Type-C商機誘人。 搭載Type-C的連接器可正反插，并具備數據傳輸、電力及影音數據傳輸多種功能，吸引各大芯片商紛紛加速布局;同時，周邊制造商也相繼投入此一市場，USB鏈接裝置(Dongle)、擴充基座及集線器等周邊產也相繼出籠，市場競爭愈加激烈。
USB Type-C商機勢不可擋。 搭載Type-C連接器的應用裝置可同時支持高速數據數據、影音傳輸，以及提供最高達100W的電力，為USB傳輸接口開啟一個新的里程碑。
繼2015年蘋果(Apple)、Google率先導入Type-C接口后，經過一年多的市場洗禮，近期搭載Type-C的新品紛紛出籠，市場前景大好，促使相關供應鏈廠商也相繼發(fā)布新一代解決方案，以搶食市場大餅。
Type-C加速普及 行動裝置功不可沒
瑞薩電子泛用市場營銷部經理陳俞佐表示，Type-C將會是未來傳輸接口主流。 相較于2015年芯片商推動Type-C，依舊處于一個市場教育階段，2016年下半年開始，市場對于Type-C的接受度逐漸攀升，而將Type-C接口導入新產品設計藍圖的制造商也逐日遞增。
對此，陳俞佐指出，2017年開始，行動裝置將會是帶動Type-C加速普及的主要應用，特別是在智能手機方面，如蘋果的iPhone，若真導入Type-C接口，便會是一個很好的市場領頭羊。 原因在于，iPhone在市場上有一定的銷售，雖然目前Mac上已經有采用Type-C接口，但由于蘋果筆記本電腦的市場銷售數量仍不及于iPhone，因此，若當iPhone采用Type-C接口之后，其擴展效應便會加速，也較容易引起消費者注意。
因此，未來若是iPhone 8真導入Type-C接口，或者是三星(Samsung)即將發(fā)表的S8(已確定采用Type-C規(guī)格)，都將是加速Type-C普及化的重要推手。 另外，消費者在采購Type-C接口的手機后，勢必會購入相關周邊產品，以滿足數據傳輸、充電等需求，如此一來，Type-C整體的使用率就會漸漸增加。 換言之，智能手機將會是帶動Type-C成長普及的一個指針，相較于其他消費性產品，消費者手機使用頻率相當高，增添周邊裝置的機率也比較高;若是再加上品牌的帶動，Type-C的效應將會擴散的更快速。
威鋒電子PM&Sales副處長張惠能(圖1)也認為，行動裝置導入Type-C接口的趨勢愈來愈明顯，預期今天下半年會出現更多配有Type-C接口的智能手機;甚至就連手機芯片商都已經開始加強市場布局，例如高通(Qualcomm)的Snapdragon 835，便可支持Type-C。
此外，Type-C的普及也可望帶動連接裝置(Docking)的商機。 張惠能說，隨著手機運算效能越來越強，甚至可媲美筆電和平板，而當未來若是搭載Type-C的顯示器出現后，用戶可藉由Docking將運算效能強的行動裝置與顯示器連接，將手機畫面呈現至顯示器上。 如此一來，用戶只須搭配鼠標與鍵盤，無論是在家中或是辦公室，皆可方便辦公;或是從裝置將影音輸出(Output)至顯示器上，觀看影片。
為因應此一趨勢，威鋒也備有相關產品，如VP222。 該產品擴充VP223/VP224的功能，具備標準Type C DFP充電模式，并整合USB 2.0 Data Switch，支持SDP/CDP與DCP模式，可識別BC1.2、Apple 2.4A、Samsung mode。 該產品適用于C口的Docking或Dongle應用，并有多組指示腳位，提供Audio Mode/Debug Accessory Mode/插入方向等指示，使客戶在設計上更有彈性。
搶攻Type-C商機須先克服三大設計挑戰(zhàn)
Type-C熱潮持續(xù)升溫，除筆記本電腦、智能手機等產品加速導入之外，周邊產品也會如雨后春筍般冒出。 德州儀器(TI)營銷與應用部門應用工程師陳奕宏表示，筆記本電腦于USB應用中為主控端(Host)，主導訊號傳輸，所以在筆電陸續(xù)導入Type-C接口之后，周邊裝置便會陸續(xù)出現，以便與之前的接口兼容。 因此，2017年Type-C周邊產品的成長幅度應該也會快速增加。
陳奕宏指出，Type-C主要目的在于增進用戶的使用體驗，為此，工程人員須添加許多組件以實現此一目標。 目前于Type-C的產品設計中還須克服三大挑戰(zhàn)，其分別為USB Power Delivery(USB PD)握手協議(Handshake)設計、維持高速傳輸時的訊號質量，以及接口鏈接松動的問題。
陳奕宏進一步說明，由于Type-C是雙向供電，且具備強大的電流傳輸能力，最高可到100W，因此也容易造成安全上的問題。 所以于USB PD設計時就必須特別注意Handshake這部分。 過往的Type-A供電時，其Vbus是Always output，但由于Type-C是雙向供電，因此于Handshake的設計上就須更不一樣，如此一來才可確保供電順利及安全性。
至于在訊號衰減方面，隨著USB 3.1 Gen2標準發(fā)布后，未來產品最高傳輸速率可到10Gbit/s，然而，在高速傳輸的時候，訊號容易衰減，功率也容易損耗，因此，須于開關上(switch)增加Redriver，以補償訊號衰減。 對此，TI備有新型轉接驅動器--TUSB1046/TUSB1002。 該產品在10G USB速度下僅消耗335mW的有功功率，透過長走線和電纜傳輸時，轉接驅動器能夠補償信道損耗高達14.4dB。
最后則是接口連接的問題。 由于USB鏈接器經過長時間鏈接后，其接合度容易松動;而Type-C因為Pin腳很多，當接口松動時，Pin與Pin之間不夠密合，便容易損壞Pin上的IC。 因此，TI也備有相關解決方案以改善此一情形，增進消費者的使用體驗。
滿足高速傳輸需求 提升訊號強度為首要任務
Type-C應用蓬勃發(fā)展，而在此同時，標準升級的腳步也沒慢下來。 Type-C即將邁入USB 3.1 Gen2世代，屆時訊號傳輸速率將大幅提升到10Gbit/s，但在此同時，為了確保訊號質量與傳輸距離，新一代Redriver、Retimer芯片將成為不可或缺的關鍵組件。
譜瑞科技資深營銷處長阮建華(圖2)表示，2017年Type-C的普及率將會越來越高，許多消費性終端產品如筆記本電腦、平板計算機，以及智能手機等，都已經加速導入。 特別是在筆記本電腦這部分，2017年預估有更多的筆記本電腦出現Type-C，在屏幕端則會有更多的公司著手布局USB Type-C的桌上型擴充基座(Docking Station)和轉接器(Adapter)。 因此，USB Type-C的生態(tài)系討將會更加完整。
為了迎接Type-C帶來的龐大商機，譜瑞科技提供多元的產品種類，像是在Docking Station或屏幕端可提供Type-C轉DisplayPort和USB 3.0的主動式開關芯片;或者是提供DisplayPort+USB 3.0 Switch+PD Controller的單芯片解決方案。 阮建華指出，現在投入開發(fā)Type-C廠商逐漸增加，對于低成本的芯片需求擴大，而這種單一芯片解決方案不僅具成本優(yōu)勢，且較易于開發(fā)。[!--empirenews.page--]
因應上述情形，譜瑞旗下USB Type-C傳輸埠配置開關芯片(Switch)產品--PS8750/PS8751，除了是USB傳輸埠配置開關芯片(Port configuration switch)外，更整合了高速訊號Redriver線路、USB電源傳輸控制器(PD)，以及傳輸埠控制器(Port Controller)，支持USB Type-C電源(Power)傳輸的功能;且符合USB 3.1 Gen1規(guī)范，傳輸速率達5Gbit/s，同時支持DisplayPort Alt Mode，傳輸速率達5.4Gbit/s(HBR2)。
然而，Type-C發(fā)展風潮增溫，隨著相關標準組織釋出新標準之后，也帶來一些新的設計挑戰(zhàn)。 阮建華透露，未來產品將會漸漸走向USB 3.1 Gen2，其傳輸速度可達10Gbit/s。 但由于10Gbit/s訊號的損耗會更嚴重，因此電路板布線(PCB Trace)也必須縮短，否則訊號傳輸的路徑太長，訊號完整性會成為一大考驗。
為了解決上述問題，USB 3.1 Gen2必須外加更高效的Redriver與Retimer。 目前譜瑞已著手開發(fā)新一代符合USB 3.1 Gen2/DisplayPort 1.4標準的產品，預計將于2017年第二季初會有相關樣品推出。
HDMI祭出新標準 搶搭Type-C影音傳輸商機
另一方面，Type-C影音傳輸接口市場商機誘人，為了搶食市場大餅，HDMI繼2016年推出HDMI Type-C替代模式(Alt Mode)模式之后，又于近期發(fā)布HDMI 2.1版本，瞄準未來4K/8K應用。 最新的HDMI規(guī)格能支持更高影像分辨率、包含 8K60與4K120的畫面更新率、動態(tài)HDR，以及帶寬提升到48G的傳輸線。
HDMI協會總裁Rob Tobias(圖3)表示，USB Type-C連接器能夠被計算機，行動裝置，平板等制造商采用，于行動裝置及個人計算機市場越來越受歡迎;而消費者期望一種小型封裝，多功能的連接器，不需要轉接器或傳輸器，能輕易地將這些裝置連接至顯示器，并具備原生HDMI的功能。 為此，該公司推出HDMI Type-C替代模式，能滿足使用Type-C連接HDMI的需求。
不過，影音市場商機龐大，除HDMI之外，USB開發(fā)者論壇(USB-IF)也宣布將重新修訂USB現有的影音傳輸接口標準規(guī)范--A/V Class，而此一舉動是否會對HDMI市場布局造成影響? 對此，Tobias指出，HDMI是最常見的數字影音接口，因此，我認為HDMI推出Type-C替代模式是相當合理的。 HDMI協會也和USB-IF合作來確保帶有HDMI Type-C替代模式的裝置的測試與認證，以符合規(guī)格和產品卷標方式，如此一來，消費者能判斷哪些功能在Type-C連接器上可以使用。
另一方面，新推出的HDMI 2.1版本，已可支持到8K影音服務，然而，在4K應用還未普及化的情況下，于目前推出8K的標準，是否有點言之過早? Tobias認為，目前4K應用已慢慢開始發(fā)酵，例如在臺灣，中華電信最近推出MOD 4K影音服務，一同與YouTube及Netflix等4K串流直播服務商搶食市場;或是支持動態(tài)HDR以及游戲模式中的變動更新頻率(Variable Refresh Rate, VRR)，一些游戲玩家與早期采用者會推動這類需求。
Tobias說，4K UHD生態(tài)圈包含內容供
貨商、內容遞送商、設備制造商、零售商與消費者等，在持續(xù)發(fā)展下，下一代能夠應用HDMI 2.1規(guī)格特色的產品已經開始發(fā)展。 此外，針對8K應用，目前離市場應用普及雖可能還需要幾年的，但已逐漸在發(fā)展，例如日本已經在測試8K撥放，2018年起某些頻道會開始提供，預計2020年東京奧運能夠全面性提供。 因此，8K應用普及化的時程應是指日可待。
拓展市場版圖 恩智浦Type-C新品齊發(fā)
與此同時，為搶攻Type-C市場，恩智浦半導體(NXP)也宣布推出一代USB Type-C解決方案，采用USB PD PHY技術，使制造商能更輕易的將USB Type-C功能整合進行動產品中，并滿足消費者需求。
據悉，恩智浦新一代產品包括Type-C端口控制器--PTN5110、新型6A直接充電器--PCA9491UK、SCP直接充電接口控制器--TEA1901，以及USB-PD/Quick Charge接口控制器--TEA1905x。
PTN5110為首款具有低功耗的USB-IF TCPCPHY，其特性包括：在主動吸收模式下的電流僅為30uA、可編程USB供電功能、更快速的充電等。 使用該產品可透過減少重復的微控制器來簡化系統(tǒng)架構、從而降低整體的系統(tǒng)BOM成本。 PCA9491UK 6A直接充電器可減少行動設備的發(fā)熱，并提供多個電壓和電流調節(jié)環(huán)路，為晶圓、Vbus和電池提供準確的溫度傳感器讀數，未來可以高壓充電器直接整合。
TEA1901 SCP直接充電接口控制器/TEA1905x USB-PD/Quick Charge接口控制器則是率先將USB PD 3.0和Quick Charge 2.0、3.0合在一起的產品之一。 這些控制器結合多種先進的充電協議，提供多個電壓和電流調節(jié)環(huán)路，并為電池和系統(tǒng)提供保護。
另外，直接充電接口和USB-PD控制器，共同構成從墻壁插座到電池的完整快速充電解決方案。 該解決方案支持USB Type-C連接器，能夠同時傳輸數據、影像和電源，同時提供保護電池和系統(tǒng)的精確電壓和電流調節(jié)環(huán)路。
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