Modos Paper Dev Kit ที่ใช้ FPGA รองรับจอ E-Ink พร้อมอัตรารีเฟรชสูงสุด 75 Hz

Modos Paper Dev Kit ช่วยให้ผู้ใช้สามารถสร้างจอภาพ E-Ink แบบโอเพ่นฮาร์ดแวร์ด้วยอัตรารีเฟรชที่รวดเร็วถึง 75 Hz และค่าความหน่วงต่ำ ด้วยบอร์ดควบคุมที่ใช้ Xilinx Spartan-6 FPGA และรองรับจอ E-Ink ได้หลากหลายขนาดตั้งแต่ 4 นิ้ว ไปจนถึง 42 นิ้ว

จอ E-Ink ที่ได้สามารถแสดงผลได้ทั้งแบบขาวดำหรือสี เชื่อมต่อผ่าน HDMI หรือ USB และใช้งานร่วมกับระบบปฏิบัติการ Linux, macOS และ Windows ได้

สเปคของบอร์ดควบคุม Modos Paper:

• FPGA – AMD/Xilinx Spartan-6 LX16 FPGA ที่ทำงานร่วมกับ Caster gateware
• หน่วยความจำ – หน่วยความจำ framebuffer แบบ DDR3-800
• ไมโครคอนโทรลเลอร์ – STMicro STM32H750  ที่ใช้ Arm Cortex-M7 สำหรับการสื่อสารผ่าน USB การอัปเกรดเฟิร์มแวร์ และการทำงานแบบสแตนด์อโลน มีอัตราการประมวลผลสูงสุด 133 MP/s เมื่อเปิดการใช้งาน error-diffusion dithering และสูงสุด 200 MP/s เมื่อปิด
• จอที่รองรับ – จอ E-Ink ขนาด 4 นิ้วถึง 42 นิ้ว ที่ไม่มี TCON ในตัว (ดูรายการจอที่รองรับทั้งหมดบน GitHub)
• อินพุตวิดีโอ
  • USB Type-C (DisplayPort Alt Mode) พร้อมชิปถอดรหัส PTN3460 บนบอร์ด
  • ช่อง microHDMI สำหรับอินพุต DVI พร้อมชิปถอดรหัส ADV7611 บนบอร์ด
• แหล่งจ่ายไฟ
  • ระบบจ่ายไฟสำหรับจอ E-Ink รองรับกระแสสูงสุด 1A ที่ราง ±15V
  • รองรับการวัดแรงดันย้อนกลับของ VCOM
• ขนาด – ยังไม่ระบุ (TBD)

บอร์ดนี้ใช้ Caster ซึ่งเป็นคอนโทรลเลอร์สำหรับจอภาพ electrophoretic แบบโอเพ่นซอร์สที่ใช้ FPGA โดยออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพที่มีค่าความหน่วงต่ำเป็นพิเศษ ตัว gateware สามารถแบ่งหน้าจอออกเป็นหลายโซนสำหรับอัปเดตภาพหรือข้อความใหม่ได้แทบจะในทันที

คุณสมบัติเด่นของ Caster:

• รองรับจอแสดงผลอิเล็กโตรโฟรีติกแบบอินเทอร์เฟซขนาน (เช่น E Ink, OED และ DES)
• รองรับจอภาพแบบขาวดำและจอที่มีแผ่นกรองสี (color-filter-array)
• มีค่าความหน่วงในการประมวลผลน้อยกว่า 20 ไมโครวินาที
• รองรับโหมดเอาต์พุตแบบไบนารี, ระดับสีเทา 4 ระดับ และระดับสีเทา 16 ระดับ
• โหมดขับเคลื่อนภาพที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับความหน่วงต่ำในแบบไบนารีและระดับสีเทา 4 ระดับ
• โหมดขับเคลื่อนภาพแบบผสมอัตโนมัติระหว่างไบนารีและระดับสีเทา 16 ระดับ
• รองรับการอัปเดตเฉพาะพื้นที่และการสลับโหมดผ่านซอฟต์แวร์จากโฮสต์
• รองรับการทำ dithering แบบ Bayer, blue-noise และ error-diffusion ผ่านฮาร์ดแวร์ โดยไม่เพิ่มความหน่วง

แม้ว่าผู้ใช้จะสามารถเลือกจอแสดงผลจากรายการที่รองรับได้ แต่ทาง Modos Tech ก็มีชุดคิทให้เลือก 2 แบบ ได้แก่ จอขาวดำขนาด 6 นิ้ว หรือ 13.3 นิ้ว โดยมีคุณสมบัติเด่นดังนี้:

• จอ E-Ink ขนาด 6 นิ้ว ความละเอียด 1448 x 1072 พิกเซล
• จอ E-Ink ขนาด 13.3 นิ้ว ความละเอียด 1600 x 1200 พิกเซล
• คุณสมบัติร่วมกัน:
  • อัตรารีเฟรช – 75 Hz
  • พอร์ตเชื่อมต่อ – HDMI และ USB-C
  • โหมดการแสดงผลที่ตั้งโปรแกรมได้ พร้อม API สำหรับควบคุมจอภาพ รองรับภาษา Rust, Python และ C

จากตารางเปรียบเทียบของ Paper Dev Kit ขนาด 6 นิ้ว จะเห็นว่าอัตรารีเฟรชของโซลูชันที่ใช้ FPGA นั้นสูงกว่าจอ E Ink แบบอื่นอย่างชัดเจน แต่ต้องแลกกับการใช้พลังงานที่สูงขึ้น โดยในการเปรียบเทียบนี้มีการใช้ Waveshare e-Paper HAT, Inkplate 6 MOTION และ EPDiy เป็นตัวอย่างสำหรับเปรียบเทียบ

สามารถเข้าถึงทรัพยากรทั้งหมดของโปรเจกต์ Glider (ฮาร์ดแวร์ KiCad, เฟิร์มแวร์ STM32H750, และเอกสารประกอบอย่างละเอียด) และ Caster (gateware สำหรับ FPGA) ได้บน GitHub

Modos Tech ได้เปิดตัวโปรเจกต์นี้บน Crowd Supply  โดยตั้งเป้าระดมทุนไว้ที่ $110,000 (~3.5 ล้านบาท) ไม่มีตัวเลือกสนับสนุนเฉพาะบอร์ด Modos Paper driver อย่างเดียว มีตัวเลือกสนับสนุนสำหรับ Modos Paper Dev Kit ขนาด 6 นิ้วที่ราคา $199 (~6,400฿) หรือรุ่น 13.3 นิ้ว ราคา $599 (~19,000฿) ชุดคิทเป็นแบบประกอบเสร็จแล้ว มาพร้อมจอแสดงผล, เมนบอร์ด, อะแดปเตอร์, สายแพร และสาย USB-C ราคานี้รวมค่าจัดส่งทั่วโลกแล้ว ผู้สนับสนุนต้องอดใจรอเล็กน้อยเนื่องจากกำหนดการจัดส่งคือช่วงปลายเดือนมกราคม 2026

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : FPGA-based Modos Paper Dev Kit supports a wide range of E-Ink displays, up to 75 Hz refresh rate (Crowdfunding)

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT