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未来USB 3.1 Type-C将成为各装置唯一的传输连接器

发布时间:2016-09-23 15:30:35  浏览次数:
今年台北国际电脑展(Computex 2016)在各家参展厂商强打虚拟实境(VR)、机器人…等最夯应用的同时,传输介面(Interface)间的战争,似乎悄悄走向终点。从今年传输介面厂商的动向可以发现,USB Type-C一统介面江山的时代看似即将来临。
  即使传输介面并非Computex重点,但许多新兴应用的实现,还是得仰赖传输介面才能完成,比如占尽今年Computex版面的虚拟实境。因此在一年一度的展会上,传输介面相关联盟或开发商,也都端出最新的产品或规格,期可让各种新兴应用得以带给消费者最佳的乐趣。而传输介面群起强攻最新应用市场的争战未停歇,不过,从标准协会或是厂商提出的新产品及新规范,可归纳出,未来USB Type-C将称霸行动装置市场,成为唯一传输介面。
  1、USB-IF新规即将现身    通用序列汇流排(USB)进展至Type-C连接埠规格后,已迅速在个人电脑、笔记型电脑与智慧型行动装置如智慧手机、平板电脑等攻城掠地。业界预估在苹果与非苹业者大力推动下,2016年USBType-C市场渗透率可望达15~20%,预期2017年USB Type-C市场渗透率将呈现倍数成长。而为提升USB使用经验,USB-IF已着手制订新的USB规格,期可加速USB在各应用领域的普及度。   
为提升USB Type-C更佳的传输体验,USB-IF也正进行下一个标准版本的制定。韩荣部品-USB事业部资深市场行销总监说明,USB Type-C下一代规格将提升充电能力至9伏特,未来将有许多非个人电脑或是消费电子产品以外的应用会因USB具备9V特的供电能力而进一步被开发出来,如工业萤幕与车用娱乐系统。..等。    此外,现阶段的USB Type-C采用的电力传输(Power Delivery,PD)技术中,针对供电与受电端的切换时间较长,易引起萤幕闪烁等问题,新一代的规范也将解决此问题,以带给消费者更好的使用经验。    目前已有些笔记型电脑如苹果(Apple)12.1寸MacBook、Google Chromebook Pixel…等,或是智慧型手机如乐视…等,皆仅留下一个USB Type-C母座,汽车与工业领域也正开始导入USB Type-C。消费者若要将资料传输到其他装置储存或播放,甚至要为装置进行充电,仅需要加购一个内建HDMI、USB或VGA的小扩充座(Docking)即可。    虽然USB Type-C声势看涨,但仍有有线与无线介面技术蠢蠢欲动,试图取代,如802.11ad。Fu表示,无论是Wi-Fi 802.11ad或WiGig,虽然采用60GHz频段最高可达7Gbps,比USB 3.0还要快,但是该技术欠缺多工的能力,并仍有技术限制,因此无法真正取代USB Type-C。  
  从多工的角度来看,USB Type-C兼具资料封包传输、即时影音传输,以及供电三大功能,其中可让装置转换为受电或供电端的功能是目前无线传输技术所欠缺的。Fu指出,即便现在有三大无线充电标准,包括PowerMatters Alliance(PMA标准)、Wireless PowerConsortium(Qi标准)和Alliance forWireless Powe(A4WP标准)在市场上,但这些无线充电技术产品普及率还未到一定程度,消费者的行动装置若是真的需要充电时,无法随即、便利的找到无线充电的相关终端产品进行充电,因此还是利用缆线进行充电较方便且安全性较高。  
  2、Thunderbolt仍以其优势争夺王座    即使USB Type-C介面的普及度越来越高,Thunderbolt则以第三代标准Thunderbolt3,以及为新兴热门应用提供更好的使用体验来迎战。    Thunderbolt 3标准于2015年底推出,目前已获得许多电脑、硬碟、扩充底座(Docking Station)…等制造商的支持。英特尔(Intel)客户运算事业群Thunderbolt行销总监Jason Ziller指出,Thunderbolt 3支援更多介面标准,包括DisplayPort、PCI Express、USB,因此可以连接更多装置。在传输速率上也提升至40Gbps,因此可以针对4K影像或近期相当热门的虚拟实境(VR)及扩增实境(AR)对超高画质影像的需求,提供毫无延迟的影像传输。  
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不仅如此,透过Thunderbolt 3,扩充基座仅需简单用一条线就可以连接高速外接设备与两个4K萤幕,同时快速为笔记型电脑充电;外接储存硬碟能在10秒内传完不只一部4K电影;而对4K影片和虚拟实境创作者来说,Thunderbolt 3可缩短工作时间和作业流程。    另一方面,Thunderbolt传输线已经不若以往‘高贵’,目前Thunderbolt传输线(铜缆)市场价格约为25美元,约等同于USB 3.1 Type-C传输线的价格,未来,随着Thunderbolt普及度提高,传输缆线价格势必可持续下探。
   更重要的是,第7代Intel Core(酷睿)处理器已内建Thunderbolt 3,因此可期待有为数两倍以上的电脑机种会搭载 Thunderbolt 3。Ziller强调,目前市面上已有超过 60 种个人电脑(PC)机种,如2-in-1、超薄笔电、电竞笔电、行动工作站、All-in-One、主机板或迷你系统,皆已搭载Thunderbolt 3;周边设备的数量也在大幅成长中,除了已经发表的20个Thunderbolt 3外接周边设备外,并有65款产品即将上市。
   面对Apple在去年发布的最新款MacBook,仅保留一个USB Type-C母座,让市场不禁猜测—苹果是否将舍弃英特尔Thunderbolt?Ziller表示,苹果2015年推出的MacBook改用USB Type-C连接埠原因是,当时新一代Thunderbolt标准—Thunderbolt 3尚未推出,然而苹果产品计画无法延宕,因此该公司转而采用USB Type-C。随着Thunderbolt3标准的底定,预期苹果未来的产品系列仍将回到保留Thunderbolt连接埠的设计。
   Ziller并透露,两家公司在Thunderbolt的合作仍相当密切,苹果亦参与Thunderbolt3标准的讨论。因此面对市场对Thunderbolt市场发展的疑虑,英特尔仍然相信Thunderbolt,尤其是在新一代标准推出后,将获得苹果和更多电脑及相关周边业者的青睐。    此外,Thunderbolt 3供电能力也增加至100瓦(W),并延续过去Thunderbolt可同步多工传输影音、资料封包与供电的特性。Ziller强调,上述Thunderbolt3的特性,USB Type-C并无法完全做到,这也是苹果或其他合作夥伴未全面改用USB Type-C的原因。 3、DisplayPort确保USBType-C传输效能 ,为了确保采用DisplayPort技术进行即时影像传输的USB 3.1 Type-C,在传输影音资料时有更稳定的效能,视讯电子标准协会(VESA)在2014年9月提出DisplayPort替代模式(AltMode)标准规范后,针对标准未定案但相关产品皆已蓄势待发的状况,推出适用于USB Type-C装置的DisplayPortAlt Mode早期认证计画。   
VESA合规计画经理JimChoate表示,USB 3.1规格使用DisplayPort传输即时影音资讯,因此透过DisplayPort Alt Mode规范,USBType-C接头和连接线将能提供完整的DisplayPort效能。加上USB 3.1既有的功能,USB Type-C接头和连接线可同时支援4K以上的显示器解析度、拥有SuperSpeed USB资料传输速率及100瓦充电功率。    虽然USB-IF定义了USB 3.1的测试规范,但DisplayPort技术测试认证的部份,则是由VESA负责,因此VESA在2014年发布了DisplayPortAlt Mode规范。Choate说明,虽然USB-IF在USB 3.1测试认证规范中涵括DisplayPort,但与VESA的DisplayPort Alt Mode认证是各自独立,仅有少部份重叠,而DisplayPort Alt Mode要求USB 3.1需有4个通道供DisplayPort传输影音,为了确保USBType-C与内建DisplayPort产品能够无缝互通,或者消费者使用USB Type-C内的DisplayPort播放影音资料时,能够完全发挥DisplayPort的效能,因此业者的USBType-C产品再经过DisplayPort Alt Mode认证,有其必要性。    是德科技(Keysight)资深专案经理刘宗琪补充,若厂商的USB 3.1 Type-C接头只透过USB 3.1传输资料,则产品就需要通过USB 3.1认证;反之,USB 3.1 Type-C接头要用DisplayPort传输影音资料,则需要经过DisplayPortAlt Mode认证。    USB-IF与VESA彼此频繁互通,针对各自的USB与DisplayPort技术标准常互通有无,因此USB 3.1 Type-C接头若是同时支援USB和DisplayPort标准,则两项认证都必须执行。简单来说,USB-IF控管USB Type-C原生架构;而VESA则是定义当USB Type-C接头与DisplayPort技术间如何顺利协同运作,提供消费者更佳的使用体验。    至于DisplayPort Alt Mode早期认证计画则是起因于DisplayPort Alt Mode规范仍需2个月后才会正式底定,但厂商的USB Type-C相关产品已准备进入市场,因此需要DisplayPortAlt Mode早期认证计画来确定早期开发产品的互通性。并加速新产品的合规测试程序与上市时程。Choate指出,包括英特尔Skylake参考设计、戴尔(Dell)与惠普(HP)平板装置与笔记型电脑、乐金(LG)和华硕(Asus)显示器,以及Startech扩充底座皆已通过DisplayPortAlt Mode早期认证。    4、HDMI以新缆线认证规格巩固地位    随着支援4K超高画质影像的显示器、电视机等产品的问世,传输介面标准规范也开始能够传输4K影像,不过为了能‘真正’传输4K影像,不仅是传输介面技术晶片需要经过认证,传输线也须能保证可传输4K影像,才能提供消费者最佳的4K影像观赏体验。有鉴于此,高画质多媒体介面协会(HDMI Licensing)提出PremiumHDMI认证计画。    HDMI协会市场行销与业务开发经理马铭伦表示,传输4K影像时,电磁干扰(EMI)的影响会比较大,因此过去仅在来源(Source)与接收(Sink)端设置认证标准,未定义传输缆线品质的情况下,4K影像传输可能在来源端是4K画质,但接收端可能因为缆线品质的问题导致接收端无法收到4K影像。如此一来,消费者对于终端产品4K影像画质可能会出现质疑,因此传输线认证规范即相当重要。    根据市调单位统计,2019年支援4K影像播放的高画质电视(HD TV)出货量将达3亿台,若是缆线传输可靠性有问题,将无法发挥HDMI 2.0版可传输4K、60Hz影像的效能。马铭伦指出,Premium HDMI认证计画推出后,目前已有20多家厂商通过认证,并向HDMI协会购买认证标签,在市场上已可购得。   透过完全端到端的认证,HDMI协会希望带给消费者真实全高画质影像的体验。马铭伦认为,从装置到缆线都能确保影像传输的品质,将可让HDMI技术巩固其在消费性电子市场的地位与渗透率。未来8K影像时代来临,Premium HDMI认证计画也能协助传输线制造商,进一步确保影像传输的品质。    5、Type-C产品雨后春笋    为迎接USB Type-C庞大的市场商机,随着晶片商USB Type-C相关产品不断问世,USBType-C可望加速普及。HRO即预测,2019年时,市场上将会部署约20亿个具备USB Type-C功能的装置。    无论各有线传输介面的发展态势如何,USB Type-C的地位已逐渐不可动摇。Fu强调,各类传输介面中,无论是有线抑或是无线技术,彼此间并非取代的关系,而是相辅相承。惟在行动装置追求轻薄外型的潮流下,相关业者为达到轻薄的目标,装置对外连接器大多只保留一个,而此被保留的连接器,以USB Type-C的可能性最大。换句话说,未来USB Type-C将成为各装置唯一的传输介面连接器,称得上一统介面江山。
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