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“万能”的正反插USB Type C,究竟牛逼在哪

时间:2017-07-31 点击:581次

USB Type C兼具资料封包传输、即时影音传输,以及供电三大功能,使我们通过一个接口去接驳各种类型的外设,进而设计更为简洁、轻薄的电子产品的梦想照进了现实。

   USB Type-C规模可观

USB Type C应用领域广泛,横跨众多智能硬件平台,包括智能手机、PC/平板、电视、可穿戴、车载、家居等。USB Type C技术优势明显、联动效应最显著(快速充电、智能数字音频、高清视频、高速数据),在得到全产业链巨头们的力挺下,未来市场潜力巨大、规模可观。

根据调研机构分析预测,2015年,仅考虑接口和线缆部分,全球USB Type C市场规模为4.65亿元,到2020年,市场规模将达669亿元,如果将衍生的数字智能耳机等考虑在内,则总规模将超过千亿元。
Type C市场规模
从性能上看,USB Type C几乎是“万能”的。在数据传输方面,它支持USB 3.1规范,每个通道的数据带宽可达到10Gbps;同时它也是电子设备的功率传输接口,基于最新的USB-PD协议,经由USB Type-C可传输最高100W的功率;此外,USB Type C同时支持数据和音视频信号的传输,堪称多面手;最后,在物理结构上USB Type-C支持无方向的正反插,身材也更纤细,让用户体验又上了一个台阶。
  
USB Type C六大优势:
  
1.全功能:同时支持数据、音频、视频和充电,奠定高速数据、数字音频、高清视频、快速充电、多设备共用基础,一根线可代替以前多根线缆。
  
2.正反插:与苹果 Lighting接口类似,端口正面反面相同,支持正反插。
  
3.双向传输:数据、电力可实现双向传输。
  
4.向下兼容:通过转接器,能兼容 USB Type A、Micro B等接口。
  
5.小尺寸:接口尺寸为 8.3mm X 2.5mm,约为 USB-A接口 1/3。
  
6.高速率:兼容 USB 3.1协议的可支持高达 10Gb/s数据传输。
USB Type C接口图片
USB Type C应用

USB Type C使用量最大应用领域集中在智能手机、平板电脑与笔记本电脑上,而且目前被USB接口覆盖的所有领域都可以用USB Type C替代。
USB各种接口类型
2014年USB Type C标准推出后,最先在2014年底应用在Nokia N1平板,随后2015年初在谷歌Chromebook Pixel上,但真正为大众所熟知,则是借助苹果超薄款Macbook的普及。USB Type C与轻薄型笔记本完美结合,并且逐渐向普通笔记本和台式机扩散。

2015以来,USB Type C从最早的乐视手机,到2016年逐渐出现在主流智能手机品牌的高端旗舰机型中,华为P9和荣耀V8、三星Galaxy Note 7、小米5、乐视乐Max、LG G5、魅族、HTC 10等安卓主力厂商的旗舰机型纷纷使用USB Type-C代替目前的USB Micro B。目前,市场上新发布的主流旗舰机型,已全面开始使用USB Type C接口。

飞利浦、乐视等厂商已经推出USB Type C接口的数字耳机。在数字流媒体市场快速发展的环境下,手机端取消3.5mm模拟音频接口是大趋势。从高清无损音源到音频处理电路,再到音频输出设备,一场数字音频的变革势在必行。数字耳机、智能耳机将会有巨大的市场空间。

USB Type C集高速数据、快速充电、音视频于一体,最适合VR/AR设备高清、大带宽、低延迟和人机交互的VR/AR需求,将是VR/AR设备与PC和手机连接的最终解决方案。同时,平板电视也开始导入全功能USB Type C,实现接口统一。

   另外未来汽车及泛物联网终端中,USB Type C亦将是重要的接口选择。

   USB Type C产业链

   USB Type C产业链主要环节包括接口芯片、连接器/线缆和应用终端。
USB Type C产业链
接口控制芯片厂商有TI、NXP、ON/Fairchild、Rohm、Cypress等;TI基于在电源管理方面的优势,推出多款USB PD芯片已用于主流手机厂商。NXP则提供Wall-to-Battery(墙上快充插座到设备电池)整体快充解决方案。硅谷数模(Analogix)和莱迪思半导体(Lattice)在USB Type C视频芯片方面各有优势。

Fairchild 的 USB Type-C 控制器支持所有模式,包括 DRP、DFP、UFP 以及每种模式的配件检测,并且提供比其他解决方案小最小43%的 尺寸。

   ON/Fairchild 的 USB Type-C 控制器方案
USB Type-C 控制器方案
连接器/线缆厂商有TE、Molex、Amphenol、Foxconn、JAE、立讯精密、正崴等;应用终端则得到了谷歌、苹果、三星、诺基亚、联想、华为等系统厂商支持。

根据USB IF 发布的 USB TYPE C标准制定贡献者可以看出,从上游的芯片环节,到系统平台,到连接器/线缆厂商(端子、线材等),再到系统厂(手机、电脑、平板)等,均是各环节的龙头公司在推动。

   USB TYPE C标准制定主要贡献者:
USB TYPE C标准制定
   USB Type C助力快充标准的统一和普及

USB Type C接口的普及,将推动快速充电技术的大规模应用。USB Type C+PD 电力传输标准非常有希望成为未来的快速充电标准。

智能手机、平板电脑、笔记本电脑等所有的数码设备都有望实现充电器和数据线的统一。

USB Power Delivery 是 USB开发者联盟在智能手机的 USB Battery Charge 标准之后提出的最新的电力传输标准,目前已发展到 USB PD 3.0标准,具有以下特点:

1.充电功率提升,在现有USB 标准上,提高电力传输能力到 100W。

2.是充电方向灵活,电力传输方向不固定,充电、受电设备可以指定。

3.在多外设之间优化电力传输。

4.智能充电管理。

5.允许低功率充电。

目前主流智能手机使用的充电接口和数据线基于Micro USB,不能承载过大的电流。USB Type C接口的触点数量数倍于 Micro USB接口,这就使得它能承受的电流强度大大增加,适合快速充电技术应用。同时 USB Type C 接口芯片中加入了互相识别的 E-marker 芯片,可自动识别充、受电设备,确保充电安全,并且支持双向充电。

USB Type C与USB PD 协议共生,有望统一快速充电标准。USB PD 可兼容5V/12V/20V 不同充电电压和 1.5A/2A/3A/5A不同充电电流,最大支持高达 100W 充电功率。同时,USB PD可以将电源线和信号线整合至同一条线缆内。除了能够给手机、平板等移动设备充电外,还可给笔记本等以前无法通过 USB充电的设备快速充电。USB PD设定了 10W、18W、36W、60W、100W五级充电规格,不仅充电功率强悍,更可以实现双向充电。

经过了2年多的发展,USB Type C的市场价格与周边支援已改善许多,普及进程在不断加快,成为市场主流只是时间问题。至于未来USB Type C能否代替数据、音视频和电源接口,成为许多智能装备唯一的传输介面连接接口而一统江湖,我们拭目以待。

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