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Type-C 2017行情看涨
技术与应用并进

【作者: 林彥伶】2017年01月11日 星期三

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消费电子市场标准繁多,底层的通讯传输介面标准之争从来未曾停止,但在2015年苹果、Google和微软等世界知名厂商相继力推USB Type-C的新品后,凭借着更加纤薄、可翻转插拔、更高传输速度和双向电缆等特性,USB Type-C开始受到制造商和消费者欢迎。


USB Type-C的首次商品化是2014年11月Nokia推出的N1平板,但真正让引发关注热潮,则是后来苹果发布的新款Macbook,苹果Macbook轻薄的机身设计,USB Type-C纤细(2.5 mm)的尺寸居功厥伟,不过相对于小体积,市场上对USB Type-C更多的期待其实在于可正反插拔、高速的数据传输、电力充电以及影音数据传输。



图一 : USB Type-C连接头,介面尺寸为8.4 mm x 2.6 mm,仅比一般手机的micro-USB略大。
图一 : USB Type-C连接头,介面尺寸为8.4 mm x 2.6 mm,仅比一般手机的micro-USB略大。

整体来说,USB Type-C的特点包括:1.支持从正反两面均可插入的「正反插」功能,2.最大数据传输速度达到10Gbps,也是USB3.1的标准,兼容USB2.0标准;3.配备Type-C连接器的标准规格连接线,可通过3A电流,同时还支持超出现有USB供电能力的「USBPD」,可以提供最大100W的电力4.DisplayPort交替模式,支持高达4K超高清(UHD)甚至8K的解析度。


高速传输时代来临

提到传输速度,USB 3.1重新定义出Gen1(5Gbps)和Gen2(10Gbps),也就是未来看到标示USB 3.1的应用产品时,必须注意其规格描述是Gen 1或Gen 2,过去USB Power Delivery 1.0充电规范中,藉由在Vbus讯号线传递FSK讯号(FSK over Vbus)的设计,确定无法跟USB Power Delivery 2.0相容,USB PD 2.0改采透过Type-C的CC讯号线来传输BMC讯号(BMC over Type-C CC)。


其实Type-C只是个连接器的规范之一,目前一般常见的其他规范还包括:主控与装置普遍使用的Type-A,限装置使用的Type-B;,在USB Type-C规格制定的同时,因考虑到各种不同的技术领域,且新增功能性的扩展,比如PD 2.0和Alternate Modes(Alt-Mode),顺便将这个防呆、全新支援正反插的连接器一并改善,因此,使用USB Type-C的装置,不必然等于USB 3.1的传输速度。


在应用方面,目前USB在手机的应用已相当普及,由于旧有的USB 2.0,仅有4或5个接脚(这取决于连接器的版本),USB 3.0的规格以其为根本,增加5个额外的接脚。而完整功能的USB Type-C则有24个接脚:4对差动信号是高速传输的基础;另外4对电源和接地pin用以实现连接器允许超过3A以上的电流规格;4个在插座侧的针脚专门为了USB 2.0的数据传输而保留,但在插头上只使用到2个,而另外2个针脚保留于Alt-Mode的旁带应用,一个针脚被定义为CC或组态通道。除此之外,也定义了Vconn脚位,它是独立于Vbus的电源针脚,可以供电给传输线或配件装置。



图二 : USB-USB Type-C使用量最大的市场初期将集中在智慧型手机、平板和笔记本电脑。
图二 : USB-USB Type-C使用量最大的市场初期将集中在智慧型手机、平板和笔记本电脑。

全新设计的USB Type-C连接头,介面尺寸为8.4 mm x 2.6 mm,仅比一般手机的micro-USB略大,它不像过去Type-A或Type-B连接器有方向性的限制,无论正反面都可以插,且支援至少1万次热插拔;支援5V/3A输出(15W);若搭配USB PD附加晶片,则可做更高充电功率(65~100W)输出。


应用潜力大爆发

特别是USB 3.1新型态Type-C针对视讯传输(支援4K UHD画面输出)大幅改善,将来手机、平板、笔电,都能藉由一条Type-C传输线,搞定资料、影音及电源的连接输出/入应用,市场研究HIS Technology的报告预测就指出,USB-USB Type-C使用量最大的市场初期将集中在智慧型手机、平板和笔记本电脑,但是未来应用范围将更广,例如电视和机顶盒就值得期待,此外运动相机(GoPro)、DVD、家庭游戏机等现在仍使用USB的设备,未来都可用USB-USB Type-C取代。


至于区域发展,从2015年开始,USB Type-C的渗透率就已逐年升高,2015年全球USB Type-C手机的出货量已逼近440万台,成长十分快速,其中中国大陆就超过260万台占60%,不过虽然中国手机在USB Type-C手机出货量占有主流位置,但并非其功能并不完整,USB Type-C的4个功能模组正反插、视讯传输、数据传输和充电,目前中国市场在成本和技术考量下,往往只是支持最简单的正反插功能,因此仍不具正确意义。


因此有意投入中国大陆USB Type-C发展的台湾厂商,就必须配合其需求,提供将4大功能都采模组化设计,让中国大陆厂商自行挑选组合,不过这种功能模组设计,将会产生产品相容的问题,因此厂商必须一并提供相关测试等服务,方能快速打进市场。


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