充電接口與每個人都息息相關(guān)。你的手機(jī)、電腦、平板用的都是什么接口呢？你是不是家里充電線一大堆，每個設(shè)備都有不同的接口呢？ 領(lǐng)先的外圍接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種：① 蘋果公司專有的Lightning接口（正在逐步替換為USB-C）②由USB開發(fā)者論壇USB-IF開發(fā)的USB③由英特爾和Apple開發(fā)的Thunderbolt④由VESA開發(fā)的DisplayPort

?這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各不相同，不過USB-C技術(shù)正在興起，電子設(shè)備都在逐漸轉(zhuǎn)向USB-C接口。本文我們將詳細(xì)介紹USB-C為什么越來越受歡迎，以及USB 80Gbps如何更好地實現(xiàn)下一代設(shè)備連接。

USB標(biāo)準(zhǔn)回顧

每一代USB標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于其性能提升。 USB標(biāo)準(zhǔn)于1996年首次發(fā)布，當(dāng)時的數(shù)據(jù)速率為1.5Mbps，之后其性能水平一直持續(xù)發(fā)展，到2008年數(shù)據(jù)速率達(dá)到5Gbps，到今天已然達(dá)到80Gbps。 在過去14年，USB的數(shù)據(jù)速率增長了16倍！ 2015年的USB-C更新尤為引人注目，除性能提升外，它將DisplayPort交替模式納入USB-C標(biāo)準(zhǔn)，從而簡化了外圍連接。自此，用戶不再需要針對這兩種流行標(biāo)準(zhǔn)分別使用兩種不同的電纜，用同一類型的接口和電纜就可處理高吞吐量數(shù)據(jù)、視頻、音頻和電源。 這次更新還引入了單向電纜和連接器。從這以后，無論電纜以哪個方向插入插口都無關(guān)緊要，因為插頭兩面都是正面。使用單根電纜連接外圍設(shè)備對用戶來說非常友好，可以極大減少雜物抽屜里或辦公桌下的電纜纏結(jié)，并有助于推動USB-C的普及。

USB豐富的生態(tài)系統(tǒng)

2019年，Thunderbolt和USB-C二者整合到一起，這一更新之前被稱為USB4標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)稱為USB 40Gbps。 我們最近的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前市面上支持Thunderbolt和USB 40Gbps的主機(jī)有超過200種不同的型號，而且這個數(shù)字還在增長中，幾乎所有臺式機(jī)和筆記本電腦都支持USB-C標(biāo)準(zhǔn)，USB-C的外圍設(shè)備和擴(kuò)展塢也因此大量出現(xiàn)。 現(xiàn)在這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)更新至USB 80Gbps。借助這一標(biāo)準(zhǔn)，只需一根電纜，即可將筆記本電腦或臺式機(jī)連接到：

• 多臺顯示器：包括FHD、QHD、4K UHD、5K和8K

• 超高性能的大容量外置存儲驅(qū)動器

• AI/ML/DL應(yīng)用專用板，用于在邊緣處理數(shù)據(jù)并將其傳輸回主機(jī)，以實現(xiàn)更高級的功能

• 供電高達(dá)240W的電源

• 鍵盤、鼠標(biāo)、游戲控制器和耳機(jī)等等

由于USB 80Gbps的性能水平非常高，開發(fā)者還可以同時連接多個設(shè)備，為主機(jī)系統(tǒng)提供簡潔的單接口連接。 ?

USB80Gbps解讀

USB 80Gbps主要有以下特性：

• 雙通道，每通道40Gbps：與上一代USB 40Gbps相比，USB 80Gbps使用的通道數(shù)量不變，但每個通道的帶寬翻倍。

• PAM 3編碼：改進(jìn)自上一代的不歸零（NRZ）編碼。

• 使用現(xiàn)有無源電纜和連接器：對于0.8m以下的經(jīng)濟(jì)型短電纜，無需重定時器或轉(zhuǎn)接驅(qū)動器。在不久的將來還會支持更長的有源電纜。

• 向后兼容性：USB 80Gbps與所有前幾代USB-C標(biāo)準(zhǔn)兼容。無論是連接最新的設(shè)備還是采用舊版規(guī)范，即便是已有25年歷史的鼠標(biāo)，USB 80Gbps也能正常工作。

• 支持所有傳統(tǒng)USB協(xié)議，并支持DisplayPort、Thunderbolt和PCIe隧道傳輸協(xié)議：USB 80Gbps規(guī)范在一條總線上支持四種協(xié)議。2019年發(fā)布的USB 40Gbps標(biāo)準(zhǔn)（以前稱為USB4）同時支持USB-C和Thunderbolt，包括對USB-C、PCIe、主機(jī)至主機(jī)和DisplayPort數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝和隧道傳輸?shù)哪芰ΑＴ谧钚乱?guī)范中，數(shù)據(jù)包數(shù)量翻倍，總吞吐量高達(dá)80Gbps。

• 非對稱模式：USB 80Gbps的數(shù)據(jù)傳輸能力高達(dá)每秒160Gbps。在對稱模式下，這意味著發(fā)送（TX）數(shù)據(jù)傳輸能力為80G，接收（RX）數(shù)據(jù)傳輸能力為80G。在非對稱模式下，該標(biāo)準(zhǔn)支持高達(dá)120G TX和40G RX。當(dāng)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)大多數(shù)都是從主機(jī)傳輸出去而不是主機(jī)接收到時，例如顯示器連接，非對稱模式尤其有用。例如，80Gbps可以保留用于DisplayPort 1.4a或新的DisplayPort 2.0/2.1標(biāo)準(zhǔn)，同時隧道USB-C、PCIe和主機(jī)至主機(jī)流量仍繼續(xù)使用40Gbps TX和RX。

• 新的Gen-T（直連模式）：開發(fā)者可以選擇設(shè)計未來的USB-C外設(shè)，以超快速率連接到每秒120Gbps TX和40Gbps RX，從而開辟潛在創(chuàng)新的新領(lǐng)域。

USB-C：為消費者

提供便捷優(yōu)雅的體驗

USB-C協(xié)議是在經(jīng)過大量研究后實現(xiàn)的目前為止最精巧的解決方案。但隨著USB-C速率的提高和設(shè)備復(fù)雜性的增加，開發(fā)者的設(shè)計工作無疑也會增加，比如需要兼顧混合信號、數(shù)字、軟件和系統(tǒng)等各方面的考慮因素。 如果開發(fā)者的最終目標(biāo)是打造一個面向消費者的直觀易用且能一次成功的解決方案，而且這一解決方案在未來也必須能夠正常工作，那么需要考慮的因素還會更多。 新思科技擁有豐富的IP解決方案，可以幫助開發(fā)者簡化USB設(shè)計工作。 新思科技的綜合USB IP解決方案產(chǎn)品組合包括控制器和物理層IP、驗證IP、IP子系統(tǒng)和原型設(shè)計工具包。此外，新思科技在提供USB數(shù)字和混合信號解決方案上擁有超過20年的成功經(jīng)驗，以及超過10億美元的USB IP銷售額，是幫助開發(fā)者以更低風(fēng)險實施下一代支持USB的芯片設(shè)計的最佳合作伙伴。 如果開發(fā)者們想要在下一款SoC中采用USB 80Gbps，請點擊“閱讀原文”，下載白皮書。

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