德儀USB 3.0與Redriver解決方案

德州儀器亞洲區市場開發高效能類比產品行銷經理 林士元

消費者在複製多媒體檔案資料時，所能容忍的最大等待時間約為90秒，超過這樣的時間就會覺得不耐與痛苦。導入USB 3.0的SuperSpeed超高速5Gbps傳輸模式下，1GB大小的檔案約3秒鐘傳輸完成，1張DVD影片也僅需20秒複製完畢，即使用到27GB的藍光影碟，也僅需70秒就能複製完畢...

德州儀器亞洲區市場開發高效能類比產品行銷經理林士元表示，高速是USB 3.0能在主控端與裝置端廣受歡迎的重要關鍵。他引述市調機構In-Stat的預測數字，配備USB 3.0裝置的出貨量，在2012年底可達到5.5億台，到2014年底更可達14.5億台。

全方位USB 3.0產品方案

德州儀器提供全系列USB 3.0解決方案，廣泛的應用在筆記型電腦？擴充船塢、桌上型電腦？工作站？伺服器、平板電腦、PC顯示器、外接硬碟、HDTV、行動電話？智慧型手機？行動上網裝置、數位相機與PC週邊裝置等。

以晶片屬性區分，包含傳送收發器(Transceiver)的TUSB1310、TUSB1310A、週邊用的TUSB9260/9261、Hub控制器TUSB8040、行動OTG的TUSB7340、TUSB7320晶片。以應用領域區分則有電腦USB主控端的TUSB7320、TUSB7340晶片，USB Hub端的4埠TUSB8040、TUSB8030與TUSB8020，應用於USB週邊裝置的TUSB1310、TUSB9260、TUSB9261，提供USB Device/OTG功能的TUSB1310、TUSB9xxx，以及用於顯示器的TUSB1310、TUSB73x0與TUSB9xxx。

整合高靈敏度類比實體層電路設計 並提供獨立PHY晶片

林經理強調，德儀USB 3.0晶片採德儀65奈米製程技術，符合IEEE1149.1 JTAG 與IEEE1149.6 ACJTAG規範，內建極性反轉機制(polarity inversion)，針對SuperSpeed超高速傳輸模式採取高靈敏度類比電路設計(Analog PHY)設計，具備小於50毫伏的差分擺動電壓，允許弱訊號傳輸模式下的訊號偵測，以及世界級可調變信號等化與解放大(equalizer & de-emphasis)功能，可以簡化線路設計並允許接收端自動調變效能以適應更長連接線。德儀USB 3.0晶片同時內建分頻鎖相迴路(Fractional PLL)並支援展頻抑訊(Spread Spectrum)功能，無須外接時脈震盪器以節省BOM物料成本。

德儀也另外將這高靈敏度實體層分離成編號TUSB1310A SuperSpeed PHY單一獨立晶片，可搭配其他業者在USB主控端？裝置端晶片，提供USB 2.0 HiSpeed兼容模式下的驅動訊號波形，以及在SuperSpeed模式下完美的眼窗訊號波形(eye windows)。

USB3轉SATA2橋接晶片、Hub分接晶片、主控晶片

林經理另外介紹TUSB9261 USB 3.0轉SATA2橋接晶片，提供12組GP I/O設計，以CrystalDiskmark軟體實測循序讀寫速率高達257.7MB/s、208.9MB/s，橋接效能優於業界30%。TUSB926x晶片全系列提供完整的韌體？軟體協議層支援，從USB Attached SCSI(UAS)、SATA AHCI、USB HID、GP I/O、LED的PWM控制，到搭配Linux UAS、Windows Driver驅動程式支援，以及Firmware韌體重燒錄工具程式都一應俱全。

TUSB8040 Hub晶片提供4埠分接能力，提供4組USB 3.0外接SuperSpeed超高速傳輸模式下，完美的訊號驅動能力。晶片可外接串列EEPROM或SMBus，允許開發業者自訂VID/PID，或省略掉以節省0.2美分的BOM物料成本。

德儀的TUSB7340/TUSB7320主控端晶片系列根基於PCI Express匯流排架構2.0所設計，可作為電腦主機板？筆記型電腦提供USB 3.0連接埠能力的主控端晶片。7340提供4組外接USB 3.0埠，7320則提供2組；無須外接Flash可節省20美分物料成本；具備PCIe-based xHCI(extensible Host Controller Interface)，支援UAS並符合USB-IF、WHQL等業界規範認證，Linux原生支援xHCI驅動程式，德儀並提供完整Windows XP/Vista/7 32/64位元驅動程式。

TPS52540/41為德儀開發的USB界面埠充電控制晶片，支援USB 3.0並兼容USB 2.0裝置，可調變最大輸出充電電流2.8安培，支援睡眠模式充電，並符合歐盟與大陸電池制定的充電規範(BC 1.2)。

轉接驅動晶片方案

高頻訊號傳輸時，會伴隨著集膚效應(Skin Effect)以及訊號波型衰減的情況，系統研發業者可在電路導入Re-Driver轉接驅動器將訊號重新強化，增加傳輸距離以及穩定訊號品質，增加週邊裝置互連性。德儀針對eSATA與SAS儲存裝置，推出SN65LVPE502 Re-Driver，採65奈米製程，提供3階信號等化與9階解信號強化，可連接24英吋FR4玻璃纖維板PCB線路距離與3米USB 3.0連接線，具備人體放電6Kv、電荷放電1Kv的靜電防護能力。工作模式僅312mW，進入U2/U3模式僅70mW，斷接離線模式下僅需7mW。

另外像SN65LVCP412轉接驅動晶片則針對雙通道eSATA 3Gbps裝置打造，SN65LVCP412A則增加Cable detect排線偵測能力；SN76LVCP600/601則是標準單/雙埠SATA 6Gps Re-Driver。而SN75DP120/SN75DP122A/SN75DP128A/SN75DP129/SN75DP139則針對DisplayPort(顯示埠界面)的Re-Driver，依型號不同有HDMI/DVI切換與1對1、1對2的設計差異。SN65LVPE501/SN65LVPE504則是針對PCIe v2.0的x1、x4規格的轉接驅動晶片。

SN75LVDS83B則是針對FlatLink液晶面板界面的傳送晶片，採業界TSSOP或小尺寸BGA封裝，支援1.8~3.3V TTL電壓驅動模式，10~135MHz掃瞄頻率範圍，針對PC/NB/Tablet PC、MIDl行動連網裝置、OMAP2與OMAP3平台的小尺寸液晶面板應用。