Type C應(yīng)用技術(shù)及未來趨勢

2015年3月，蘋果的MacBook，谷歌的Chromebook ，2015年7月華碩平板ZenPad， 2015年9月Nexus 5X, 6P & Pixel C發(fā)布并使用Type C技術(shù)，除了這些之外諾基亞Z1，樂視手機(jī)和一加2手機(jī)也分別有Type C功能。 Type C的話題討論日漸火熱，這使得我們再次審視Type C的未來。

我們先拿市場上NOKIA N1 ,樂視手機(jī)的Type C研究，發(fā)現(xiàn)TYPE-C手機(jī),雖然是TYPE-C connector但是并不符合TYPE-C的規(guī)范,原廠是搭配TYPE-A的充電器, TYPE-A to TYPE-C的 cable，所以手機(jī)還是炒的一個(gè)接口概念，看手機(jī)行業(yè)真正“Type C”還需要過渡期。但是NB方面蘋果的MacBook，谷歌的Chromebook采用的是USB-C Multi-Function (USB 3.1 Gen1, DP) , Type-C charging/PD charging，可以說就就是比較地道的Type C了。這個(gè)也說明了不同行業(yè)Type C的趨勢進(jìn)度不一樣。

在聊Type C技術(shù)和市場之前，我們可以認(rèn)識下Type C。首先先糾正 “tpye C就是USB3.1”的說法，USB3.1是協(xié)議，Tpye C是接口定義，是完全不一樣的概念。

Type A，Type B，Type C外表如下：

Type C母頭定義：

Type C公頭定義：

Type C的優(yōu)勢有哪些呢?1.支持從正反兩面均可插入的“正反插”功能; 2.最大數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到 10Gbit/秒; 3.可承受1萬次重覆插拔;4.纖薄設(shè)計(jì); 5.USB Type C-C 接口插座端的尺寸約為 8.3mm×2.5mm; 6.配備 USB Type-C 連接器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格連接線可通過 3A 電流，同時(shí)還支持超出現(xiàn)有 USB 供電能力的“USB PD”，可以提供最大 100W 的電力。

總結(jié)以上，Type C確實(shí)有很多的優(yōu)勢，這個(gè)趨勢是有理有據(jù)的，那我們就來看看市場，看看市場會(huì)怎樣接受Type C。根據(jù)不同行業(yè)我粗糙的總結(jié)了: 最先最快登入的應(yīng)該是 a.手機(jī);b.筆記本NB;c.充電寶;d.充電器(旅充，車充);e.手持，小型化設(shè)備(POS，無人機(jī)等)

·選擇他們的原因是有這樣幾點(diǎn)：1.有快捷傳輸信息需求;2.體積有小型化需求;3.充電速度有要求。4.市場量大，利于Tpye C經(jīng)濟(jì)鏈的發(fā)展。

·現(xiàn)在市場已經(jīng)開始滲入，網(wǎng)上專家預(yù)測2016將是一個(gè)起量，普及期。

·如果就搞個(gè)Type C標(biāo)準(zhǔn)接口，先不追求USB3.1，這樣設(shè)計(jì)簡單成本低，比如手機(jī)要是改為USB Type-C USB2.0接口的話，只需要重做線纜，不用芯片，成本很小。

Tpye C要是發(fā)展順利，以下市場也會(huì)普及： a.高端照明DC to DC ;b.投影儀;c.安防;d.網(wǎng)通;e.工業(yè);f.醫(yī)療;g.機(jī)頂盒。

選擇他們原因是1.Type C最大支持100W輸出，在一些接口功率足夠支持應(yīng)用。2.這些行業(yè)需要標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)約成本。3.需求傳遞速率快，可靠性要求強(qiáng)。

·Type C設(shè)計(jì)上各家芯片公司都提供了很多方案，但在防護(hù)方面很多留給了客戶自己選擇，這方面我可以重點(diǎn)聊聊，說起防護(hù)，無非就是過壓過流防護(hù)。

過壓防護(hù)，Type C的信號線有很多，都需要做靜電防護(hù)，USB Type-C為了保證正反都可以插就用了兩組，但實(shí)際上數(shù)據(jù)傳輸還是只用了一組RX/TX,速度就已經(jīng)達(dá)到10Gb了。如果后面升級協(xié)議，兩組都傳的話就和DisplayPort一樣20Gb了。所以未來趨勢ESD的容值要求更低了(<0.1pF)

信號線傳輸速率和AEM推薦容值總結(jié)：

過流防護(hù)，在Type C前端一般設(shè)計(jì)會(huì)加power switch，所以一部分USB2.0不加fuse。但是由于Type C的電流很大，負(fù)載的功率較大，異常帶來的沖擊能量是破壞性的。所以power switch不能完全cover接口安全性的問題了，這就需要做過流防護(hù)。

Type C電源和地各有4個(gè)，所以可以支持到100W。P.S. 到自己車載車充口查看，發(fā)現(xiàn)可以支持180W，所以車充以后做type C NB充電應(yīng)用是有前景的。 如下圖。USB Type-C支持20V/5A，是需要另外加支持USB PD的芯片，所以USB Type-C接口不一定有20V/5A功能。

當(dāng)然，type C的功能在pin腳定義上也可以看出，比如有pin腳TX/RX兩組差分信號，CC1和CC2是兩個(gè)關(guān)鍵引腳，作用是探測連接，區(qū)分正反面，區(qū)分DFP (Downstream Facing Port)和UFP (Upstream Facing Port) ，配置Vbus (USB Type-C和USB Power Delivery兩種模式)，配置Vconn(當(dāng)線纜里有芯片的時(shí)候，一個(gè)cc傳輸信號，一個(gè)cc變成供電Vconn )，配置其他模式(如接音頻配件時(shí)， DisplayPort ，pcie總線)。

DFP (Downstream Facing Port)也就是主，UFP (Upstream Facing Port)為從。除了DFP、UFP，還有個(gè)DRP (Dual Role port)，DRP可以做DFP也可以做UFP。當(dāng)DPR接到UFP，DRP轉(zhuǎn)化為DFP。當(dāng)DRP接到DFP，DRP轉(zhuǎn)化為UFP。兩個(gè)DRP接在一起，這時(shí)就是任意一方為DFP，另一方為UFP。

所以市場上很多小伙伴反映Nexus 6P通過type C連接到Nexus 5x的type C，居然可以執(zhí)行6p到5x的充電，就是基于以上的原理。

最后介紹下type C layout VIA方案的設(shè)計(jì)建議：

AEM在USB PD 2.0---NB Type C應(yīng)用

AEM在網(wǎng)通，交換機(jī)Type C應(yīng)用

AEM在充電器Type C應(yīng)用

AEM在移動(dòng)電源充電寶Type C應(yīng)用