Power Delivery Chromebook Alt Mode Apple

供電/資料傳輸全包 Type-C引爆行動介面新浪潮

2015-05-25
Type-C連接器規格可同時支援高達10Gbit/s資料傳輸、影音傳輸,以及最大100瓦的電力傳輸,為USB介面開啟更寬廣多樣的應用商機;加上明星大廠蘋果、Google接連在新產品中導入Type-C連接埠,產生推波助瀾之效,因而掀起行動介面設計新風潮。
通用序列匯流排(USB)發展高潮迭起。品牌大廠諾基亞(Nokia)、蘋果(Apple)和Google分別於2015年初為USB裝置市場投下震撼彈,諾基亞於1月宣布旗下平板電腦(Tablet)--N1正式搭載Type-C連接埠。

緊接著,蘋果也在新一代筆記型電腦(NB)--MacBook中導入此項技術,並大膽留下僅一個Type-C接口,力捧意味濃厚,讓今年USB規格發展格外吸睛。Google同樣加入Type-C行列,在3月推出Chromebook Pixel,其內建兩個Type-C埠,並主打高速資料傳輸、極快的充電效率。

明星大廠新產品不約而同導入Type-C接口,不僅引起使用者對USB接口使用體驗的熱烈討論,亦引發其他品牌廠高度關注並急起直追,希望能不落人後,搶賺Type-C第一桶金;可望促進個人電腦(PC)、筆電、平板裝置,甚至智慧型手機周邊商品搶搭Type-C的熱潮,預計今年6月台北國際電腦展(Computex)將湧現首波Type-C商品。

2013年,USB-IF正式對外宣布新一代USB介面--USB3.1 Gen2,並大刀闊斧將其資料傳輸率從USB3.1 Gen1(即先前所稱的USB3.0)的5Gbit/s提升至10Gbit/s,為USB揭開高速資料傳輸序幕。很快的,2014年,USB-IF又加碼發布USB電力傳輸(Power Delivery, PD)2.0規範;並於同年推出Type-C纜線(Cable)和連接器新規格。

支援高速充電/UHD影音 Type-C開USB應用大門

其中,Type-C設計構想可說是顛覆以往使用者和晶片商對USB接口的認知,USB-IF不但在Type-C外型上解決過去USB連接器因插拔方向固定所造成的使用不便問題,並可實現一萬次的插拔,大幅增強連接器和接口的強固性。

事實上,Type-C功能性強大,除可支援至高達10Gbit/s傳輸速率的USB3.1規範外;亦兼容USB PD規範,最高可提供100瓦(W)(5安培、20伏特)的輸出功率;並具備替代模式(Alternate Mode, Alt Mode),能原生支援影音傳輸,以因應4K超高畫質(UHD)應用需求,可說為USB介面開啟一條康莊大道。

在強大功能加持下,可想見未來Type-C衍生出的應用將更力廣泛多元。首先,高達10Gbit/s的資料傳輸率可高度滿足大量資料儲存需求,如從電腦下載藍光電影或是從外接硬碟存取大量的解析度較高的影片和相片,只要幾秒的時間就能完成;同時也可減輕現今消費性電子產品上傳和下載高畫質影音內容的負荷。 至於PD規範可帶來更高的供電功率,以及更快的充電速度,可望取代現今筆電上的交流電源插孔,並解決目前智慧型手機一天就要充電數次的燃眉之急。

同樣值得注意的是,Type-C更前所未有的支援Alt Mode,讓各式影音傳輸技術只要照著Alt Mode規範走,便能相容Type-C接口,未來使用者只要以一條Type-C纜線即可完成數據資料和高畫質影音內容傳輸,毋須再更換至其他纜線。

萊迪思(Lattice)新興方案總監Gordon Hands(圖1)分析,Type-C介面正反插和高功率的先天優勢將會贏得廣大市場迴響,再來則是其支援高速資料傳輸介面USB3.1及PD規範所衍生出的應用會逐漸發酵。也就是說,短期內Type-C支援的高資料傳輸率和快速充電的功能將會滿足現階段裝置在高速影音輸出和充電的需求。

圖1 萊迪思(Lattice)新興方案總監Gordon Hands表示,Type-C下一波應用將會是10Gbit/s的高速資料傳輸和100瓦的快速充電應用。

Hands透露,高解析度影音傳輸亦會引爆Type-C搭上行動高畫質連結(MHL)技術商機,且會最先在筆記型電腦、平板和智慧型手機等裝置實現,因為有越來越多使用者利用上述裝置輸出高畫質視訊內容,而這股趨勢將會逐漸蔓延至顯示器(Monitor)和個人電腦等大型裝置。

瑞薩電子行銷暨車用事業部、策略行銷部經理陳俞佐(圖2)則指出,USB PD不僅能有效填補行動裝置一天充電數次的需求,亦能為行動電源和AC插座市場帶來新的價值,其背後潛藏的是成長能量相當可觀。舉例來說,目前瑞薩正積極和日本地鐵合作,將現有插座改成USB Type-C介面,期望能以PD高達100瓦的供電優勢攻下基礎建設中的AC市場。

不過,陳俞佐提到,儘管USB PD應用市場商機可觀,但卻牽涉到安全問題,如晶片要如何隨著接收端裝置的不同來調整輸出電壓,以免產生爆炸問題。也因此,USB-IF正戮力制定相關測試範,確保USB PD應用安全無虞。

蘋果/Google帶頭衝 台NB廠趕搭Type-C商機

蘋果2015年3月在新發表的MacBook上搭載Type-C規範接口後,不僅提早掀開新一代USB發展序幕,更對其他個人電腦業者形成極大市場壓力,促使台灣筆記型電腦原始設備製造商(OEM)和原始設計製造商(ODM)紛紛四處探尋相關解決方案,並加緊展開新產品研發。

圖2 瑞薩電子行銷暨車用事業部、策略行銷部經理陳俞佐認為,充電應用牽涉到安全議題,因此PD市場進入門檻高。

陳俞佐表示,蘋果與Google的Type-C產品一發布,已逼得眾家筆電品牌廠不得不走向Type-C規格。其中,蘋果品牌威力更是促進此一市場發展的重要引擎,將可發揮教育市場的作用,建立起消費者對Type-C新技術的認知和使用體驗標準。

陳俞佐觀察,為吸引消費者目光及搶灘Type-C商機,現階段台灣筆電廠皆已快馬加鞭展開新產品研發,趕忙在新一代筆電中搭載Type-C規格,預計6月分台北國際電腦展將可見到大量機種展出,成為本屆會展中一大吸睛亮點。

據了解,歐盟成員國會議(MEP)於2014年3月決議通過,自2017年起所有在歐盟地區銷售的手機等無線電產品,須統一使用USB做為充電介面;而此項政策的宣布,衝擊最大的莫過於向來主推自家規格、自成體系的蘋果,因此該公司積極參與USB-IF組織,甚至擔任貢獻者(Contributor)角色,全力主導Type-C連接器外型、接腳等主要規格,以順利挺進USB市場並占據有利發展位置,因而能在USB-IF在2014年8月發布Type-C連接器標準後的短時間內,迅速推出Type-C產品。

不過,由於Type-C是USB-IF於2014年8月才推出的新規格,市場上對該技術的認知仍相當模糊,因此Computex展上所看到的Type-C產品將呈現規格紛亂的局面。

事實上,USB-IF所定義的Type-C連接器規格集多種功能與優點於一身,然而,有些製造商僅將其視為單純的連接器接口,在新產品中只將過去使用的Type-A或Micro-B接口替換成Type-C,如此作法將無法突顯Type-C接口帶給消費者的真正價值。

陳俞佐進一步指出,Type-C功能強大,不僅正反面皆可插拔,還可支援數據、影音及電力傳輸,而每種功能的實作都須使用專屬的晶片。也因此,終端產品開發人員應考量消費者應用需求,選擇適當功能組合進行設計,如Type-C連接器搭配USB PD,或三種功能同時具備,才能在開發成本與使用者體驗兼顧的前提下,打造最佳化的產品。

縱觀初期筆電和電腦周邊產品製造商所採用的Type-C設計,大致包括Type-C+USB 2.0、Type-C+USB 3.1 Gen 1(5Gbit/s)、Type-C+USB PD,以及Type-C+DP Alt Mode等,至於Type-C+USB 3.1 Gen 2(10Gbit/s)的組合,礙於設計困難度與成本考量,預計要等市場較成熟後才會出現。

英特爾Skylake平台相挺 Type-C快速席捲筆電市場

值得注意的是,除蘋果、Google的推波助瀾外,英特爾(Intel)將於今年下半年發布的新一代Skylake微處理器參考平台,亦將支援Type-C規格,可望為Type-C發展挹注強大動能,並成為筆電製造商進入Type-C領域的捷徑。

威鋒電子產品經理Terrance Shih透露,英特爾Skylake參考平台具備USB3.1(Gen1)、DisplayPort及USB PD等規格,且支援Type-C連接器;目前已有許多筆電廠已開始基於該參考平台進行設計,相關產品將會在Computex展會上展出,而下半年更將大舉出籠。

Shih分析,蘋果、Google及英特爾的加入,不僅具有刺激和帶動市場發展的效應,亦有助建立Type-C的應用基準,確保使用者體驗,並型塑消費者對Type-C應用的認知。

儘管Type-C市場看似大有可為,不過由於至今相關測試規範仍未底定,因而也引發各廠牌間產品相容互通性不高的疑慮。對此,Shih認為,在Type-C市場發展初期,品牌廠應會參考蘋果和Google的做法,為自家產品推出相對應的配件,以確保使用上的一致性體驗,至於配件是隨機附贈,抑或如蘋果般另外銷售,則視各廠家策略而定。

一統行動介面規格 Type-C前景光明

顯而易見的,歐盟規定2017年以後手機充電規格要統一走USB規範,給了Type-C規範一個大好的發展機會,而蘋果、Google及英特爾等科技巨頭的相挺,則將Type-C推向行動介面浪頭,為電子產業帶來新商機。

陳俞佐表示,一台裝置若要支援Type-C接口,必定要有一顆Type-C埠的控制晶片(Type-C Controller);此外,Type-C晶片旁也要有訊號切換晶片以實現Type-C接口正反插特性;當兩台裝置利用Type-C連接時,亦要有一顆額外的晶片來判斷哪一方為供電端(Provider)或充電端(Consumer),才能實現USB PD規範的雙重角色(Dual Role)相互供電模式。

另外,裝置商若希望裝置支援PD及DisplayPort影音傳輸技術,也要有各自的控制晶片和訊號切換晶片。也就是說,Type-C市場餅大,絕非單家廠商能一手掌握。對此,不同晶片商對於Type-C應用的看法不盡相同,並各自押寶不同應用領域,期能切入最佳市場利基點,大啖Type-C產品商機。

創意電子研發部資深副總裁梁景哲則認為,Type-C規範具備整合MHL、DisplayPort、高速資料傳輸介面和快速充電等能力,未來不管在影像顯示、資料傳輸或是充電應用上都能一網打盡,成為未來10年內的統一介面。

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!