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USB Type-C已不再是全新话题，这个USB介面协议，与常见用于笔记型电脑的Type-A或Android手机的Micro-B之间最大的差异，在于USB Type-C支援正反插的设计。藉由24根脚位左上与右下对称的设计，达到正插与反插都有一半的脚位可正常动作。最简单的USB Type-C介面，支援USB 2.0(表1中的D+与D-)，将高速讯号对加入，支援USB 3.1 Gen1(5Gbps)，USB 3.2 Gen2(10Gbps)，USB 34 Gen3(40Gbps)的传输速度(表1中的Tx+-与Rx+-)。此外，USB Type-C可透过Power Delivery(以下简称PD)协议，将供电瓦数由原本的5V/3A向上提升至20V/5A，目前USB-C规范2.1修订版,更是已经将100W整到240W（），同时，PD 2.0之后的版本加入了Alternative Mode(以下简称Alt-Mode)，透过Alt-Mode可重新定义表1的脚位定义，使USB Type-C的接头除了传递资料、电源，还能传递影像资讯。，，USB Type-C可兼顾资料、电源与影像的传输，因此，我们可从数款新发售的旗舰款手机、或最新的笔记型电脑发现，越来越多装置采用USB Type-C的介面，成为一种趋势。以下文章将就USB Type-C规范，分为资料、电源与影像三个部分进行介绍分享！

USB4传输速率增至40Gbps

1、传输带宽：USB4最大是40Gbps。

2、传输协议：USB4通过隧道技术将USB 3.2，DP和PCIe协议封装成数据包，同时发送。

3、DP的传输：USB4除了可以通过DP Alt Mode(替代模式)来配置输出，还可以通过USB4隧道协议数据包来提取出DP数据。

4、PCIe的传输：USB4支持PCIe的传输,通过USB4隧道协议数据包来提取出PCIe数据。

5、TBT3的传输：USB4支持TBT3的传输，就是通过USB4隧道协议数据包来提取PCIe和DP数据。

6、Host to Host：主机和主机之间通信，USB4支持。主要是USB4支持PCIe协议才能支持这个功能。

注:隧道技术可以看作是将不同协议的数据整合到一起的技术 ，通过数据包头来区分类型。

在USB4中，DisplayPort视频、USB 3.2数据和PCIe数据是可以在同一个通道传输的，这是两者最大的差异。可以看下图来加深理解。USB4通道可以想象成可以通行各种类型车辆的车道，USB数据，DP数据和PCIe数据想象成不同的车。同一个车道有不同的车排成队在有序行驶，USB4同一个通道传输不同类型的数据也是这个原理。USB3.2，DP和PCIe数据先汇聚在一起，通过同一个通道发送出去，到对方的设备，然后再分离出3种不同类型的数据来。

PPS规范满足快充需求接着探讨与电源相关的PPS

过去，人们为了缩短充电速度，藉由提高充电器的输出电压，以增加进入手机的充电瓦数。然而，因为手机内的降压线路将高压降转为低压的效率不高，导致手机充电有发热情形。为解决此问题，希望能将手机内的降压线路移除，使充电器的输出直接接到手机电池端，输出可随电池电压的变动而调整，因此有PPS的定义。PPS如同标准固定输出的PD，定义出四种标准电压：5V(可调3~5.9V)、9V(可调3~11V)、15V(可调3~16V)、20V(可调3~21V )，在每一组可调的电压范围内，受电方可依据供电的电流状况对电源供应器作最小20mV电压步径或50mA电流步径的调整。

如果再配合芯片厂商最新开发出用于设备端不同倍数的Voltage Scaler，以3A的线材即可对电池作6A、9A或12A的大电流充电。另外，在USB Type-C的1.3版本，新增Vconn Power Device(VPD)规范，VPD装置不仅可接受由原本的Vbus供电，也能接受由Vconn提供的最低3V电压。最低3V的目的，在于移动式装置内常放置一颗锂电池，单颗锂电池的最低放电电压一般设定在3V。以前，透过USB接口的Vbus供电时，供电端须将电池电压透过升压线路升到5V，而受电端会将5V透过降压芯片降到3.3V或1.8V，给内部其他芯片使用，造成两边都进行电源转换而损失效能。

以前，透过USB接口的Vbus供电时，供电端须将电池电压透过升压线路升到5V，而受电端会将5V透过降压芯片降到3.3V或1.8V，给内部其他芯片使用，造成两边都进行电源转换而损失效能。

若能透过Vconn直接将电池的电压有效供应，毋需供电方或受电方放置其他的电源转换芯片，就可以大幅提升整体电源的转换效率。至于前面所提到的E-Marker，放在两头都是USB Type-C的线材之中，就像是线材的身分证，用以存储线材的资料，其包含可负载的电流(3A或5A) 、USB速度(USB 2.0或USB 3.1)、线材的耐压等，而E-Marker所需的电源，是由供电方从Vconn之中所提供。

USB Type-C和DisplayPort，PCIE

USB PD是BMC编码的信号，而之前的USB则是FSK，所以存在不兼容，不知道目前市面上有没有能转换的产品。USB PD是在CC pin上传输，PD有个VDM (Vendor defined message)功能，定义了装置端ID，读到支持DP或PCIe的装置，DFP就进入替代（alternate）模式。如果DFP认到device为DP，便切换MUX/Configuration Switch，让Type-C USB3.1信号脚改为传输DP信号。AUX辅助由Type-C的SBU1,SUB2来传。HPD是检测脚，和CC差不多，所以共用。而DP有lane0-3四组差分信号,Type-C有RX/TX1-2也是四组差分信号，所以完全替代没问题。而且在DP协议里的替代模式，可以USB信号和DP信号同时传输，RX/TX1传输USB数据，RX/TX2替换为lane0,1两组数据传输，此时可支持到4k。如果DFP认到device为DP，便切换MUX/Configuration Switch，让Type-C USB3.1信号脚改为传输PCIe信号。同样的，PCIe使用RX/TX2和SBU1,SUB2来传输数据，RX/TX1传输USB数据。这样的好处就是一个接口同时使用两种设备，当然了，转换线就可以做到，不用任何芯片.

总结我们的理解

USB Type-C凭借连接器的优势一举杀出江湖，目前已经成功即将登顶，各种领域应用势不可挡趋势，苹果的MacBook更让人们认识了USB Type-C接口的便利性，也让大家看到了未来设备的发展趋势，在接下来的日子里，USB Type-C设备将不断面世；USB Type-C 接口无疑将在未来几年内逐渐普及及一统江湖，而且在手机、平板等移动设备上，它拥有的几个特点可以让手机更快充电、拥有更高的数据传输速度、支持显示输出，更适合作为移动设备的输出接口、最重要的，目前非常需要一个万能的通用接口来提升各个设备间的连接性，而USB Type C连接器提供可翻转的插接接口；插座可从任意方向插入，实现轻松可靠的插接，该连接器也需支持多种不同的协议，可利用适配器后向兼容 HDMI、VGA、DisplayPort以及来自单个C型USB端口的其他连接类型，针对电磁干扰（EMI)和其他恶劣环境中的性能，而这些特点或将让Type-C接口真正成为未来的统一接口，不仅仅只是你看到的应用领域！

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