USB Type-C開(kāi)始一統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)，連接器的數(shù)量會(huì)越來(lái)越少

更加纖薄、可翻轉(zhuǎn)插拔、更高傳輸速度和雙向電纜等特性，正在將USB Type-C推上風(fēng)口浪尖，大受制造商和消費(fèi)者歡迎，例如蘋果2015MacBook、最新ChomeBook Pixel、樂(lè)視手機(jī)和一加2等。集高速數(shù)據(jù)傳輸、大功率充電和視頻數(shù)據(jù)傳輸于一體的多合一功能也促使USB Type-C開(kāi)始一統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)的江湖。

有了USB Type-C，就沒(méi)必要插根電線在墻上，同時(shí)還要USB線，再加上另一根做視頻輸出。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，PC、平板和手機(jī)等設(shè)備，在有了USB Type-C之后，連接器的數(shù)量會(huì)越來(lái)越少，進(jìn)化成USB Type-C這樣統(tǒng)一的方案。

圖1：市場(chǎng)對(duì)全新的接口標(biāo)準(zhǔn)前景看好

市場(chǎng)的追捧如此熱烈，迫切的需求也引發(fā)包括TI、Cypress、Lattice、NXP等在內(nèi)的半導(dǎo)體廠商紛紛推出USB Type-C產(chǎn)品，隨著產(chǎn)品加速推出，USB Type-C芯片的稀缺時(shí)代很快即將過(guò)去。并且，由于瞄準(zhǔn)的應(yīng)用和功能不同，USB Type-C產(chǎn)品呈現(xiàn)出多樣化趨勢(shì)，廠商也推出相應(yīng)的一系列產(chǎn)品。

圖2：USB Type-C接口特點(diǎn)及內(nèi)部PIN腳定義

TI公布USB Type-C芯片細(xì)節(jié)

市場(chǎng)上對(duì)USB Type-C的需求是，它可以進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸、電力充電以及視頻數(shù)據(jù)傳輸，所以它具備多合一的功能，使大家在應(yīng)用這個(gè)產(chǎn)品時(shí)不再需要多根線纜。因此，USB Type-C的易用性很好，且對(duì)電子產(chǎn)品、移動(dòng)設(shè)備多次插拔，以及它的兼容性將來(lái)會(huì)做出非常好的拓展應(yīng)用。

德州儀器高性能模擬產(chǎn)品高速接口經(jīng)理Roland Sperlich介紹說(shuō)，實(shí)際上，USB Type-C線纜兩頭的接口是一樣的，而且它更加纖薄，通過(guò)USB Type-C內(nèi)部拼腳的定義，非常顯而易見(jiàn)，它的左上角和右下角是個(gè)對(duì)稱，所以它可以提供正反插的概念，同時(shí)它還能偵測(cè)到數(shù)據(jù)備用的切換模式。

圖3：德州儀器高性能模擬產(chǎn)品高速接口經(jīng)理Roland Sperlich

Type-C可以支持從最初的USB2.0以及USB3.0、3.1，同時(shí)它還能夠支持到電力傳輸。在電力傳輸方面，最基本的標(biāo)準(zhǔn)5V/1.5A到5V/3A，甚至到Type-C的標(biāo)準(zhǔn)，支持到100W/20V/5A電力方面的傳輸特性。同時(shí)，它在數(shù)據(jù)方面?zhèn)鬏敚薝SB數(shù)據(jù)傳輸之外還可以提供視頻傳輸，稱為DisplayPort(DP)數(shù)據(jù)傳輸，這樣它能支持到DP。USB Type-C在DP方面的傳輸能力非常強(qiáng)，可以擴(kuò)展到最高4個(gè)line的DP傳輸;如果談到數(shù)據(jù)傳輸，到USB3.0、3.1，它可以支持兩對(duì)的USB3.0的數(shù)據(jù)傳輸。

TI新推三款USB Type-C產(chǎn)品

“TI在USB方案有著豐富經(jīng)驗(yàn)，包括USB傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)、Hub、Re-driver、USB PHY。TI還提供充電，以及從USB2.0到USB3.0/3.1和DP(DisplayPort)視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С帧SB Type-C充電產(chǎn)品同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)切換模式，可以把Type-C轉(zhuǎn)換到USB3.0以及視頻傳輸?shù)腄isplayPort?！盨perlich說(shuō)。

他談道：“USB實(shí)施者論壇(USB-IF)今年6月份正式生效USB Type-C 1.1規(guī)格， TI是該論壇的長(zhǎng)期參與者，對(duì)業(yè)界最新的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)持續(xù)同步，推出的產(chǎn)品也將會(huì)在第一時(shí)間滿足該規(guī)范?！?/p>

圖4：TI是業(yè)界首個(gè)滿足USB Type-C技術(shù)規(guī)格1.1的廠商

TI日前推出的三款USB Type-C全新產(chǎn)品，分別能夠滿足筆記本電腦、電視機(jī)和移動(dòng)設(shè)備等不同層面的應(yīng)用。聲稱TPS65982是業(yè)內(nèi)首款集全部功能于一體的USB Type-C 和USB供電(PD)控制器，該器件是款全功能的USB Type-C方案級(jí)產(chǎn)品，集成了端口電源開(kāi)關(guān)和端口數(shù)據(jù)多路復(fù)用器，以給移動(dòng)設(shè)備提供充電、數(shù)據(jù)傳輸和視頻接口，實(shí)現(xiàn)多條數(shù)據(jù)傳輸和視頻傳輸。

針對(duì)有更高數(shù)據(jù)速率需求的應(yīng)用，TPS65982可與傳輸速度為5.4Gbps的、業(yè)界首款USB Type-C 交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)HD3SS460結(jié)合使用，HD3SS460主要用于支持在備用的數(shù)據(jù)模式，把USB Type-C接口切換到對(duì)應(yīng)的USB3.0/3.1以及DP視頻數(shù)據(jù)輸出。該產(chǎn)品在對(duì)應(yīng)的Type-C應(yīng)用中非常重要，它負(fù)責(zé)把Type-C接口數(shù)據(jù)傳輸成為USB高速3.0/3.1數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)。該解決方案能使電纜兩端的USB連接器可被正反互換，還能提供高達(dá)100W的功率并支持交替模式，從而可通過(guò)主機(jī)到終端設(shè)備的顯示端口來(lái)發(fā)布視頻。

“Type-C接口可以傳輸電以及傳輸充電數(shù)據(jù)、USB數(shù)據(jù)和DisplayPort數(shù)據(jù)。通過(guò)這樣的接口，我們可以把數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)，把視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絋V或監(jiān)視器。我們通過(guò)HD3SS460芯片把視頻數(shù)據(jù)從Type-C接口中切換出來(lái)，顯示到對(duì)應(yīng)的監(jiān)視器、電視投影儀上?！盧oland表示。

HD3SS460具有40μW的業(yè)界最低超低功耗，該產(chǎn)品可以幫助整個(gè)產(chǎn)品延長(zhǎng)使用壽命。在對(duì)應(yīng)的線纜應(yīng)用上，超低功耗可以延長(zhǎng)整個(gè)線纜的使用時(shí)間，這在成本上也具有便利性。

對(duì)于要求最大功率達(dá)15W的USB Type-C 系統(tǒng)，工程師可選擇可提供USB Type-C配置通道(CC)邏輯和端口控制的TUSB320產(chǎn)品系列。這些器件使系統(tǒng)有可能探測(cè)插頭的定向，并為終端設(shè)備確定適當(dāng)?shù)腢SB規(guī)格和模式設(shè)置。TUSB320產(chǎn)品系列實(shí)現(xiàn)的是Type-C的反轉(zhuǎn)功能，它會(huì)把數(shù)據(jù)進(jìn)行切換和傳輸。這是對(duì)應(yīng)HD3SS460數(shù)據(jù)方面的切換產(chǎn)品。

TUSB320系列的應(yīng)用為移動(dòng)設(shè)備提供便捷的方案，它可以提供5V/3A應(yīng)用。在對(duì)應(yīng)的低功耗移動(dòng)設(shè)備(比如智能手機(jī))上，TUSB320是最佳選擇。它不僅可以支持到最基本的Type-C偵測(cè)(是不是USB Type-C的產(chǎn)品)，還支持正反插(USB Type-C產(chǎn)品使用的便捷性)。TUSB320系列的封裝也是業(yè)界最小的封裝(1.6mm×1.6mm)。移動(dòng)設(shè)備本身空間很小，它提供最小的封裝、最低功耗，從而適合于移動(dòng)設(shè)備的選擇。

越來(lái)越多玩家加入

除了TI，今年夏天，越來(lái)越多重量級(jí)廠商都加入到USB Type-C大潮中來(lái)，包括Cypress、NXP、Lattice等。NXP在7月份發(fā)布了“業(yè)界首個(gè)安全的USB Type-C解決方案”，集成身份驗(yàn)證和快速充電功能，NXP聲稱身份驗(yàn)證功能有助于識(shí)別設(shè)備真?zhèn)巍?/p>

Lattice也在上個(gè)月IDF上向英特爾的用戶演示其新發(fā)布的三款USB Type-C接口控制器，正致力于成為USB Type-C市場(chǎng)上的重要玩家。芯片系列包括用于智能手機(jī)上、采用CSP封裝的Sil7012;用于筆記本電腦及周邊、QFN封裝的Sil7013;支持AUX和HPD信號(hào)、支持DisplayPort的Sil7014。

據(jù)Lattice分析，USB Type-C芯片已經(jīng)有了不同的特點(diǎn)和架構(gòu)，一些USB Type-C芯片集成了ARM-Cortex0控制器，Cypress屬于這一類。另一些則沒(méi)有集成MCU，Lattice認(rèn)為，它們可提升外部CPU能力，包括應(yīng)用處理器和嵌入式控制器，以降低USB Type-C的成本，是一種更加靈活的方式。

圖5：USB Type-C的術(shù)語(yǔ)解釋