，造成了测试效率低。
泰克Tri-mode 探棒（三模探棒）， 在测试软件掌握下，交替事情在单端模式（A-GND和B-GND），无需硬件连接的改变，可以实现8个单端旗子暗记的采集，再自动打算差分旗子暗记，从而实现了全部项目的自动化。除了三模探棒方案外， 泰克还供应两台示波器级联自动化方案，通过8个channel 实现对8个单端旗子暗记的同时采集，测试效率更高。
办理测试繁芜化的问题
随着速率的提升，HDMI规范定义新的均衡技能和cable 模型，也造成了测试过程的繁芜化。规范定义两种Cable mode: Category 3 Worst Cable Mode（WCM3）和 Category 3 Short Cable Mode （SCM3）。两种均衡： CTLE1～8 dB和 DFE 1-tap d1 value 25mV。
在TP1采集旗子暗记后，运用 cable 模型，得到TP2位置的波形，再运用参考均衡后得到TP2_EQ位置的波形。
眼图打算方法更为繁芜，既要考虑Cable 模型的插入损耗，也要考虑其他数据线引入的串扰。
泰克方案针对以上情形，优化了算法， 测试韶光短。
测试速率和码型自动切换
以前测试须要手动变动分辨率，才能实现测试旗子暗记速率的变更。现在泰克通过测试软件与EDID/SCDC仿照器的合营，在SCDC（Status and Control Data Channel） offset 0x31中FRL_Rate设置测试旗子暗记速率， 在offset 0x41/42中为每个Lane 设置码型。实现了测试须要的速率和码型的自动切换，实现了测试完备自动化，提高了测试效率。
泰克HDMI2.1 FRL自动化方案
配置一：DPO 70000 SX示波器级联方案。两台DPO 70000 SX示波器，利用UltraSync cable同步级联，可以把8个通道的skew调度到1ps内，确保所有单端旗子暗记采集的同步性。同时采集8个单端旗子暗记后，再自动打算天生4对差分旗子暗记。 测试过程不须要变动硬件连接， 旗子暗记路径衰减小，测试速率快，效率高。搭配EDID emulator，实现速率和码型的自动切换。
配置二：DPO70000SX示波器搭配Tri-mode探棒。利用Tri-mode探棒的特性，在测试软件掌握下，交替事情在单端模式（A-GND和B-GND），分次完成对8个单端旗子暗记的采集。 测试过程也不须要变动硬件连接。连接示意图如下，示波器会对探棒进行自动去嵌，肃清探棒对旗子暗记的影响。兼顾了本钱和效率，同样通过EDID emulator实现自动化的测试。
示波器带宽的考量
在HDMI2.1规范中推举示波器带宽是23GHz或者以上。出于本钱考虑，大家大概会问，16GHz 或者20GHz带宽的示波器可以吗？一方面可以从上升韶光和带宽的角度来看，HDMI2.1 旗子暗记许可的最快上升韶光22.5ps（20%-80%）。示波器丈量到上升韶光可以用如下公式打算：
示波器带宽
16GHz BW
20GHz BW
23GHz BW
33GHz BW
范例上升韶光
（20%-80%）
18ps
15ps
13ps
9ps
实际丈量韶光
28.8ps
27.0ps
26.0ps
24.2ps
与实际上升韶光差△t
Trise(displayed) -22.5ps
6.3ps
4.5ps
3.5ps
1.7ps
丈量偏差比
△t/22.5ps
28.1%
20.2%
15.5%
7.7%
从上表可以看到带宽越高，上升韶光的丈量偏差就越小。从带宽角度看，示波器的带宽定义是示波器不雅观察到的正弦波幅度衰减-3dB的频率。在实际测试过程中，非正弦波旗子暗记须要考虑3次～5次谐波。HDMI2.1 旗子暗记速率最高12Gbps，基频是6GHz， 3次谐波频率是18GHz，16GHz带宽的示波器丈量到3次谐波身分会被衰减超过-3dB。另一方面被测HDMI2.1 DUT的FRL最高速率没有达到上限12Gbps的话，可以按照上面的打算方法实际评估示波器的带宽需求。
大略来说，为了担保更好的丈量精度以及测试的合规性，示波器的带宽越高越好。
总结
泰克示波器利用通道可调端接电压，Tri-mode 探棒的单端特性/示波器级联特性，以及与EDID/SCDC仿照器合营，实现了HDMI2.1 FRL 源端测试的真正自动化，提高了测试效率。从而帮助客户快速验证HDMI2.1 产品， 加速客户产品市场化的过程。
