一、产品核心概述
GSV6505F 是由 GSCoolink（基石酷联微电子）推出的高性能 1 进 4 出 HDMI 2.1 分配器芯片 ，集成基于 RISC-V 架构的增强型 MCU、高清音视频处理器及灵活的接口控制模块，采用 QFN96 封装。其核心功能是将单路 HDMI 2.1 高清信号分配为 4 路独立输出，同时支持 HDR/SDR 转换、音视频提取 / 插入、分辨率缩放等增强功能，主打消费电子（Consumer） 与专业视听（ProAV） 场景，为多屏同步显示、音视频分离处理提供高性价比解决方案。
二、详细参数规格解析
（一）通用性能参数
| 类别 | 具体参数 | 说明 |
|---|---|---|
| 接口协议兼容性 | 全接口兼容 HDMI 2.1/2.0b/1.4b（接收端 1 路，发送端 4 路） | 支持当前主流及 legacy HDMI 标准，适配新旧显示设备 |
| 数据传输速率 | 最高 48Gbps（FRL 模式，4 通道 ×12Gbps）；兼容 TMDS 模式（最高 18Gbps） | 满足 8K@60Hz、4K@120Hz（4:4:4 10bpc）等超高清时序需求 |
| 视频分辨率支持 | - 最大输入 / 输出时序：8K@60Hz、8K@30Hz、4K@120Hz、4K@60Hz- 兼容低分辨率：1080P、720P、480i 等 | 覆盖从超高清到标清的全时序范围，适配不同显示设备 |
| 内容保护 | HDCP 1.4、HDCP 2.2/2.3（接收端 + 4 路发送端全支持） | 符合影视、流媒体、专业视听等版权内容的传输要求 |
| 音视频处理 | - 视频：HDR→SDR 转换、去隔行、多比例缩放、色彩空间转换- 音频：I2S/SPDIF 提取 / 插入、SPDIF→I2S 转换 | 无需额外外围芯片，实现音视频独立处理 |
| 特殊功能 | 缩略图预览（SPI 输出，典型 32×18 分辨率） | 实时快照输入信号，供外部 MCU 监控信号状态 |
| 工作环境 | - 温度范围：-20℃~85℃（商业级）- 结温上限：125℃- ESD 保护：HBM ±2KV、CDM ±1KV、MM ±200V | 适配家庭、会议室、展厅等常规室内环境 |
（二）关键功能模块参数
1. HDMI 接收端（1 路）与发送端（4 路）
| 模块 | 核心参数与特性 |
|---|---|
| HDMI 接收端（Rx） | - 协议与速率 ：兼容 HDMI 2.1/2.0b/1.4b，支持 FRL（12Gbps / 通道）、TMDS（6Gbps / 通道），最高 48Gbps- 增强功能 ：1. 可编程自适应均衡（补偿长线缆损耗，适配≤10 米 HDMI 2.1 线缆）2. 支持 HDR 全格式（HDR10/HDR10+/Dolby Vision/HLG）及动态 / 静态元数据3. 支持 VRR（可变刷新率）、ALLM（自动低延迟模式）、FreeSync/G-Sync4. 内置 512 字节 EDID（扩展显示识别数据），自动适配输入设备参数5. DSC 压缩流透传（兼容 VESA DSC 1.1/1.2a）- 接口防护：DDC/HPD 引脚支持 5V 耐压，提升硬件兼容性 |
| HDMI 发送端（Tx，4 路独立） | - 协议与速率 ：每路均兼容 HDMI 2.1/2.0b/1.4b，支持 FRL（12Gbps / 通道）、TMDS（6Gbps / 通道）- 灵活输出 ：1. 可独立选择输出模式（FRL/TMDS），如输入 4K@60Hz FRL，输出可分 2 路 FRL+2 路 TMDS2. 支持固定 FRL 速率输出（如输入 HDMI 2.0 4K@30Hz，强制输出 FRL 10Gbps）- 视频处理 ：每路均支持色彩空间转换（444→422→420）、DSC 透传- 控制功能：硬件 CEC 引擎（4 路 Tx 均支持），实现多屏联动控制（如一键开关机） |
2. 像素处理器（核心视频处理模块）
| 功能 | 具体参数 | 应用价值 |
|---|---|---|
| HDR→SDR 转换 | 支持 HDR10、HDR10+、HLG、低延迟 Dolby Vision | 适配无 HDR 功能的 legacy 显示器（如旧款投影仪、LCD 屏） |
| 分辨率缩放 | 支持2/3/4/8/16/32 倍固定缩放，可将 8K 缩放到 1080P、4K 缩放到 720P | 满足不同分辨率显示设备的同步输出（如展厅 "主大屏 + 小屏预览"） |
| 去隔行（Deinterlacer） | 支持隔行时序（如 480i、1080i）转逐行（如 480P、1080P） | 优化老旧视频源（如 DVD、模拟摄像机）的显示效果 |
| 色彩空间转换 | YCbCr 4:4:4 ↔ 4:2:2 ↔ 4:2:0，支持 12→10→8bit 抖动 | 适配不同显示设备的色彩格式要求（如部分显示器仅支持 4:2:0） |
| 缩略图生成 | 支持输入信号缩放到32×18 像素（典型值），通过 SPI 接口输出 | 供外部 MCU 实现 "信号预览"（如设备面板显示输入画面快照） |
3. 音频处理模块
| 功能方向 | 核心参数 | 细节说明 |
|---|---|---|
| 音频提取 | - 来源：HDMI Rx 输入信号- 格式：I2S、SPDIF- 采样频率：32kHz~768kHz（覆盖 LPCM、压缩音频、HBR 高比特率音频）- 声道支持：2.0（立体声）、5.1（环绕声）、7.1（全景声） | 可将 HDMI 中的音频分离，输出到独立音响系统（如家庭影院的 Soundbar） |
| 音频插入 | - 输入：外部 I2S/SPDIF 信号（需外部 MCLK 时钟）- 输出：嵌入到 4 路 HDMI Tx 中的任意一路或多路- 切换逻辑：视频保持不变，音频可在 "HDMI Rx 音频" 与 "外部插入音频" 间切换 | 适配 "视频同步 + 音频定制" 场景（如展厅大屏播放统一视频，各区域插入不同语言音频） |
| 格式转换 | 支持 SPDIF→I2S 双向转换，自动识别 SPDIF 采样频率并更新通道状态 | 兼容不同音频设备接口（如 SPDIF 解码器、I2S 功放） |
4. 系统控制模块（MCU 与接口）
| 模块 | 核心参数 | 功能价值 |
|---|---|---|
| 嵌入式 MCU | - 架构：RISC-V- 启动模式：QSPI Flash 启动（高电平）/ 外部 MCU 控制（低电平，通过 P_MODE 引脚选择）- 扩展接口：UART、Timer、GPIO（多引脚复用，如 AUD2_D5 可作 UART_TX） | 支持芯片独立运行或外部控制，灵活适配不同产品设计（如低成本分配器用内部 MCU，复杂系统用外部 MCU） |
| 监控与调试 | - 温度传感器：实时读取芯片结温- JTAG 接口：TCK（JTAG_1）、TMS（JTAG_2），支持 MCU 编程与调试- I2C 接口：400KHz 最高频率，8 位页地址 + 16 位寄存器地址，设备地址 0xB0 | 便于产品调试与运维，实时监控芯片工作状态，避免过热故障 |
| 时钟需求 | 外部 25MHz 晶振，要求：- 精度：<300ppm- 负载电容（CL）：18pF- 等效串联电阻（ESR）：≤50Ω- 激励电平（EF）：<0.7V | 保证音视频时序同步，避免画面卡顿、音频错位 |
（三）电气与封装参数
1. 电源与时序参数
| 电源域 | 电压范围（典型值） | 特殊要求 |
|---|---|---|
| DVDD12 | 1.08V~1.32V（1.2V） | 当传输48Gbps FRL时，最小电压需≥1.19V；1.2V 电源需先于 3.3V 电源上电 |
| DVDD33 | 3.0V~3.6V（3.3V） | 数字电路供电，需后于 1.2V 电源上电（间隔≥1ms） |
| TX_TVDD | 3.0V~3.6V（3.3V） | 发送端（Tx）模拟电路供电，与 DVDD33 时序同步 |
| RX_AVDD/TX_AVDD | 1.08V~1.32V（1.2V） | 接收端 / 发送端模拟电路供电，与 DVDD12 时序同步 |
| TX_PVDD | 1.08V~1.32V（1.2V） | 发送端 PLL 电路供电，保证时钟稳定性 |
- 电源时序：必须遵循 "1.2V 系列（DVDD12/RX_AVDD/TX_AVDD/TX_PVDD）→3.3V 系列（DVDD33/TX_TVDD）" 的上电顺序，复位引脚（RESETB）需保持低电平≥1ms 后拉高，确保芯片稳定启动（见图 6）。
2. 关键电气特性
| 类别 | 参数要求 | 说明 |
|---|---|---|
| ESD 保护 | - HBM（人体放电模型）：±2KV- CDM（带电器件模型）：±1KV- MM（机器放电模型）：±200V | 符合消费电子安全标准，降低生产与使用中的静电损坏风险 |
| I2C 总线 | 最高 SCL 频率 400KHz，支持 8 位页地址 + 16 位寄存器地址，每 8 位传输需 ACK 响应 | 兼容主流 MCU 的 I2C 控制，便于外部配置芯片参数 |
| 音频引脚 | 逻辑高电平：2.8V~3.6V，支持 I2S（标准 / 左对齐 / 右对齐时序）、SPDIF | 适配不同音频设备的接口电平与时序要求 |
| TMDS 信号 | - 数据通道单端摆幅：400mV~600mV- 时钟通道单端摆幅：200mV~600mV- 高电平范围：TVDD-400mV~TVDD+10mV | 保证 HDMI 信号传输质量，兼容不同长度的 HDMI 线缆 |
3. 封装规格
- 封装类型：QFN96（Quad Flat No-Lead，96 引脚），无铅环保设计；
- 尺寸参数：封装本体尺寸 9.90mm~10.10mm（长 × 宽），引脚间距 0.35mm，裸露焊盘（EPAD）用于增强散热；
- 引脚复用：大量引脚支持功能切换（如 AUD2_D5 可作 SPI_MOSI、UART_TX 或 CEC），减少 PCB 面积，适配小型化分配器设计。
三、产品应用场景总结
GSV6505F 的核心竞争力在于 "HDMI 2.1 高带宽 + 1 进 4 出灵活分配 + 丰富音视频处理"，其应用场景集中在需要多屏同步显示、音视频分离或专业视听处理的领域，具体如下：
（一）消费电子场景
1. 家庭影院多屏系统
- 需求：家庭中需将蓝光播放器、游戏主机的 4K@120Hz/8K@60Hz 信号同步输出到客厅主电视、卧室副屏及投影仪，同时需将音频分离到 Soundbar 或环绕音响。
- 产品价值 ：
- 48Gbps 带宽支持 8K@60Hz 无压缩传输，满足游戏主机（如 PS5、Xbox Series X）的高帧率需求；
- 音频提取功能可将 HDMI 中的杜比全景声 / DSD 音频分离到独立音响，避免电视音质不足的问题；
- 4 路 Tx 可独立选择输出模式（如主电视用 FRL 48G，副屏用 TMDS 18G），兼容新旧设备。
2. 高端游戏多屏联动
- 需求：游戏玩家需 "三屏拼接"（如 3 台 4K 显示器组成宽屏），或 "主屏 + 副屏信息显示"（主屏玩游戏，副屏显示攻略 / 直播），要求信号低延迟、同步性好。
- 产品价值 ：
- 支持 VRR 和 ALLM，减少游戏画面撕裂与延迟；
- 像素处理器可统一缩放分辨率（如将 4K 游戏缩放到 3 台 1080P 显示器），实现无缝拼接；
- 低延迟设计（HDMI 2.1 FRL 模式），保证多屏同步无卡顿。
（二）专业视听（ProAV）场景
1. 会议室 / 展厅多屏系统
- 需求：会议室内需将笔记本 / 演讲者设备的信号同步输出到主投影、侧屏及控制室显示器，同时可能需要提取音频到会议音响，或插入本地音频（如翻译语音）。
- 产品价值 ：
- 兼容 HDMI 1.4/2.0/2.1 设备，避免因设备新旧导致的兼容性问题；
- 音频插入功能可将翻译语音嵌入到特定输出端（如外籍嘉宾的副屏），实现 "同视频 + 不同音频"；
- 缩略图预览功能（SPI 输出）可在设备面板显示当前输入信号，便于运维人员监控。
2. 零售 / 博物馆数字标牌
- 需求：商场、博物馆需在多个区域（如入口大屏、展区小屏）播放统一的宣传视频，部分小屏可能为老旧 HDMI 1.4 设备，需稳定的多输出且无需频繁维护。
- 产品价值 ：
- 1 进 4 出设计减少信号源数量（仅需 1 台播放器），降低成本与运维复杂度；
- 像素处理器支持 HDR→SDR 转换和分辨率缩放，适配老旧小屏；
- 宽温设计（-20℃~85℃）和 ESD 保护，适应商场空调环境或博物馆的稳定运行需求。
（三）测试与监控场景
1. HDMI 设备测试仪器
- 需求：HDMI 设备厂商在生产测试中，需将待测设备的输出信号分配到多台测试仪器（如示波器、画质分析仪），同时需预览输入信号状态。
- 产品价值 ：
- 1 进 4 出分配功能可同时连接多台测试设备，提高测试效率；
- 缩略图预览功能（32×18 分辨率）可实时快照输入信号，供测试仪器快速判断信号是否正常；
- 支持 DSC 透传和 FRL/TMDS 模式切换，可测试不同规格的 HDMI 设备。
四、产品优势与局限总结
（一）核心优势
- 高带宽与前瞻性：支持 HDMI 2.1 FRL 48Gbps，可覆盖 8K@60Hz、4K@120Hz 等未来超高清需求，避免产品快速迭代；
- 灵活分配与兼容性：4 路 Tx 可独立配置输出模式，兼容 HDMI 1.4~2.1 设备，适配多代显示产品混合使用场景；
- 一站式音视频处理：集成 HDR 转换、缩放、音视频提取 / 插入，无需额外外围芯片，降低 BOM 成本与 PCB 面积；
- 易用性与可扩展性：基于 RISC-V 的 MCU 支持内部自主运行或外部控制，缩略图、CEC 等功能简化产品运维。
（二）潜在局限
- 温度范围有限：-20℃~85℃仅为商业级，无法适配工业（-40℃以下）或车载场景；
- 无 Type-C 接口支持：仅支持 HDMI 接口，无法直接接入 Type-C 设备（需额外 Type-C→HDMI 转接芯片）；
- 不支持 MST 多流：仅能分配单路输入信号，无法处理 HDMI MST 多流信号（如多设备同时输入）。
五、总结
GSV6505F 是一款定位 "超高清多屏分配" 的专业 HDMI 2.1 芯片，核心适配消费电子的高端家庭影院、游戏多屏，及 ProAV 的会议、展厅场景。其 48Gbps 高带宽、丰富的音视频处理能力与灵活的兼容性，可帮助厂商快速推出支持 8K/4K 高帧率的多屏分配器产品，同时降低研发成本与产品体积。对于需要多屏同步、音视频分离的场景，GSV6505F 是当前市场上少有的 "高集成度 + 高性价比" 解决方案。
