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決戰USB Type-C 配置通道成唯一關鍵
產業規則開始轉變

【作者: 姚嘉洋】   2015年12月10日 星期四

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自USB與HDMI等傳輸介面陸續朝向更高速的方向發展時,這些技術之間的競合關係的討論,在這幾年來就沒有停止的跡象,其中,USB陣營推出了Type-C規格後,又緊接著推出PD(Power Delivery)規格,將傳輸功率大幅提升到100W的等級,使得USB再度成為市場討論的話題。想當然的,各技術的競合關係的討論,又再度浮上檯面。


ROHM(羅姆半導體)台灣設計中心技術協理吳建霖便表示,歐盟指示,考量到環保議題,在2017年就要讓所有的終端裝置在充電介面上能彼此相容,否則便無法在歐洲市場進行銷售,在這樣的政策推動之下,才促成了PD技術的面世。以NB為例,未來NB只要一個Type-C搭載PD的傳輸介面,就能同時進行資料傳輸與充電,所以當變壓器同樣也搭載該技術後,其他的終端裝置就有機會可以共用一個變壓器,在可預見的未來,變壓器產品在消費電子產品中的配件,將會成選配配件,這對於變壓器業者來說,多少會受到影響。



圖1 : ROHM(羅姆半導體)台灣設計中心技術協理吳建霖(攝影:姚嘉洋)
圖1 : ROHM(羅姆半導體)台灣設計中心技術協理吳建霖(攝影:姚嘉洋)

競逐Type-C 權利金成關鍵之一

吳建霖認為,目前市場充斥諸多的高速傳輸介面技術,如USB、MHL、DisplayPort與HDMI等,現階段雖然是處於共存態勢,但是Type-C整合了DisplayPort功能,加上PD技術的加持,相較於MHL與HDMI,其技術相對完整。再者,MHL與HDMI等協會,都需要向各大廠商支付權利金,對於市場發展上相對不利,長期來看,USB與DisplayPort陣營會漸漸取代MHL與HDMI,至於何時會發生?吳建霖分析,現階段市場搭載舊有的USB版本的產仍是佔絕大多數,所以市場現有的產品所搭載的高速介面相對多元,一旦Type-C的滲透率提高,HDMI等陣營也沒有採取對應措施,那麼約莫三至五年的時間,市場可能就會剩下USB與DisplayPort兩大介面。


不過,雖然MHL有收取權利金,但據MHL陣營指出,在Type-C方面,僅向每台設備收取4美分的量產權利金,相比之下,MPEG-LA為DisplayPort管理一個專利聯盟,並且公開聲明向每個設備收取20美分的量產權利金。


取代或共存? 市場規則將產生變化

當然,吳建霖也同意,介面技術陣營之間的競爭,某程度上與時機有很大的關係,Type-C的面世,因為市場給予相當正面的評價,再加上英特爾也在背後扮演推動角色,光是投入該市場的國內外晶片業者的數量,就可謂空前絕後,理由就在於它能創造的市場機會相當龐大。若HDMI與MHL陣營沒有採取對應策略,被市場淘汰就是時間上的問題而已。


吳建霖這番話,的確也道出了USB有終結多元傳輸介面競爭局面的可能性,不過,與其說是終結,倒不如說未來將會呈現多元共存的局面,Lattice(萊迪思半導體)消費電子市場資深總監徐清輝認為,對於USB、DP、MHL與HDMI朝向共生共存的方向發展是件樂觀其成的事。消費性電子裝置如電視、藍光播放器、電視機上盒是使用HDMI來傳輸,而新一代行動電話支援MHL輸出,其它舊款裝置如VCR則使用模擬複合/色差影像輸出。


在個人電腦領域裡,VGA、DVI、HDMI和DisplayPort皆可共存。許多消費者非常樂意使用較少的連接介面做更多的事,當消費者購買一台新手機、筆記型電腦或遊戲機時,皆希望新的裝置可以與現有裝置連接。即使消費者買了一台配有USB Type-C的筆記型電腦,仍希望可以同時與桌上型DVI或DisplayPort螢幕、會議室裡的VGA投影機以及家中的HDMI電視連接。這是消費者對其所購買產品具有的互通性的期待,也是造就這些傳輸介面在不久的未來將會共生共存的因素。



圖2 :  愈少的介面對於消費者使用上,會更加方便,在未來的發展方向之一,就是所有傳輸技術共存在同一介面上。(Source:elementonescreens.com)
圖2 : 愈少的介面對於消費者使用上,會更加方便,在未來的發展方向之一,就是所有傳輸技術共存在同一介面上。(Source:elementonescreens.com)

搶佔USB Type-C 配置通道成關鍵

是德科技數位測試事業處大中華區資深專案經理羅仕林談到,就他的了解,USB Implementers Forum(USB IF)僅聚焦在自家技術的發展上,對於其他技術陣營積極與向USB Type-C靠攏的狀況,並沒有採取任何行動。乍看之下,USB Type-C大幅簡化裝置接口連結上的難度,但主要的原因在於USB Type-C接口的接腳中建置了「配置通道(Configuration Channel, CC)」,原先配置通道接腳存在的意義,只是要確認訊號是要透過上面還是下面的接腳來傳輸,後來如主從關係、PD功率大小的決定,甚至是其他規格訊號(如DisplayPort或是MHL)的傳遞都可以透過配置通道來決定。而透過配置通道來決定傳輸何種訊號的功能,則被稱為「Alt Mode」。


配置通道接腳原本只是用來作為主從關係的確定與功率大小輸出的重要橋梁,但因為它也能作為訊號識別之用,所以MHL與DisplayPort都開始搶佔配置通道上的主導地位,一旦失去先機,很有可能就在這一輪競爭中被淘汰出局。


圖3 :  是德科技數位測試事業處大中華區資深專案經理羅仕林(攝影:姚嘉洋)
圖3 : 是德科技數位測試事業處大中華區資深專案經理羅仕林(攝影:姚嘉洋)


羅仕林談到,假設DisplayPort陣營已經率先在USB Type-C的配置通道上搶下灘頭堡,那麼其他陣營就必須在配置通道上,開發出有別於DisplayPort的規格,避免在確認訊號源時造成錯誤。目前DisplayPort除了既有規格外,還新增了「DP Over Type-C」的規格。而除了DisplayPort之外,MHL也採取了行動。MHL陣營依據USB Type-C的規格,開發出MHL Alternate Mode使得各類設備能夠通過USB Type-C介面同時支援MHL。


但羅仕林也坦言,即便各陣營對於配置通道有相當高的積極度,不過,USB IF並沒有介入,所以在訊號品質與正確性等問題,還是交由各陣營來處理,所以近期也可以看到VESA(視訊電子標準協會)針對DP Over Type-C的後續問題,有相當積極的動作。


PD或有影響 但規格制訂未就位

羅仕林認為,很顯然USB Type-C擁有非常大的市場機會,傳輸速度也高達10Gbps,預計明年相關的產品線將會陸續出現在市場上,但何時能看到全面普及?仍沒有具體的時間表,原因在於USB Type-C的出現,一口氣改變了既有的插拔使用習慣,這工程非常浩大。另一個原因,則是PD的規格目前仍未制定完全。


USB PD最大可以供應的電力達到100W,但事實上,PD在供電能力上可以分為五種不同的等級,其最高等級100W的功率輸出是採用了配置20V與5A的作法,但目前USB接頭都是採用5V的電壓,所以,若裝置無法承載20V的電壓,會衍生出使用安全的問題。據了解,PD在規格訂定上還沒進入最後階段,儘管晶片供應商已經推出解決方案,但在終端市場仍未看到產品面世。羅仕林談到,進入USB3.1時代,原則上,搭載USB Type-C接口的產品,九成以上都會有配備PD功能,但考量安全問題,再加上PD規格尚未完全就位,因此可以預測,搭載PD的產品,系統業者會選擇較小的功率來加以因應。


羅仕林分析,畢竟還是有相容性的問題要克服,再加上有安全的問題,產品若要取得認證,前後約莫要一年左右的時間。所以像是採取封閉策略的蘋果,未來有可能會大膽採用PD更高的功率輸出等級,等到市場狀況較為明朗之後,台灣業者們才會陸續跟進。他也談到,PD現階段的插拔大會,只舉行了第二次,第二次的舉行地點恰巧就在台灣。第二次大會約有90家業者參與,各家業者的產品還是有些問題需要解決,所以大家都還在搜集資訊當中,以讓USB IF作為參考之用。



圖4 : USB Type-C加上PD,若要能夠100%普及,扮演先鋒角色的蘋果,將可望奠定市場遊戲規則(Source:www.8k-trading.com)
圖4 : USB Type-C加上PD,若要能夠100%普及,扮演先鋒角色的蘋果,將可望奠定市場遊戲規則(Source:www.8k-trading.com)

至於近期如高通與聯發科各自推出了快充技術,減少智慧型手機的充電時間,PD的面世是否會對快充技術造成影響?吳建霖也不諱言,答案是會的。


吳建霖進一步指出,之所以會有快充技術,原因就在於過去的USB版本,在充電電流上被加以限制,所以能產生的電力(瓦特數)就相對有限,但高通等應用處理器業者所推出的快充技術打破了電流限制,大幅提升了充電速度。但PD本身最大可以提供到100瓦的電力,自然對快充技術造成影響,他也指出,目前國內已有晶片業者提供了橋接方案,可以連結PD與高通的Quick Charge技術,來因應現有的過渡時期。但哪種充電技術可以存活,還是由市場決定,會較為客觀。


結論

USB Type-C的面世,似乎有機會終結過去多元傳輸介面的競合時代,取而代之的是,Type-C扮演橋梁讓各技術陣營有更多發揮的空間。而PD的出現,也讓充電技術市場多了一點想像空間,儘管規格仍未制定完全,但解決了安全認證的問題之後,USB Type-C加上PD的完全組合,有一天會陸續落實在你我的生活之中。


**刊頭圖片(Source:www.tek.no)


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