支援Type-C規格 高速介面IC/連接器設計挑戰大

作者: 黃耀瑋
2014 年 05 月 05 日

通用序列匯流排(USB)Type-C連接器實作難度將大幅攀升。Type-C標準由於導入多接腳、高功率、高頻寬、超薄連接器尺寸,以及可兩面翻轉插拔(Flippable)的全新架構,不僅對高速傳輸介面晶片的資料/電源訊號傳導及偵測機制帶來嚴峻挑戰,亦將衝擊現有的連接器機構和線材設計。



美商晶鐌行動裝置產品資深行銷總監郭大瑋強調,Type-C將能擴充USB連接器的頻寬及充電功率,打開全新的應用版圖。



美商晶鐌(Silicon Image)行動裝置產品資深行銷總監郭大瑋表示,不同於先前的Type-A、Type-B和Micro-B等USB連接器標準,新一代Type-C規範強調正反兩面皆可插拔的模式,並追求更多接腳支援能力及更薄型化的接口占位空間,勢將牽動高速傳輸介面控制器和連接器設計轉變。


據悉,Type-C係因應筆電、平板、手機和穿戴式電子邁向極致輕薄、高速傳輸的設計趨勢而生,目前USB-IF的標準制定腳步已來到Type-C 0.7版草案階段,預計今年中推進至0.9版,並將於下半年拍板定案,最終則希望在2015上半年正式列入USB 3.1版標準一環,以促進USB接口加速轉型,滿足行動運算裝置業者對提高資料頻寬,並縮小接口設計空間的雙重要求。


現階段,英特爾(Intel)、蘋果(Apple)等大廠皆力挺Type-C標準,以搶占下世代行動運算裝置連接器設計主導地位;同時,威鋒電子和祥碩等USB晶片商亦正緊鑼密鼓研發支援Type-C連接器的USB 3.1解決方案。此外,行動高畫質鏈結(MHL)主要晶片商–晶鐌也開始聯合連接器廠展開Type-C技術研究,期突破既有Micro-B接口的傳輸速率和體積限制,進一步開拓4K@60畫面更新率(FPS)、8K影像傳輸應用功能,並為MHL進駐穿戴式電子鋪路,在在顯見Type-C已躍居高速傳輸介面產業新的鎂光燈焦點。


不過,郭大瑋認為,Type-C連接器概念固然面面俱到,但也引發不少技術挑戰。在控制器方面,晶片商不僅須大幅提升控制器的訊號完整性表現,還須引進全新的訊號偵測、整合及切換等解決方案,方能支援高達10Gbit/s傳輸速率,並即時分辨資料、影像和電源訊號傳輸需求。


至於連接器部分,郭大瑋則強調,Type-C正反兩面插拔的概念,意味著連接器須扭轉過往單一接腳專攻特定功能的模式,轉向讓所有接腳兼具影像、資料,甚至電源傳輸能力的設計,同時還須與主要控制器緊密溝通,以確保訊號完整性。此外,Type-C在略小於Micro-B連接器的前提下內建更多接腳,並大幅提高充電功率,將衍生更嚴重的散熱、雜訊和電磁干擾(EMI)問題,必須仰賴晶片商與連接器廠商的早期合作才能克服各種電力電子和機構設計挑戰。

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