充電接口與每個人都息息相關(guān)。你的手機、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，每個設備都有不同的接口呢？ 領(lǐng)先的外圍接口技術(shù)標準有以下幾種：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)標準各不相同，不過USB-C技術(shù)正在興起，電子設備都在逐漸轉(zhuǎn)向USB-C接口。本文我們將詳細介紹USB-C為什么越來越受歡迎，以及USB 80Gbps如何更好地實現(xiàn)下一代設備連接。

USB標準回顧

每一代USB標準的主要區(qū)別在于其性能提升。 USB標準于1996年首次發(fā)布，當時的數(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)速率達到5Gbps，到今天已然達到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標準，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準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標準，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，幾乎所有臺式機和筆記本電腦都支持USB-C標準，USB-C的外圍設備和擴展塢也因此大量出現(xiàn)。 現(xiàn)在這一標準已經(jīng)更新至USB 80Gbps。借助這一標準，只需一根電纜，即可將筆記本電腦或臺式機連接到：

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

• 供電高達240W的電源

• 鍵盤、鼠標、游戲控制器和耳機等等

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備，為主機系統(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標準兼容。無論是連接最新的設備還是采用舊版規(guī)范，即便是已有25年歷史的鼠標，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標準（以前稱為USB4）同時支持USB-C和Thunderbolt，包括對USB-C、PCIe、主機至主機和DisplayPort數(shù)據(jù)包進行封裝和隧道傳輸?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80Gbps。

• 非對稱模式：USB 80Gbps的數(shù)據(jù)傳輸能力高達每秒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，該標準支持高達120G TX和40G RX。當應用中的數(shù)據(jù)大多數(shù)都是從主機傳輸出去而不是主機接收到時，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標準，同時隧道USB-C、PCIe和主機至主機流量仍繼續(xù)使用40Gbps TX和RX。

• 新的Gen-T（直連模式）：開發(fā)者可以選擇設計未來的USB-C外設，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速率的提高和設備復雜性的增加，開發(fā)者的設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)者以更低風險實施下一代支持USB的芯片設計的最佳合作伙伴。 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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