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小编语：USB Type-C 已经让业界激动了一整年，如果能解决掉最后的干扰难题，应用爆发确实不远了，而芯片厂商在这一新的接口技术上面的投入也将看到回报。目前能看到的这一新技术催生了一些新型芯片的需求，且它本身的性能提升将促使终端接口出现新一轮更迭，这些对芯片产业都是大大的利好，就看谁能抢得先机，争取到 3C 和手机品牌的大客户订单了……
USB Type-C 将带来更快速与便利的传输体验，并有望一统过去纷杂的高速传输介面，因此备受众家厂商看好。随着晶片商陆续克服 USB Type-C 缆线与讯号干扰等设计挑战后，USB Type-C 应用可望在 2016 年全面出笼。
USB Type-C 应用商机将全面引爆。新一代 USB Type-C 连接器因具备正反面皆可插拔的特性，且能在同一条 USB 缆线上实现数据、影音与电力传输，发展前景备受看好。近期苹果、Google、微软及小米等品牌厂接连推出搭载 USB Type-C 接口的智慧型手机、平板与笔记型电脑，更将此技术之发展热潮推向高峰。
据了解，USB Type-C 是一种新的接口规格，正确名称为“USB Type-C”或“USB-C”，其相容于 DisplayPort、MHL 与 Thunderbolt 3 等高速影音传输介面，并可选择性加入支援 USB 3.1 Gen 1(5Gbit/s)和 USB 3.1 Gen 2(10Gbit/s)、USB PD(充电功率达 100 瓦，20V/5A)及替代模式(Alternate Mode)等功能。
由于 USB Type-C 功能组合与充电模式多样，因而容易发生线缆与终端装置规格不匹配的情形，亦促使电子标记(E-marker)晶片角色日益突显。
强化线缆安全性 E-marker 晶片扮要角
图 1 威锋海外新事业发展部经理 Terrance Shih 指出，USB Type-C 较适合搭载于行动装置，其不见得会取代 USB Type-A 或 USB Type-B 的产品。
USB Type-C 气势如虹，众家厂商为抢搭此波商机纷纷投入开发，然而，不见得每一条 USB Type-C 线缆都能进行高功率充电，因此消费者一旦使用错误规格的线缆充电，恐将促使装置无法顺利运作，严重时更将导致线缆烧毁，为防止上述情形发生，便须导入 E-marker 晶片，藉以大幅增进安全性。
威锋海外新事业发展部经理 Terrance Shih(图 1)表示，USB Type-C 搭载 PD 后，可组合成多种充电模式，同时由于市场上 USB Type-C 线缆规格众多，消费者若未审慎分辨并选用适合自家装置规格的线缆，将容易导致使用体验不佳，甚至造成装置损坏，而 E-marker 晶片可详细记录线缆功能与规格，并将相关资料传递给 USB Type-C 应用装置，以确保装置与线缆间能顺利运作，提升产品品质与安全性。
Shih 进一步指出，尽管 USB-IF 协会对 USB Type-C 线缆与充电规格有明确定义，但有些线缆制造商并未真正深入了解，因而制造出错误规格的线缆，导致消费者无法使用。另一种情形，则是消费者购买的线缆虽然符合充电规格，但因与装置本身规格定义不匹配而无法正常运作。
为了解决上述的困扰，USB Type-C 线缆必须搭载 E-marker。因为 E-marker 会预先烧入各式线缆规格、电流承载大小等资料，故终端装置能藉由该晶片来得知线缆能提供何种充电模式，藉以达到防护效果。
有鉴于 E-marker 对 USB Type-C 应用发展的重要性，威锋很早就展开相关晶片布局，并于 2015 年中量产第一代 E-marker 晶片，至今已出货约一百二十万颗；而该公司近日发布的第二代 E-Marker 产品，尺寸进一步缩小，可提供 DFN10 3×3 毫米与 DFN8 3×2 毫米两种封装尺寸，已取得 USB-IF 协会认证，预计于 2016 年第一季导入量产。
除了线缆设计须谨慎小心之外，由于 USB Type-C 的传输速度一举从 5Gbit/s 跃升至 10Gbit/s，亦将面临诸多讯号干扰的问题。
实现 10Gbit/s 传输率 讯号干扰为首要挑战
祥硕产品中心资深经理张钦俞(图 2)表示，USB Type-C 欲统一众多介面，来提供更佳的资料、影音与电力传输。在资料传输上，其传输速度增进至 10Gbit/s、提升资料编码 / 解码效率，以及支援 Multiple-IN，同时也增进影音串流频宽，使其可传输更高解析度、即时且不会断讯的影音，并提升充电功率最大到 100W。
张钦俞指出，从 Apple、Google 发表的产品能观察到终端应用朝向美观、轻薄短小、简易操作与统一介面的趋势迈进，因此未来 USB 插槽将可能只剩下一个孔或两个孔可供使用，然而，在插孔有限的情形下，使用者却有诸多应用必须执行，因此传输的频宽便显得更为重要，故传输频宽也不断扩大，譬如 USB Type-C 便可支援最高达 10Gbit/s 的传输频宽。
图 2 祥硕产品中心资深经理张钦俞观察，未来应用朝轻薄美观发展，因此在 USB 插孔有限的情况下，提升数据传输频宽有其必要性。
张钦俞认为，尽管 USB Type-C 能提供众多优势，但也面临讯号干扰挑战。过去从 USB 2.0(480Mbit/s)迈向 USB 3.0(5Gbit/s)时，便曾遭遇讯号干扰的问题，而现今 USB Type-C 从 5Gbit/s 攀升至 10Gbit/s，其资料传输量变得更大，加上使用者的终端应用来源多元及系统连结复杂，在在皆使讯号干扰的挑战更为加剧。
张钦俞补充，虽然讯号干扰会成为 USB 3.1 的设计挑战，但此挑战并非无法克服，设计者可透过学习与经验累积来解决此问题。
此外，张钦俞认为相关的 USB Type-C 应用即将来临，并看好主控端、笔电和行动装置将成为日后的潜力应用；同时该公司为了抢进 USB Type-C 市场，亦积极投入开发主控端晶片，据悉，此产品已通过认证。
值得关注的是，新介面诞生，除了会遇到设计挑战，也将对旧有元件或应用市场带来新变化与影响。
冲击电源转换器市场 USB PD 减少充电配件
图 3 ROHM 中国台湾设计中心技术协理吴建霖表示，USB-C 的潜力应用如智慧手机、笔电、数位相机、外接式硬碟盒、列印机和汽车等。
商家厂商相继推出采用 USB Type-C 介面的笔电与智慧手机后，进一步助长其声势，然而，由于 USB Type-C 支援 USB PD 标准后，消费者只须利用具有 USB PD 功能的线缆，便能替各种装置充电，因此势必对电源转换器市场造成一定影响。
罗姆(ROHM)中国台湾设计中心技术协理吴建霖(图 3)表示，欧盟将于 2017 年时规定制造商须生产规格与介面能共用的充电器与接头，来减少各式复杂的充电器废弃物，以达环保目的，此将促成 USB PD 更加蓬勃发展。
此外，USB PD 的优势包括可自动检测连接装置所需的功率，同时过去 USB 2.0 标准、USB BC 1.2 标准分别只能提供 2.5 瓦(W)、7.5W 的充电功率，但 USB PD 将功率大幅提升至 100W；任何搭载 USB Type-C 介面的终端装置如智慧手机、扩充基座、桌上型电脑、LCD 萤幕，甚至是汽车等，皆能透过 USB PD 线缆进行双向充电。
吴建霖指出，对消费者而言，有了 USB PD 之后，出国旅行毋须再携带各种终端装置的电源转换器，便能替各种装置充电，因此随着 USB PD 的发展，电源转换器商将受到较多冲击；而罗姆也看好 USB PD 的市场潜力，日前则推出外部元件较少且整合性较高的 USB PD 控制 IC，现今出货量约两百万颗，已有笔电、二合一(2 in 1)笔电、平板和行动电源等领域的厂商采用。
另一方面，因 USB Type-C 可提供影音与电源传输，未来当所有的影音讯号与电源皆整合至机上盒(Set Top Box)，使用者可透过 USB Type-C 线缆连接至机上盒来传输影音与电源，故面板背后便毋须重复搭载整合影音与电源的印刷电路板(PCB)，从而有助节省成本，以及驱动更薄的面板出现。
机上盒采纳 USB-C 催化薄型电视发展
USB Type-C 介面有助电视萤幕更加轻薄。USB Type-C 连接器可同时支援影音与电力传输，机上盒(STB)若搭载此一接口，将可透过一条 USB Type-C 线缆将影音讯号与电力传送至电视萤幕，让电视面板毋须再内建电源板，从而节省电视开发成本，并实现更轻薄的设计。
图 4 技流科技业务开发协理庄益林认为，USB Type-C 提供 10Gbit/s 的资料传输功能，可望加速 4K、8K 解析度的应用普及。
技流科技(GRL)业务开发协理庄益林表示，因 USB Type-C 支援 DisplayPort 等介面，加上又能传输电源，机上盒制造商若采用 USB Type-C 接口并整合影音和电源供应功能，日后电视萤幕只要以一条 USB Type-C 线缆与机上盒连接，便能获得影音与电力来源，可节省电视面板背后的印刷电路板，让电视萤幕更加轻薄。此外，USB Type-C 可提供 10Gbit/s 的资料传输功能，亦有助加速 4K、8K 解析度的产品问世。
庄益林进一步指出，由于 USB Type-C 整合多种影音介面，恐将对 HDMI 高速影音传输介面造成影响。因 HDMI、MHL 须要收取权利金，而 USB Type-C 毋须收取权利金，加上 HDMI 的接头较大及其架构问题，如果 HDMI 不改变接头，或改采 USB Type-C 的接头，当 USB Type-C 市场接受度提高及众多品牌大厂投入的情况下，HDMI 有可能渐渐被淘汰。
现今 USB Type-C 的产品可大约分成六种类型，包括笔电 / 平板 / 智慧手机；线缆；显示转换器(Dongle)/ 扩充基座(Docking)；电视 / 萤幕；充电器等。而 USB Type-C 应用约分为以下四种：1. 仅具接头正反插功能；2. 支援正反插及影音输出；3. 支援正反插、影音和电源供 / 受电；4.Thunderbolt 3 支援 USB Type-C。
庄益林强调，由于 USB Type-C 能提供诸多应用，故相容性是待克服的挑战，若不相容的话，可能会导致上述功能无法运作，或促使线缆 / 装置烧毁，因此线缆多搭载 E-marker、Dongle 多搭载告示板(Billboard)，以切换到正确的电源传输模式，提升安全性。
