IT6115 技术解析：单入双路MIPI像素分流芯片的架构与设计要点

AR/VR双目显示与双屏拓展应用中，SoC原生MIPI通道带宽常不足以同时驱动两块高分面板。ITE Tech. Inc. 的IT6115在单颗7×7mm QFN64封装内集成兼容D-PHY与C-PHY双物理层的MIPI接收、双通道独立MIPI发射、片内时序再生与MCU控制单元，实现单路MIPI输入拆分输出两路同步视频流。

 

一、芯片概述与硬件架构

1.1 系统级应用拓扑

整机信号链路分为接收前端、像素处理内核与双路发射后端三大模块。单路4-lane D-PHY或3-trio C-PHY MIPI视频输入进入接收模拟前端，完成去偏斜校正与数据包解码后送入像素分流处理单元，硬件执行左右对半或奇偶列两种画面分割算法，再同步生成两组完整MIPI时序分别输出至Port0与Port1双发射通道。内置MCU统一管理链路检测、低功耗ULPS调度与I2C寄存器交互，视频通路与控制总线依靠独立供电轨物理隔离。

1.2 内部功能模块划分

芯片内部包含以下核心硬件域：

MIPI接收模拟域兼容D-PHY 2.0与C-PHY 1.2双物理层，内置高速去偏斜校准电路，适配超过1.5Gbps的单通道传输。

像素分流处理数字域包含专用视频分割流水线，支持4分片DSC码流拆分与VRR可变刷新率同步处理。

双通道MIPI发射域为Port0与Port1两套完整D/C-PHY硬件，支持lane与trio极性互换。

MCU控制存储域搭载片内Flash、400kHz I2C调试总线、UART调试串口与多路通用GPIO。

电源域采用1.0V内核、3.3V模拟IO等多组独立供电轨，配合分模块独立滤波电路。

1.3 封装与关键参数

芯片型号为IT6115FN，采用7×7mm 64-pin QFN封装，工作温度范围为-20℃至70℃，信号引脚HBM ESD防护等级为2000V。

硬件资源方面，单路输入支持最多4-lane D-PHY或3-trio C-PHY，两路输出各支持4-lane D-PHY或3-trio C-PHY独立输出。原生支持16~36-bit RGB、多种YCbCr格式、RAW图像及DSC压缩码流，最高支持5K横向分辨率画面处理，内置硬件休眠调度逻辑。

二、像素分流核心机制

2.1 两种硬件画面分割模式

芯片内置两套固定像素拆分算法，由寄存器配置切换工作模式：

左右对半分割将整幅画面水平像素均分，左半帧送入Port0、右半帧送入Port1，适配AR双目左右分屏设备。

奇偶列交替分流将奇数列与偶数列像素分别分发至两路输出，适配双屏拼接显示场景。

针对DSC 4分片压缩码流，硬件自动将第1/2分片分配至Port0、第3/4分片分配至Port1，无需主控额外处理。

2.2 双PHY兼容与通道管理

接收与发射端同时兼容D-PHY与C-PHY两类物理层，硬件支持P/N、A/C通道互换与通道重排。D-PHY单通道最高2.5Gbps，C-PHY单trio最高5.7Gbps。两路发射端口均支持D-PHY或C-PHY配置，硬件内置连续与非连续时钟两种工作模式，适配不同显示面板时序需求。

2.3 低功耗通路管控

Port0与Port1两路MIPI通道的ULPS休眠指令可独立控制。MCU实时检测链路插拔状态，闲置通道自动关闭高速PHY模拟电路，仅保留低速控制通路供电以降低整机静态功耗。休眠唤醒信号同步输出，两路画面恢复无帧错位或闪屏现象。

三、电源与硬件设计约束

3.1 多轨供电要求

芯片采用1.0V与3.3V两组主要电源体系，另包含1.8V IO电源（OVDD1833需接3.3V）。各电源引脚需就近布置高频去耦电容，MIPI PLL供电区域建议增加LC滤波以抑制开关噪声。具体电源噪声与去耦参数请参考ITE提供的IT6115 Hardware Design Guidelines。

3.2 上电与掉电时序

上电时1.0V内核电源应先达到额定阈值，3.3V IO电源滞后上电，两类电压上升间隔需控制在1ms以内。电压稳定后硬件复位引脚需保持低电平再释放。掉电时顺序相反，间隔同样控制在1ms以内。内置低压检测模块在电压低于阈值时自动触发复位。

3.3 PCB布局建议

MIPI高速差分对内长度误差建议控制在5mil以内，接收、Port0与Port1三组差分走线应分区布线并保证完整连续地平面。MIPI高速走线与I2C、UART低速控制线间距建议不小于3倍线宽。外接晶振应紧邻XI/XO引脚，区域包地以降低EMI。QFN底部散热焊盘需完整铺铜并采用多过孔连接地平面以改善散热。

四、典型应用场景

IT6115仅支持单路MIPI输入分两路同源画面输出，不支持两路独立不同源图像。硬件最大横向像素为5K，超出规格会出现画面裁切。两路输出帧间存在微小硬件延时差，对毫秒级同步有严格要求的设备需进行时序校准。满载高分辨率画面工况下整机电流上升，密闭设备需提前做温升评估。该芯片适用于AR/VR双目近眼显示模组、双屏便携设备、车载双后座影音屏及笔记本副屏拓展等硬件平台。

审核编辑 黄宇