一統行動裝置介面 USB未來技術發展介紹

威鋒電子產品行銷副總許錦松。

USB 3.0向來以5Gbps傳輸速率和支援行動裝置充電為主要訴求，發展為當今週邊介面的主流；然而，應付高速SSD、4K UHD影像傳輸方面仍略感不足。相較MHL、HDMI、Display Port、Wi-Di/Wi-Gig、Thunderbolt…等各種傳輸匯流排介面的挑戰，USB-IF正制訂新一代USB 3.1規範，以10Gbp傳輸速度，針對行動裝置設計的新型態端口，強化視訊及音訊傳輸與提升充電電流，企圖一統行動裝置介面。

PC轉型朝個人化運算發展

威鋒電子(VIA Labs Inc.；VLI)產品行銷副總許錦松表示，威鋒在USB 3.0的市場布局長達5年，目前引爆討論話題的USB Type-C連接端口，其實是由Apple、Google、Intel、Microsoft針對行動裝置當前之趨勢，向USB-IF協會提議，而威鋒電子是眾多被邀集討論廠商中唯一的台灣IC廠商代表。

當眾人都在討論，PC(Personal Computer)市場是否將被淘汰而僅存平板與筆電之時，許錦松則認為未來趨勢應以個人化運算(Personalized Computing)作為觀察。所有行動裝置其實仍都是CPU加晶片組平台？週邊的準PC型態，以買車為比喻，消費者的訴求及使用考量會衍生出不同的添購選擇。

從各種介面優劣分析  打造完美週邊連結

許錦松提到，當今平板已具備4核甚至8核的CPU運算能力，差別僅在於平板不具備個人電腦或筆電如此強大的週邊擴充能力；若能藉由USB 3.0集線器連接相關週邊裝置，平板亦能勝任個人電腦或筆電所能執行的工作。

他以各種週邊應用及便利性做列表比較，市場上目前廣為消費者熟知的介面：HDMI、Display Port、MHL、Wi-Di(Cast)、Bluetooth、Wi-Gig、Dock Port和Thunderbolt；分別就資料傳輸、音訊傳輸、視訊傳輸、充電功能、週邊輸入以及硬體成本各方面分析比較；各介面皆各有長處及使用偏好，然而比起USB 3.0和USB Type-C仍有不盡完美之處。

USB 3.0在資料傳輸、音訊、外接電源、週邊輸入部分表現皆亮眼出色，硬體成本低廉，僅視訊傳輸需借助CPU壓縮而表現普通；新型態USB Type-C即針對視訊傳輸部分大幅改善，可同步進行資料傳輸、音？視訊無延遲輸出、支援更強的充電功能，可望成為一統各應用需求的完美週邊介面選項。

USB 3.x市場現況與USB新規範

許錦松指出，USB 3.1傳輸速率將倍增至10Gbps，採128b/132b編碼(每132位元傳輸128個資料位元)，理論傳輸速率是1GB/s，為5Gbps、8b/10b編碼的USB 3.0實測值400MB/s的2.4倍；僅需對主控？裝置晶片與電路做小幅度調整。新的USB Power Delivery(USB-PD 2.0)，提供5/12/20V電壓及3/5A電流量輸出，總體充電功率高達35/65/100W。

全新設計的USB Type-C介面，將使用者經驗整合並且提升至「One connector for all mobile devices」。其介面尺寸為24pin、8.3×2.5 mm，支援1萬次插拔，具備防水、無方向性即插即用的特性；支援5V/3A輸出(15W)；若搭配Power Delivery附加晶片？電路，可做更高充電功率輸出；無需OTG晶片可做USB主控？副控互換；最後Type-C直接納入Display Port顯示介面訊號並支援4K UHD(3840x2160)畫面輸出。

威鋒電子於2014年將推出USB 3.1相關產品，Type-C產品亦預計於2015年上市，未來對於手機及平板用戶而言，Type-C將帶來極大便利，以單一埠口對手機平板同時提供資料傳輸、高畫質影像、聲音以及快速充電等便利功能，值得使用者期待。

威鋒Hub晶片方案與時程表

目前威鋒電子USB 3.0/3.1集線器產品規劃，目前已量產的VL811+晶片為USB 3.0 4-Port集線器，支援智慧充電(Smart Charging)；VL812晶片除承襲相同設計，更內建DC轉DC變壓線路。

同時，在USB 3.1 Type-C規格拍板定案之前，威鋒電子已提出以VL210晶片開發的第四代集線器產品，同時擁有一個USB 3.0端口和三個USB 2.0端口，目標市場為智慧型手機或平板所使用之擴充基座裝置，提供絕佳的充電功能，同時整合HID(human interface device)控制，使用者即可擁有不受機構拘束的萬用擴充基座，提供USB 3.0轉VGA視訊輸出、USB音訊輸出，觸控？鍵盤？滑鼠輸入，支援OTG功能及USB主控端ACA充電。

預計於2014年底發表的VL818晶片，內建100/1000Mbps乙太網路，提供5Gbps 4-Port集線器、SD 3.0讀卡機、智慧充電(Smart Charging)及智能管控之特性。而2015第1季將推出VL820，將是支援USB 3.1規範的 4-Port集線器產品。

許錦松強調，威鋒連續2年獲得USB-IF協會的官方集線器認證(Known Good Hub；KGH)，及微軟Windows 8.1、Windows RT的WHQL認證。威鋒電子於官方線上購物網站，推出供研發商進行WHQL認證的微軟USB測試工程板(SuperMUTT Pack)，每套售249美元。

許錦松最後提到，目前有SDP、CDP、DCP與廠商專屬USB充電規範，專屬之充電規範主要重點在於提供大於1.5A的充電模式。威鋒電子目前已量產的VP200充電晶片，採16QFN(3x3mm)封裝設計，具備Power Switch/Data Switch線路，可調整電流上限，自動偵測D+/D-模式，支援BC 1.2 DCP/CDP/SDP協定、Apple2.4A模式和三星快充模式，可應用於個人電腦及筆電的USB快速充電埠或支援智慧充電(Smart Charging)的集線器。

另外，VP201充電晶片，採ESOP 8封裝，具備自動調整電流上限與大電流時提供壓降補償，支援DCP模式、Apple 2.4A模式和三星1.2V模式，可應用於車用充電器、電源充電器、移動電源與充電站。預計於2014第三季送樣的VP202充電晶片，採SOT 23-6封裝，提供雙埠USB專屬充電控制線路、支援DCP模式、Apple 2.4A模式和三星快充模式，可應用於車用充電器、電源充電器、移動電源與充電站。