HDMI2.1 FRL (Fixed Rate Link) mode 運作原理
目前市面上HDMI主流標準是1.4b和2.0，對應支持的最大分辨率/刷新率分別是4K@30Hz和4K@60Hz。
隨著對更高分辨率和刷新率需求的增加，HDMI協會於2017年11月推出了HDMI2.1版本，增加了FRL（Fixed Rate Link）模式，
支援8K@60Hz和4K@120Hz。
FRL (Fixed Rate Link) Mode
FRL具體的變化：
1）HDMI接口的獨立時鐘信號改為嵌入在數據中，在接收端使用時鐘恢復單元恢復出時鐘；
2）用於傳遞音視頻數據的通道最多為4個，每個通道最高支持12Gpbs的速率；
3）編碼方式從8b/10b 變為16b/18b，編碼效率更高。HDMI接口形式沒有變化，
原來的TMDS Clock channel重定義為FRL lane3； TMDS Data 0/1/2 分別對應FRL lane 0/1/2，如下圖所示。
FRL模式，只有3 lanes 和4 lanes 工作模式， 3 lanes 工作模式下， 僅僅支持3 Gbps和6Gbps 兩種速率；
未使用的Lane3， source 和sink 都需要使用差分50Ω～150Ω端接(Termination) ；
4 lanes 工作模式下， 支持6/8/10/12 Gbps 四種速率。
HDMI2.1 Source和Sink的Link Training Procedure
Source首先要讀取Sink的EDID（EDID是I2C 地址為0xA0/0xA1，長度為256字節的存儲空間，包含Sink所支持的分辨率和最高速率等信息），
輸出sink所支援的分辨率/速率。Source不能輸出Sink EDID 未支援的分辨率/速率。支援HDMI2.1 的Sink，一定要在EDID 的HF-VSDB
對應字節把SCDC_Present 設置為1， Max_FRL_Rate 設置範圍是1到6，數字0代表不支援FRL 模式，其他值為保留值。在SCDC中把Sink version 設置為1。
Max_FRL_Rate 值具體含義如下:
=> 1 代表僅僅支持3 lanes 模式下的3Gbps 速率，其他速率和lane 配置不支援；
=> 3 代表支持3 lanes 模式下的3Gbps和6Gbps 速率；4 lanes 模式下僅僅支持6Gbps速率，其他速率不支援。其他數字的含義類推。
SCDC 是I2C地址為0xA8/A9的存儲空間， 用於Source和Sink溝通交換狀態和控制信息， 部分字節Source和Sink都可以讀寫。
與EDID不同， EDID對source是只讀的。HDMI2.1 Source和Sink溝通過程中，會使用到Sink version，Update Flags，Sink Configuration，Status Flags等信息。
支援FRL 模式的Source和Sink首次建立連接，需要進行Link Training，更新FRL rate 也需要進行Link Training。
首次Training會依次經歷4個link training state (LTS)：
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LT state (LTS) |
Source Behavior |
Sink Behavior |
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LTS:1 Read EDID |
讀取解析EDID後,判斷Sink 是否支援FRL mode 當滿足以下三個條件時,判定為支援: 1. FRL_Max_Rate>0 2. SCDC present=1 3. Sink version !=0 |
提供EDID 設定SCDC |
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LTS:2 Prepare for FRL |
Source 反覆查詢,直到SCDC FLT_ready 為1,設定FRL_Rate 及 FFE level |
Sink 準備好Link Training 時,把SCDC FLT_ready設為1 |
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LTS:3 Training in progress |
根據Ln(x)_Ltp_req暫存器,發出相對應的pattern,Ln(x)_Ltp_req=0 ,進入下一個LTS:P狀態 |
設定FRL_Start=0,並透過Ln(x)_Ltp_req暫存器,為每一lane請求pattern |
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LTS:P FRL training pass |
開始FRL 傳輸,查詢FRL_Start=1時,才開始傳輸音視頻 |
檢測到FRL 傳輸後,設定FRL_start=1,並準備接收音視頻. |