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Type-C揭竿起義,移動領軍高速接口標準

2015-07-13

       USB Type-C連接器、superMHL等行動介面標準相繼問世,無論接口尺寸、快充和解析度支援能力等規格皆已趕上,甚至超越PC端的Thunderbolt、DisplayPort和HDMI等技術,不僅吸引大批晶片商和系統廠投入研發行列,更揭橥介面技術主導權由PC端轉移至行動裝置的新局面。

  通用序列匯流排(USB)Type-C躍居行動介面新共主。Type-C出 發點是為了滿足行動裝置輕薄外型又能持續推升傳輸速度的需求,以突破現有USB Micro-B的瓶頸,以及USB 3.0接口須額外擴增兩路高速通道,致使連接器寬度遽增的窘境;該規范出爐后,DisplayPort、行動高畫質鏈結(MHL),甚至英特爾 (Intel)獨家的Thunderbolt等介面技術陣營也相繼發布Type-C替代模式(Alt Mode)方案,足見其影響力遍及整個介面應用領域。

  行動設計說了算 高速介面技術揭新頁

   視訊電子標準協會(VESA)合規計畫經理Jim Choate表示,介面標準演進風向確實已轉向行動設計。尤其Type-C連接器標準完全切中行動裝置高速、輕薄、快充和高解析度等需求,規范才剛亮相, 兩大主導行動市場發展的要角--蘋果(Apple)和Google就旋即以新款商用筆電力挺,讓不少筆電、平板、手機制造商和周邊裝置開發商皆感受到 Type-C的重要性,因而紛紛展開技術和產品布局。

  Choate透露,搶搭Type-C風潮,VESA正積極規畫 DisplayPort/Type-C Alt Mode的相容性測試規格(CTS),最快今年下半年就能底定;同時,該聯盟也開始籌備MyDP(Mobility DisplayPort)的Type-C Alt Mode標準,以加速拓展行動裝置滲透率。


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  圖1 MHL聯盟總裁Rob Tobias表示,因應4K、8K影像解析度時代到來,各家介面標準聯盟正積極修改規范。

  另一方面,MHL聯盟近期也發布支援8K、120Hz畫面更新率(FPS)的superMHL規范,同樣也將Type-C Alt Mode納入規格清單。MHL聯盟總裁Rob Tobias(圖1)表示,雖然MHL標準是從HDMI衍伸而來,但superMHL在 解析度、六傳輸管線(Lane)架構、聲效、多資料流程和Type-C Alt Mode支援上皆超前HDMI 2.0標準布局;此外,HDMI協會會員多達八十家,而MHL聯盟僅由五大核心成員引導,在討論新功能、技術及相容性測試規格(CTS)時更有效率,以上 皆是滿足行動市場快速變遷的關鍵優勢,因而造就MHL青出于藍,更甚于藍的態勢。

  上述進展也點出一個重要的產業變化,亦即行動裝置已成 為半導體和電子產業技術革命的中心,無論PC或消費性電子供應鏈皆難以忽視這股浪潮,促使介面標準由PC端引領發展,翻轉為行動領軍的新樣貌。從蘋果新款 MacBook舍Thunderbolt轉投Type-C,從而醞釀旗下PC、平板和手機接口全面互通設計,更印證此趨勢。

  Thunderbolt 3跟風 Type-C制霸介面市場

  看準高速傳輸介面接口規格邁向大一統的趨勢,英特爾在今年臺北國際電腦展上,亦宣布其新一代Thunderbolt 3介面將支援Type-C連接器,足見該接口已廣獲各傳輸介面標準陣營青睞。


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  圖2 英特爾用戶端運算事業群Thunderbolt行銷總監Jason Ziller提到,Thunderbolt 3相容Type-C的主動纜線規格。

   英特爾用戶端運算事業群Thunderbolt行銷總監Jason Ziller(圖2)表示,Thunderbolt 3技術可為業界提供傳輸速率高達40Gbit/s,且支援DisplayPort 1.2、PCIe Gen 3 ×4和USB 3.1 Gen 2等多元協定的劃時代高速傳輸介面;不僅如此,Thunderbolt 3納入最新USB Type-C連接器規格支援能力更是一關鍵的里程碑,可望讓Thunderbolt裝置及周邊方案快速融入以十億計的USB生態系統。

   事實上,USB Type-C連接器標準自去年亮相以來,已引發一股產業界的旋風,不僅處理器、介面與電源晶片商,以及連接器/纜線及系統制造商競相開發相關產品,就連 DisplayPort、MHL等其他技術陣營亦趕搭Type-C列車,相繼發布支援此規格的Alt Mode,并預計于今年下半年至明年發布相CTS規范。

  隨著Type-C發展日益壯大,一向曲高和寡的英特爾專利介面技術 --Thunderbolt也在日前順勢靠攏,形成Type-C一統江山的局面。Ziller強調,Thunderbolt 3相容Type-C連接器后,將可滿足筆電、二合一平板使用者對即時影像、大量資料存取等高速傳輸應用,以及支援100瓦(W)大功率的供電方案。

  如此一來,原始設計制造商(ODM)和原始設備制造商(OEM)將能實現單一Thunderbolt 3接口全包影音、資料、電源,以及10GbE裝置對裝置連線功能,進而大幅縮減接口設計成本、占位空間,達成極致輕薄且時尚的產品外型。

   Ziller認為,Thunderbolt 3具備多傳輸協定支援、40Gbit/s超高頻寬,以及可串接六部裝置的菊環鏈(Daisy-chain)拓撲等獨特功能,將能延展Type-C連接器的 應用想像空間,使兩項技術規格的融合收到一加一大于二的效果。舉例來說,未來筆電、二合一平板可僅留一個Type-C連接埠,并將各式影像、充電接口外移 至擴充基座(Docking)上,只須透過一條Thunderbolt 3纜線,就能支援所有基于USB、PCIe和DisplayPort接面標準的外接裝置。

  Type-C做為USB下世代連接器標準,不 僅擁有與現有數十億裝置相容的基礎,更可望開創另一個以十億計的行動接口設計商機,勢將有助英特爾扭轉Thunderbolt成本高不可攀、應用范圍受限 的刻板印象;而其他如DisplayPort、MHL陣營亦然,皆能透過USB打下的深厚根基,進一步擴展應用疆域。至此,Type-C串連所有行動介面 的未來已不難想像。

  多功能應用吸睛 Type-C點燃介面大商機

  除為介面市場帶來劇烈變化外,Type-C亦激發終端產品設計新思維,如創惟、微芯(Microchip)和睿思(Fresco Logic)等晶片商皆在今年Computex展出Type-C集線器、擴充基座等參考設計,讓筆電、行動裝置接口功能外移趨勢更加確立。

  挾FlexConnect獨門技術 微芯打造智慧集線器

   微芯于今年Computex推出支援Type-C連接器的智慧型USB 3.0集線器,該集線器融合微控制器(MCU)與微芯獨家FlexConnect技術,可賦予USB 3.0全新功能,同時降低整體零件成本并簡化軟體設計,現已通過USB-IF認證,應用領域可涵蓋運算、嵌入式技術、醫療、工業以及網路市場。


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  圖3 微芯USB與網路事業群資深產品行銷經理Mark Gordon強調,新款智慧型USB 3.0集線器還具有業界最佳的抖動容限表現,可確保訊號一致性。

   微芯USB與網路事業群資深產品行銷經理MarK Gordon(圖3)表示,過去集線器若要實現系統層級功能,通常須額外搭配外部微控制器或處理器,而該公司新款USB 3.0智慧型集線器已內含微控制器,因而可更容易掌控USB主控硬體,以及降低系統設計的復雜性和成本。

  新款集線器搭載微芯 FlexConnect技術,可藉由硬體或軟體系統指令,讓USB主控與USB裝置的角色進行動態交換(Swapping),在USB裝置成為新的USB 主控端后,便能取得及應用下游資源。譬如原本汽車音響是主機,駕駛的手機是裝置,利用該集線器的交換功能,手機可變身成為主控端,進而獲得音響功能。 Gordon認為,未來USB集線器的發展,不僅只是擴充連接埠而已,透過上述主機和裝置間的角色交換,以及主機和主機的切換功能,將可實現更智慧化的應 用。

  鎖定集線器/電子標記設計睿思 Type-C方案傾巢出

  無獨有偶,看好 Type-C和電力傳輸(PD)設計商機,Fresco Logic亦搭著Computex舞臺推出八款新晶片,包括業界第一顆高整合的USB 3.1 Type-C集線器,以及市場上最小的智慧連接線電子標記(E-Marker)晶片,期以完整解決方案搶攻市場商機。

  Fresco Logic技術長Bob McVay表示,USB Type-C具備多樣且多元的功能,整合USB PD 2.0、USB 3.1 Gen1(5G)/Gen2(10G)高速資料傳輸、影像傳輸,以及可正反插拔等特性,因而在市場上迅速擴展,未來只要一條纜線就能做到所有的事,達到一 種連接器適用所有行動裝置的理想。

  因應此趨勢,Fresco Logic推出八款全新產品,期以一系列彈性、易用的Type-C及PD供電晶片解決方案,將為筆電、智慧手機、外接轉換器,以及下一代智慧連接線(Type-C Cable),提供完整的解決方案。

  不讓USB-IF以Type-C搶走所有鎂光燈焦點,MHL聯盟亦發布適用于消費電子與行動裝置的新一代技術--superMHL,一舉推進至8K視訊傳輸規格。

  superMHL現身 8K影音傳輸大戰釀開打

   Tobias表示,現在整個消費性電子與行動裝置產業皆致力于提高畫質,并為支援更高的解析度而努力不懈,這也讓8K解析度時代加速來臨。對此,最新 superMHL標準不僅支援8K,還將畫面播放速率從過往的60fps提升至120fps,同時達成多元色域及高對比度的表現,讓使用者欣賞影片時,各 種明暗細節皆能清晰呈現。 此外,superMHL介面亦將支援USB Type-C Alt Mode,以達成連接器正反雙面可差的設計,意味著消費者只須將插頭接入,而毋須顧忌插頭的正反方向;如此一來,既可減少連接失敗的情況,更能讓連接器帶 來更高的靈活性。

  無獨有偶,VESA和HDMI標準陣營亦觀察到解析度需求不斷上揚的趨勢,各自揭橥Display 1.3和HDMI 2.0a標準,以增強4K、8K影音傳輸的支援能力。由此可見,影音傳輸介面的規格之爭將日形激烈。

  卡位8K影音市場 萊迪思搶推superMHL處理器

  看好8K影音傳輸設計商機,萊迪思(Lattice)旗下公司晶鐌(Silicon Image)搶先推出全球首款superMHL/HDMI 2.0埠處理器--SiI9779,支援最新superMHL規范,讓8K解析度60fps的影音內容加速走進家庭。

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  圖4 萊迪思消費性產品資深行銷總監Cheng Hwee Chee表示,superMHL是現在唯一一個支持8K60像素的數字接口,我們期待它成為數位化影像和聲音傳送介面的主流,共存與包括HDMI、MHL在內的其他接口規范。

   萊迪思消費性產品資深行銷總監Cheng Hwee Chee(圖4)表示,8K是目前市場上最高的顯示解析度,其畫素是1,080p的十六倍;萊迪思旗下的晶鐌科技,可幫助業界為未來的家庭劇院產品定義和 打造各類新型介面,該公司的解決方案能夠讓制造商打造出既滿足客戶需求,又能引領未來需求的產品。

  與此同時,superMHL介面還能 使MHL行動裝置透過現有USB Micro-B連接器,或透過Alt Mode支援下一代Type-C連接器,以傳輸4K 60fps內容,迎合行動裝置應用需求。Cheng Hwee Chee認為,目前不論用戶使用的是個人電腦產品還是其他數位產品中,連接到顯示屏的主要數據傳輸線通常都是使用HDMI標準;superMHL是現在唯一一個支持8K60像素的數字接口,我們期待它成為數位化影像和聲音傳送介面的主流,共存與包括HDMI、MHL在內的其他接口規范。

  從今年Computex可發現,以行動設計為核心概念的Type-C和superMHL標準,皆已在高速傳輸介面領域掀起不小的波瀾,并逐漸奪走技術演進的主導權,可望加速實現PC、筆電、行動裝置和周邊連接設備一線互連的愿景。

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