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USB Type-C方案未来将一统接口“江山”?

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USB Type-C方案未来将一统接口“江山”?

发布日期:2017-10-21 00:00 来源:http://www.zdtconn.com 点击:

USB Type-C方案未来将一统接口“江山”?

有这么多“内功”,其“成长”性也一路走强。IHS、ABI Research等多家分析机构的数据称,2016年全球使用USB Type-C接口的消费电子设备仅为1亿部,预计2019年度将会超过20亿部,2020年约一半的智能手机和93%的笔记本电脑将采用USB Type-C互联。然而,真要上看这一“峰值”,仍需直面一些难题。

须着重解决成本等问题 

在不同应用中,USB Type-C扮演的角色“不一”。安森美移动市场高级现场应用工程经理李文辉介绍说,如在智能手机/平板电脑中,USB Type-C主要用于充电接口,支持USB-PD和快充,通常仅一个插槽支持超高速数据;在PC方案中成为可实现超高速数据和作为宽范围的电源输入/输出端口;在适配器/壁式插座上仅为有源和可编程的电源(PPS)接口,不支持超高速数据。

而USB Type-C要在上述应用“铺陈”开来,还得过多重关。李文辉举例说,一些中小手机厂商还未使用Type-C的原因在于一是价格定位;二是PIN数不一,在材料和线材方面会增加成本。

此外,还要考虑快充功能。随着人们对充电的速度要求越来越高,USB Type-C和Quick Charge(QC)已成为手机设备快充标准。当然,仅支持USB 2.0标准的Type-C接口并不能实现快充。而要支持PD就又引发相关问题。李文辉提到,支持PD有不同的方案,成本很难计算,比如采用哪一款MCU对成本都会产生影响。

此外,因为“Type-C端口能够集多种不同端口功能于一身”这个优点,这就从PC、手机到电源适配器等都需要发生改变,势必将影响整个端口产业链,各方利益需要重新划分,这终是一个多方博弈的过程。但无论如何,将成本因素“权重”厘清之后,Type-C终将迎来新的坦途。


以状态机取代MCU? 

围绕这一后劲十足的市场,IC厂商亦均在集结发力。近日,安森美就推出全新USB Type-C和PD控制器方案。

其发力点在于低功耗、小尺寸。据悉,此控制器功耗低于竞争方案近20倍,如市场上其他竞争方案的待机电流为50uA或110uA,而安森美的FUSB301/A的待机电流仅有5uA。而在封装方面,安森美USB Type-C方案采用1.2X1.3mm WLCSP和MLP封装,尺寸远小于市场上基于MCU的6X6mm封装方案。

这样的“真功夫”是如何实现的?原来安森美独辟蹊径,李文辉解读是使用了“状态机(state machine)”和自身特殊的生产工艺。他介绍说,基于MCU的方案需考虑内核与存储器的功耗,但状态机就不存在此类问题,不需要考虑内核,一旦程序固定之后,就只专注于指定类型的工作。还有此芯片在安森美自有工厂生产,采用了一些特殊工艺,因而进一步将功耗拉低。

而且不止于此,采用状态机的好处还在于更安全。李文辉解释说,采用MCU,可能会遭受非法侵入,而状态机基本上没有program,供电即自动执行。

因而,在选择时客户要考虑其应用的需求及标准。“有一些厂商觉得采用MCU会比较灵活,因为PD标准一直在变。MCU可以修改程序,但状态机不能,但这不是非此即彼的关系。” 李文辉指出,“有些移动设备对功耗要求比较高,还有些工业类应用如视频、安防对安全及稳定性要求比较高,那状态机将是更佳选择。” 

“目前量产的产品是状态机型,全都支持Type-C 1.1、1.2,后续会有一些更新产品会支持Type-C 1.3。”李文辉强调。


全面解决方案

实现USB Type-C不只是控制器的“独立战争”,还需要超快速开关、端口保护、转接驱动器、电源转换等在内的一条龙方案,以适用于不同的应用场景和平台,并满足灵活、易于集成和设置的需求。参与厂商均在全力征战,安森美亦有备而来,提供包括转接驱动器、超高速开关、ESD等全面方案。

要知道,USB Type-C的传输速率可达到5Gbps或10Gbps,为了防止信号失真,以符合USB3.x眼图高度和总抖动规范,诸多厂商使用了转接驱动器来减少码间串扰。李文辉宣称,相比其它同类产品,安森美此类器件可同时支持5Gbps和10Gbps的数据率,眼高增加20%,抖动降低20%。而其它方案或仅支持5Gbps,或眼高和抖动表现不佳。 

此外,安森美还提供与USB Type-C高速数据传输设计相关的器件如有源电缆、超高速开关、连接保护器等。同时,ESD在高速数据传输中是不容忽视的一个重要环节,ESD 的容值太大影响传输速度,太小起不到保护的作用,安森美亦提供性价比高企的ESD。 

在电压层面,李文辉着重提到,竞争对手的电源电压最高是3.6伏,而安森美做到了5伏,这样可兼顾工业类的应用,并且不需要多加一个降压DCDC来调节工作电压。 

“安森美提供Type-C应用设计的一条龙服务。在硬件方面不仅提供一应俱全的控制器和周边器件,同时在软件方面提供兼容不同平台(如安卓系统等)的驱动

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