USB Type-C的11個誤解

作者 : Julie Stultz,安森美半導體技術行銷經理

雖然所有USB-Type C電纜具有相同的針腳排列並且可以插入任何USB-Type C埠,但並不一定意味著它們的電氣特性和特徵都相同。

USB Type-C和PD很複雜

使用可插入電源或設備的通用連接器時,協商哪個設備為哪個設備供電似乎使產品設計人員和消費者生畏。但是,產品的複雜性可以根據產品設計者的需要而有所不同。對於僅支援Type-C的設備,一個積體電路(IC)即可用於執行此協商和連接。對於更為複雜的特性,可以實施供電協議(PD)。要實現USB-Type C PD合規性,必須遵循一系列嚴格的準則。產品認證之前必須接受USB-IF監管委員會的審核。使用認證IC供應商的韌體可簡化方案設計。

USB Type-C和PD很貴

為了檢測、連接和協商通訊,從USB 2.0轉向USB-Type C好像比較昂貴。對於基本USB-Type C功能,可以使用狀態機控制器。市場的這種控制器價格不到20美分。這會最大程度減少成本、功耗和PCB空間。另外,隨著USB-Type C的廣泛採用,控制器IC的價格也在下降,且它們變得越來越高能效。隨著USB-Type C的普及,實施的價格在下降。在系統中包含USB-Type C插座和控制器的費用不到20美分。

所有Type-C埠的功能都相同

儘管是通用的連接器,但USB-Type C埠的實際特性卻可能存在很大差異。旅行適配器的埠僅對設備充電,可穿戴設備埠通常僅接受充電,筆記型電腦等雙角色設備的埠既可充電也可接受充電。標準Type-C埠的功率等級限值為15W。而如果實施了PD協議,則可以高達100W。此外,某些埠的資料通訊可高達USB Super Speed Gen 2 10Gbps的速度。其他特性還可能包括顯示埠或支援Thunderbolt。

所有Type-C電纜都相同

雖然所有USB-Type C電纜具有相同的針腳排列並且可以插入任何USB-Type C埠,但並不一定意味著它們的電氣特性和特徵都相同。標準電纜的額定電流3A,長度不到4公尺。短於2公尺或需要支援3~5A的電纜需要一個電子標記IC,即e-marker。電纜還可能具有「全功能」,例如,支援達4K高畫質視訊。如上所述,全功能電纜實際上可能具有更多電線,可以實現附加頻寬。Type-C規格使得設計人員能夠僅使用其埠所需的特性,從而降低複雜度和成本。隨著市場的成熟,越來越多的方案已針對給定的市場需求進行了最佳化。

USB Type-C是需要購買的另一種電纜

雖然USB-Type C電纜比較獨特,但USB-Type C外形的採用率高,USB-Type C電纜也越來越常見。其趨勢在於,這種電纜最終將成為消費者唯一需要的電纜。如果可以使用同樣的電纜從任何充電器對PC進行充電,對電話和任何穿戴設備進行充電,消費者所需的電纜數量最終將減少。

Type-C電纜只是不同於Type-A和Type-B的一種介面

使用PD的Type-C在電源和資料速率方面遠遠優於Type-A和Type-B。雖然Type-A和Type-B BC 1.2的功率能力已發展到最高7.5W,但USB-Type C PD可將功率協商至最高100W。USB SS Gen 1的最大資料速率為5Gbps,而Gen 2最大速率達10Gbps。最近的更新還支持同時使用Tx和Rx線路,進一步將有效資料速率提高一倍。

Type-C電纜僅用於資料和為小型電子產品充電

USB-Type C當然是通用型的,不但可以為電話和小型穿戴設備供電,而且可以為PC、家用電器,甚至功率額定值在100W以內的工業設備供電。

仍然需要3.5mm插孔來聽音樂

這不是問題。USB-Type C支援基於連接器獲取音訊。USB-Type C電纜具有專用D+/D-引腳來支援音訊訊號。SBU引腳還可用於麥克風和接地訊號。某些耳機製造商正在研發使用USB-Type C連接器的耳機,很多製造商則在研發轉換適配器(dongle)。加密狗(dongle)是小型適配器,一端為3.5mm插孔,另一端為USB-Type C,支持消費者繼續用喜歡的3.5mm 耳機。雖然由於安裝了dongle可能使聲音品質下降,但許多消費者選擇了這種便宜的選擇,而不是立即更換耳機。

USB-Type C不再支持類比音訊

很多人認為如果透過USB-Type C傳輸,所有音訊必須是數位的,實際並非如此。很多電子平台設計人員都會繼續使用類比音訊,USB規範中有一個條款規定,如果系統使用類比音訊,則必須也支援數位音訊。

不能同時充電和聽音樂

雖然USB-Type C功能非常多樣,可以充電、傳輸資料、聽音訊,但某些人仍然覺得不好用,因為其設備只有一個埠。最初的假設是USB-Type C埠一次只能支持一個功能,然而,USB-Type C規範規定,允許同時在同一個埠上完成多種功能。USB-Type C規範為此規定了允許配件支持,消費者可以購買帶USB-Type C輸入和多個輸出的dongle來實現同時充電、傳輸資料和聽音訊。

基於USB埠的視訊品質太差

實際並非如此。USB-Type C特性當然優於USB 2.0。USB-Type C規範含「交替模式」。這些功能擴展支援非標準的USB協定,如顯示埠和Thunderbolt經由USB-Type C連接器傳輸。USB-Type C基於Super Speed引腳支援達4K高畫質視訊,USB-Type C連接器是真正將領先產業的電力、資料、視訊和音訊協定組合在了一個時髦、靈活的外形中。

圖1 USB-Type C的外形比HDMI和USB 3小得多。雖然尺寸與Lighting相當,但USB-Type C將是通用的,連接器兩端相同。

圖2 USB-Type C支援達10Gbps的資料速率。USB-Type C PD支援高達100W充電功率,遠超過舊標準。

 

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