??通用串行總線(Universal Serial Bus,簡稱USB)molex連接器可能是這個世界上最通用的接口之一。它最初是由英特爾與微軟倡導發(fā)起,最大的特點是盡可能實現(xiàn)熱插拔和即插即用。USB接口自1994年推出以來,經過26年的發(fā)展,經過USB 1.0/1.1、USB2.0、USB 3.x,最終發(fā)展到了現(xiàn)在的USB4;傳輸速率也從最開始的1.5Mbps,大幅提高到了最新的40Gbps。
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USB不同版本的標志、傳輸速率和理論速度。
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1、molex連接器Type-c發(fā)展迅速
??不僅版本和傳輸速率經歷了很多的變化,其接頭也經歷了多種變化,從Type-A、Type-A SuperSpeed、Type-B、Micro-B、到Type-C,這其中有經典的接頭,也有不太友好,最終被市場棄用的接頭。
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??這其中USB Type-C是在2013年底公布,2014年開始有量產產品推出,經過多年的發(fā)展,如今已經成為了主流的USB接口。
??目前不僅新推出的智能手機基本上都支持Type-C接頭了,還有筆記本電腦、數(shù)碼相機、智能音箱、移動電源等等設備也都開始采用Type-C規(guī)格的USB接口了。比如蘋果已經完全將旗下的MacBook筆記本電腦改為了純USB Type-C接口來讓用戶傳輸數(shù)據或充電。更有市場傳言,蘋果將會在未來的iPhone上也采用USB Type-C接口。
??而USB-IF在2019年9月3日發(fā)布的USB4標準更是宣布,將只支持Type-C接。
??為何開始那么多的接頭,最終都歸結為Type-C呢?這與它幾乎解決了過去USB接頭的所有缺陷密切相關,比如它無需區(qū)分正反、最高可以支持5A大電流,在USB4標準支持下,最高可傳輸速率可達40Gbps。
??據了解,目前一些北美和臺灣知名IC設計企業(yè)都已經開始了USB4芯片的研發(fā)工作。預計很快就會有采用USB4標準的Type-C產品面市。
2、USB4產品好設計嗎?
??????前面有提到USB-IF在2019年9月的時候正式推出了USB4規(guī)范。該新規(guī)范有哪些變革呢?
??新的USB4最大的改變是引入了英特爾此前捐獻給USB-IF的Thunderbolt雷電協(xié)議規(guī)范,通過雙鏈路運行,傳輸帶寬又翻了一番,達到了40Gbps,而且可通過隧道(Tunnelling)傳輸技術支持多種數(shù)據和顯示協(xié)議,例如PCI Express和DisplayPort。此外,USB4在引入新的底層協(xié)議的同時,仍然保持了良好的兼容性,可向下兼容USB3.2/3.1/3.0/2.0,以及雷電3。
??也正是如此,USB4成為了迄今為止最為復雜的USB標準,從而要求設計者必須要了解USB4、USB3.2、USB2.0、USB Type-C和USB Power Delivery技術規(guī)范。此外,設計者還必須了解PCI Express和DisplayPort規(guī)范,以及與USB4 DisplayPort模式 適配的高清內容保護(HDCP)技術。
??由此可見,要設計一款具有完整功能的USB4 Type-C產品并非易事。那有沒有簡便的方法呢?
3、完整的USB4 TP解決方案可縮短芯片開發(fā)時間
??在今年6月份推出的業(yè)界首款完整的DesignWare?USB4?IP解決方案就可以降低支持40Gbps?USB規(guī)范的SoC開發(fā)風險,加快芯片上市時間。該解決方案由控制器(Controller)、路由器(Router)、PHY和驗證IP(Verification IP)組成。DesignWare? USB4 IP的最高傳輸速度為40 Gbps,是USB3.2的最高數(shù)據傳輸率的兩倍,并可向下兼容USB 3.x和USB2.0系統(tǒng)。DesignWare? USB4 IP支持多個高速接口協(xié)議,包括USB4、DisplayPort 1.4a TX、PCI Express和Thunderbolt 3,通過一根USB Type-C數(shù)據線即可實現(xiàn)高效的數(shù)據傳輸、高清視頻傳輸,以及強大的設備供電能力。
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在先進的5nm FinFET工藝中成功實現(xiàn)了其USB4 IP的測試芯片流片,證明了該IP在不同范圍工藝、電壓和溫度下的穩(wěn)定性。新思科技也計劃在7nm以及其他工藝節(jié)點上推出USB4 PHY IP。新的DesignWare? USB4 IP旨在滿足各種存儲、PC和平板電腦芯片設計的功能、電源、性能和尺寸要求,并可在邊緣設備上實現(xiàn)人工智能(AI)應用的軟件開發(fā)調試和輕松部署。??DesignWare? USB4路由器IP構建了所有支持協(xié)議之間的有效連接,并與USB4控制器IP一起進行了數(shù)百萬個CPU模擬小時仿真的預先驗證,確保長期運行下的性能和互操作性。DesignWare? USB4 PHY IP支持所有所需協(xié)議,芯片占用面積約為獨立協(xié)議PHY的三分之一,并提供高效的電源管理能力。??USB4驗證IP解決方案包括內置覆蓋率、協(xié)議檢驗器、用于主機和設備路由器拓撲的Verdi協(xié)議感知調試技術,以及用于USB、PCI Express和DisplayPort隧道傳輸協(xié)議驗證的復雜源代碼測試套件,加快完成驗證收斂。
USB4將多種協(xié)議都統(tǒng)一到Type-C接口,未來我們使用的筆記本電腦、手機、游戲機、相機和顯示器等設備都將采用統(tǒng)一的數(shù)據線纜,這將會給我們的生活帶來非常大的便利,以后再也無需去費勁地認識那么多復雜的接口,也不需要出門時帶上一大堆不同類型的線纜,一根線就解決了所有問題。而新思科技的USB4 IP方案,將會加速這個進程,讓一根Type-C線纜走天下的時代更快來臨。
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