从机顶盒、客户机/服务器到家庭网关：解析意法半导体的数字家庭技术

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）是全球第一大机顶盒芯片供应商。数字家庭产品是ST公司的主要业务之一。2013年，ST的数字融合事业部为该公司贡献了9%的收入。

虽然电视在发达国家的前途堪忧（参见美国有线收视率暴跌 电视正走向消亡），但它在新兴市场还在继续增长。亚洲是全球人口最为稠密的地区，而消费电子市场规模与地区人口数量密切相关。随着模拟电视向数字电视、标清电视向高清和超高清电视的升级，大中华与南亚地区对电视产品的需求将会持续。这一地区的的机顶盒年部署量超过了一亿台。

我的观点是，传统的有限电视运营商很可能会消亡，但电视本身并不会消亡，它只是在演变。审视将来的电视机和机顶盒市场，我们需要把它们放到更大的数字家庭或物联网的范畴来考量。显然，ST公司的目光也不会局限于当前亚洲这个相对滞后的市场，他们的业务布局一定是基于他们对未来数字家庭发展模式的判断来制定。

ST的数字家庭概念包括从广播机顶盒到连接云端的客户机和家庭网关，再到由多客户机组成的管理型家庭云，如下图所示。在第22届中国国际广播电视信息网络展览会(CCBN 2014)期间，意法半导体公司执行副总裁、大中华与南亚区总裁纪衡华（Francois Guibert)、执行副总裁,数字融合事业部总经理Gian Luca Bertino和大中华与南亚区消费电子事业部区域副总裁李容郁向我们介绍了ST的数字家庭产品布局和开发情况。ST将维持现有的广播机顶盒技术优势，并在家庭网关和客户机/服务器芯片上研发最前沿的产品技术。

134126
图1. 数字家庭包括从广播机顶盒到连接云端的客户机和家庭网关，再到由多客户机组成的管理型家庭云

广播机顶盒芯片Liege

ST的产品和技术往往都有一个代号。这个具有成本效益的广播机顶盒芯片STiH2xx的代号是Liege。ST在全球部署有50余款Liege机顶盒产品，在同级产品中具有最高性能。最近ST又推出了Liege2（STiH30x），它具有ARM 处理性能和和HEVC 解码功能，定位于中低端广播机顶盒市场。

这里顺便介绍一下HEVC标准。HEVC（High Efficiency Video Coding，或H.265）是一种新的视频压缩标准，可以替代H.264/ AVC。HEVC压缩方案可以使1080P视频内容时的压缩效率提高50%左右，从而提升视频质量，节省网络带宽。HEVC有助于实现4K超高清视频。

家庭网关芯片Alicante

ST认为，家庭网关是未来数字家庭的核心。互联网通过家庭网关进入家庭，再由它连接到家里的其他终端。ST今年开发基于DOCSIS 3.0的代号为Alicante（STiD12x）的家庭网关芯片，明年开发基于DOCSIS 3.1的64位Ultimate UHD芯片。

这里有必要介绍一下DOCSIS标准。DOCSIS（Data Over Cable Service Interface Specifications）即有线电缆数据服务接口规范，是一个由有线电缆标准组织Cable Labs 制定的国际标准。DOCSIS 3.0的下行速率可达213Mb/s,上行速率可达160Mb/s。2013年正式发布的DOCSIS 3.1下行速度高达10Gbps，上行速度高达1Gbps。DOCSIS标准是有线电视运营商的福音。在光纤没有入户的情况下，既有的有线电缆可以实现超高速网络接入。

ST的DOCSIS 3.1家庭网关芯片将采用其最新的STi8K架构，基于ARM v8 Cortex-A53/A57 64位处理器技术。DOCSIS 3.1超高带宽家庭网络接入系统配合全色超高清应用将彻底改变用户的家庭娱乐体验。

服务器芯片Monaco/客户端芯片Cannes

ST在2014年开发三款代号为Monaco的服务器芯片：STiH407（非HEVC UHD）、STiH410（HEVC FHD）和STiH412（HEVC UHD）。同时开发三款代号为Cannes的客户端芯片：STiH305（非HEVC UHD）、STiH310（HEVC FHD）和STiH312（HEVC UHD）。

最先进的STiH412和STiH312客户机和服务器芯片也将采用STi8K架构，以FD-SOI 28nm工艺制造，在功耗和性能之间取得最佳平衡。它们支持4K 60p超高清视频，支持HEVC和VP9具备5GpixS 3D引擎，本机实现4K UI。

值得一提的是，三款Monaco服务器芯片（TiH407/STiH410/STiH412）都将采用ST独特的Faroudja 转码技术，使任何数字媒体内容均可随时随地在任何设备上播放。这项解决方案可将多种数据格式实时转换成H.264，让用户能够在家内任何地点使用任何终端设备看电视、上网、打游戏，包括平板电脑、移动设备、笔记本电脑和网络电视。

134127
图2：ST为数字家庭提供全面的解决方案