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USB Type-C快速集成装置连接的统一标准

日期: 2019-06-06 点击:: 143 次

USB Implementers Forum (USB-IF) 总裁兼营运长Jeff Ravencraft先生参加COMPUTEX大展,推广USB Type-C的标准,不余遗力。

USB Implementers Forum(USB-IF)协会是一个发展USB技术并推广其应用的非赢利性组织,目前已经超过1,000位会员,接续8年都在COMPUTEX台北国际计算机展参展,USB-IF总裁兼营运长Jeff Ravencraft先生,风尘仆仆刚刚结束欧洲的商业拜访行程,旋踵直奔台北,在南港展览馆4楼的USB专区接受DIGITIMES专访,探讨USB-IF所看到几个产业界重要的发展策略。

是怎么样的技术让USB成为公认连接3C外围装置和设备充电的最佳接口选择呢?首先,新版USB 3.2标准于2017年9月已经公布,这次升级延续使用原本USB缆线的规格,保持对旧USB设备的兼容,并因为有双通道技术的支持,一举将资料传输速度提升一倍。USB 3.2就允许两个分别为10Gb/s速率的通道一起启用,以获得20Gb/s的资料传输速率来操作与使用,换句话说,原本为10Gb/s速率的通道,就可以获得 20Gb/s的资料传输的效益,如此看来且不需要更换USB缆线使用下,目前最大的传输速度已经可升级达到20Gb/s。


随著愈来愈多的USB Type-C与USB充电的电子产品呈现爆炸式的成长,由USB-IF 所公布的USB认证的充电标章和验证程序,提供大量功不可没的支持,根据HIS的预估,到2021年有高达50亿个装置使用USB Type-C的标准。

而加上充电效能规格后,提供既有的USB PD 3.0最高100 W的充电规格,满足了所有桌上型与行动电子装置的充电需求。最后,可正反面双向使用的USB Type-C连接器标准,轻薄小巧的接口体积也符合目前业界产品的设计需求。

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Ravencraft乐观表示,USB接口的三大指标性功能支柱,包括传输速度、充电效能与使用性的便捷,稳坐业界最佳实体连接接口的第一宝座,随著这些接续的新标准公布,矽智财、芯片、认证实验室及设备仪器商随即跟进并发展相关的解决方案,对USB Type-C、USB PD与USB 3.2的应用发展提供更宽广的生意机会,商机的爆发也是指日可待。

USB-IF识别标章系统清楚明确的识别USB Type-C装置或缆线

他辅以于2017年12月所发表的IHS产业报告为佐证,预估USB Type-C的规格,从2016到2021年的市场扩张速度惊人,预估2021年将到达50亿台装置配备著USB Type-C的连接器。

而且应用领域横跨消费性电子、无线通讯装置、计算机系统与汽车市场等四大领域,尤其是半导体芯片与矽智财厂商,为了支持不断扩张的USB Type-C生态系统,积极推出各式各样的芯片与半导体解决方案,而USB-IF的努力也不遑多让,积极推广识别标章系统,让使用者清楚明确的识别USB Type-C装置,避免使用不合规范的「不良」USB Type-C缆线、装置和不符标准的充电器。

目前USB-IF识别标章系统除了原始的USB标章之外,还加上「超高速USB」、「超高速USB 10Gbps」与「USB充电」等三组标章,分别区分可以贴在装置、缆线与充电专用缆线的标示范畴,一旦完成USB-IF认证实验室的测试,并签署标章授权协议之后,就可以使用经认证的USB标章,标章上标明所支持的传输速度或供电瓦数的识别。

USB Type-C推安全信任机制(USB Authentication)

除了上述USB标章的授权机制之外,在大量USB Type-C的接头逐渐普及之后,为了提供各自产品的使用安全与资料传输交换时的保护,USB 3.0推广小组(Promoter Group)发布了USB Type-C装置身分识别(Authentication)相关的安全信任机制,并且在USB PD 3.0版标准中加入此一功能。

透过USB Type-C装置的身分识别协定,以口令为基础的USB Type-C充电器和装置的安全信任认证机制,让主机(Host)系统可以在USB装置、充电器接入时,确认该装置的类型与传输速度、充电规格,以及安全信任认证的状态。这项安全信任认证机制在外围装置连接到主机时,就会同步完成,可以避免外围装置向主机传输不恰当的电力或资料。

此机制令人更心动的是,「安全信任认证授权过的主机系统可以拒绝不符合标准的USB充电器」,并且减轻在USB Type-C连接过程中,来自硬件或软件恶意攻击的风险,这对于一些担心使用公共充电器为手机充电的旅客来说,他们的手机可自行辨识这些公共充电器是否符合认证标准,并只允许透过经认证的充电器充电,对于保护资产意识抬头的企业,也可建立特别的资安政策,使其计算机或行动装置只能向经过验证安全信任的USB储存装置来传送与储存资料。

Ravencraft深具信心的表示,USB-IF将持续推动USB Type-C成为未来业界唯一的传输缆线规格,而随著USB Type-C安全信任认证机制的推广,将有助于建立产品安全使用、兼容、可互通的生态系统与供应链蓬勃发展,可以让消费者和整个产业发挥USB技术的优点,打造更丰富的使用者体验。

持续推动各式电子产品符合USB Type-C接口

目前USB PD控制器的芯片厂商不余遗力的开发具备安全性与防护性的半导体解决方案,不仅支持PC与智能型手机的应用,还进一步支持其它各种使用直流电源的装置,包括种类繁多的PC外围装置、交流电变压器、投影机、家用家事机器人及其它消费性电子产品,这个趋势将有效地帮助单一USB Type-C缆线来执行供电与资料传输的应用。

USB PD 3.0规格将USB充电的最大额定功率从传统USB规格沿用的7.5W,一举提高至100W,充电电流与电压调整也到达5A时最高20V的各种电压位准的组合,降低系统设计的门槛,由于过去充电器设计的滥用,曾经造成大量电子废弃物,产生生态环境的冲击,为了让充电器可以互换通用,欧洲议会通过通用充电器草案,要求在欧盟内采用统一的标准充电器。

旗下数码欧洲组织(Digital Europe)的产业成员2018年第1季正式发布第2版MOU(合作意向书),确定笔记本电脑、平板、智能型手机等行动装置充电器,采用统一的USB Type-C规格。

USB Type-C规格进入自驾车与车用电子系统

连同USB充电倡议纳入经认证的USB Type-C快速充电器之后,USB-IF公布快速充电器的认证规格,内容包括快速充电器支持USB PD 3.0规格的可程序电源供给(Programmable Power Supply)的功能,同时使用者必须使用新的USB主机(Host)芯片与装置,并配合具备PPS功能的快速充电器之下,才可以充分发挥PPS的功能。另外,利用向下兼容的机制要求,快速充电器需要能够回溯支持旧的USB Type-C充电装置。

随著快速充电器的认证与规范公布之后,对于车用电子装置将有新一波的使用范例产生,Ravencraft表示,目前欧洲主要的豪华房车品牌,已经在新的汽车机种中导入USB Type-C的接头。而且随著Level 3的自驾车系统将逐步在2018年下半与2019年初开始上市,预计自驾车的驾驶人与乘客,将大量在车上使用USB Type-C装置来进行包括快速充电、资料交换等使用的情境,所以USB Type-C导入消费性电子产品、计算机、智能型手机,以及自驾车,甚至扩增到家事机器人与工业设备的使用,都已经在列。

USB Type-C接头的大量普及的趋势明显,不断让新的应用得以有更大的发展机会与潜力,对于打造智能新生活,我们期待USB Type-C集成一致性的标准,发挥临门一脚的功效。(USB Type-C 和USB-C 是USB Implementers Forum注册使用的商标)


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