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攻克了这个技术难题,USB Type-C就离真正爆发不远了
小编语:USB Type-C已经让业界激动了一整年,如果能解决掉最后的干扰难题,应用爆发确实不远了,而芯片厂商在这一新的接口技术上面的投入也将看到回报。目前能看到的这一新技术催生了一些新型芯片的需求,且它本身的性能提升将促使终端接口出现新一轮更迭,这些对芯片产业都是大大的利好,就看谁能抢得先机,争取到3C和手机品牌的大客户订单了……
USB Type-C将带来更快速与便利的传输体验,并有望一统过去纷杂的高速传输介面,因此备受众家厂商看好。随着晶片商陆续克服USB Type-C缆线与讯号干扰等设计挑战后,USB Type-C应用可望在2016年全面出笼。
USB Type-C应用商机将全面引爆。新一代USB Type-C连接器因具备正反面皆可插拔的特性,且能在同一条USB缆线上实现数据、影音与电力传输,发展前景备受看好。近期苹果、Google、微软及小米等品牌厂接连推出搭载USB Type-C接口的智慧型手机、平板与笔记型电脑,更将此技术之发展热潮推向高峰。
据了解,USB Type-C是一种新的接口规格,正确名称为"USB Type-C"或"USB-C",其相容于DisplayPort、MHL与Thunderbolt 3等高速影音传输介面,并可选择性加入支援USB 3.1 Gen 1(5Gbit/s)和USB 3.1 Gen 2(10Gbit/s)、USB PD(充电功率达100瓦,20V/5A)及替代模式(Alternate Mode)等功能。
由于USB Type-C功能组合与充电模式多样,因而容易发生线缆与终端装置规格不匹配的情形,亦促使电子标记(E-marker)晶片角色日益突显。
强化线缆安全性 E-marker晶片扮要角
图1 威锋海外新事业发展部经理Terrance Shih指出,USB Type-C较适合搭载于行动装置,其不见得会取代USB Type-A或USB Type-B的产品。
USB Type-C气势如虹,众家厂商为抢搭此波商机纷纷投入开发,然而,不见得每一条USB Type-C线缆都能进行高功率充电,因此消费者一旦使用错误规格的线缆充电,恐将促使装置无法顺利运作,严重时更将导致线缆烧毁,为防止上述情形发生,便须导入E-marker晶片,藉以大幅增进安全性。
威锋海外新事业发展部经理Terrance Shih(图1)表示,USB Type-C搭载PD后,可组合成多种充电模式,同时由于市场上USB Type-C线缆规格众多,消费者若未审慎分辨并选用适合自家装置规格的线缆,将容易导致使用体验不佳,甚至造成装置损坏,而E-marker晶片可详细记录线缆功能与规格,并将相关资料传递给USB Type-C应用装置,以确保装置与线缆间能顺利运作,提升产品品质与安全性。
Shih进一步指出,尽管USB-IF协会对USB Type-C线缆与充电规格有明确定义,但有些线缆制造商并未真正深入了解,因而制造出错误规格的线缆,导致消费者无法使用。另一种情形,则是消费者购买的线缆虽然符合充电规格,但因与装置本身规格定义不匹配而无法正常运作。
为了解决上述的困扰,USB Type-C线缆必须搭载E-marker。因为E-marker会预先烧入各式线缆规格、电流承载大小等资料,故终端装置能藉由该晶片来得知线缆能提供何种充电模式,藉以达到防护效果。
有鉴于E-marker对USB Type-C应用发展的重要性,威锋很早就展开相关晶片布局,并于2015年中量产第一代E-marker晶片,至今已出货约一百二十万颗;而该公司近日发布的第二代E-Marker产品,尺寸进一步缩小,可提供DFN10 3×3毫米与DFN8 3×2毫米两种封装尺寸,已取得USB-IF协会认证,预计于2016年第一季导入量产。
除了线缆设计须谨慎小心之外,由于USB Type-C的传输速度一举从5Gbit/s跃升至10Gbit/s,亦将面临诸多讯号干扰的问题。
图4 技流科技业务开发协理庄益林认为,USB Type-C提供10Gbit/s的资料传输功能,可望加速4K、8K解析度的应用普及。
技流科技(GRL)业务开发协理庄益林表示,因USB Type-C支援DisplayPort等介面,加上又能传输电源,机上盒制造商若采用USB Type-C接口并整合影音和电源供应功能,日后电视萤幕只要以一条USB Type-C线缆与机上盒连接,便能获得影音与电力来源,可节省电视面板背后的印刷电路板,让电视萤幕更加轻薄。此外,USB Type-C可提供10Gbit/s的资料传输功能,亦有助加速4K、8K解析度的产品问世。
庄益林进一步指出,由于USB Type-C整合多种影音介面,恐将对HDMI高速影音传输介面造成影响。因HDMI、MHL须要收取权利金,而USB Type-C毋须收取权利金,加上HDMI的接头较大及其架构问题,如果HDMI不改变接头,或改采USB Type-C的接头,当USB Type-C市场接受度提高及众多品牌大厂投入的情况下,HDMI有可能渐渐被淘汰。
现今USB Type-C的产品可大约分成六种类型,包括笔电/平板/智慧手机;线缆;显示转换器(Dongle)/扩充基座(Docking);电视/萤幕;充电器等。而USB Type-C应用约分为以下四种:1.仅具接头正反插功能;2.支援正反插及影音输出;3.支援正反插、影音和电源供/受电;4.Thunderbolt 3支援USB Type-C。
庄益林强调,由于USB Type-C能提供诸多应用,故相容性是待克服的挑战,若不相容的话,可能会导致上述功能无法运作,或促使线缆/装置烧毁,因此线缆多搭载E-marker、Dongle多搭载告示板(Billboard),以切换到正确的电源传输模式,提升安全性。