前言
2013年10月17日下午两点，充电头网在网上主办了2023 USB4高速传输技术研讨会。其中，泰尔终端实验室USB技术部门主任带来《USB-C生态及发展》的内容分享。
USB-C生态及发展
《USB-C生态及发展》的主要内容有USB-C生态、USB4技术及发展、欧盟Common Chager认证3个方面。
USB-C生态
USB Type-C概要特征主要有机械规格和功能能力两个方面。Type-C机械规格拥有24针满针，8.3毫米长，2.5毫米宽，可循环一万次使用；支持正反插，接头可随机使用；USB4/3.2/2.0线材可与旧适配器通用；改进的EMI/RFI缓解功能；电流额定值，3A用于标准线，5A用于连接器。Type-C功能能力，USB2.0:LS/FS/HS；USB3.2:第一代5Gbps/第二代10Gbps；USB4:第二代10Gbps/第三代20Gbps×2；通过USB PD启用电子标记数据线；通过USB PD启用的备用模式功能；增强的电源选项：扩展的5V电流范围加上USB PD。
USB Type-C拥有统一接口，尺寸小、寿命长、可翻转、对称的线缆，覆盖各种使用场景，满足各种性能要求。Type-C的主要使用场景有电能输送、音频、视频和数据传输等，从低功耗供电到8K视频传输都不在话下。
USB Type-C的标准符合高速、扩展和便携的特点。高速：支持最大80Gbps双向传输速率，满足各类数据传输和影像传输需求。扩展：最大240W电能传输能力，视频传输等其他功能扩展。便携：小巧、方便、可靠、统一。
USB Type-C的生态系统复杂，面临着场景多、设备多、问题多、机会多的挑战。
USB4技术及发展
USB4的技术特点主要有两个传输通道，支持最大40Gbps传输速率（20Gbps×2）；多重数据和显示协议的支持（DP/PCIe），最大化利用传输宽带；向后兼容USB3.2，USB2.0和雷电3。
USB4 V2技术特点可利用基于PAM3信号的新物理层架构编码，通过现有的40Gbps USB Type-C被动式电缆和新定义的80Gbps USB Type-C主动式电缆实现80Gbps的数据传输。对于某些应用，例如驱动基于USB4的高性能显示器，USB Type-C信号接口可以在一个方向上达到120Gbps，而在另一个方向上保持40Gbps。
USB4架构核心是USB4 路由器和管道，USB4口提供路由器间互联服务，协议适配器提供协议适配和收敛。USB4路由器之间可通过带USB、DP和PCle数据管道的USB4接口通信。
USB4接口在USB3.2管道、DP管道、PCIe管道通信发挥重要作用。
从1998年的USB1.1到2019年的USB4，性能翻了数倍，功能复杂度也增长繁多。
USB4的技术规范在2019年8月有USB4 v1，Type-C v2，PD3.0 v2；2022年10月有USB4 v2，Type-C v2.2，PD3.1 v1.6。测试规范也迅速升级，已经有多家公司的多款USB4Gen3连接器TID、USB4Gen3线缆TID、USB4Gen3芯片TID产品出来了。
欧盟Common Charger认证
从2019年9月23日，欧盟Common charger推出方案以减少电子垃圾和统一USB-C接口。2022年11月23日，推出（EU）2022/2380，规定13类电子设备需满足新规。到2023年6月27日，规定版本升级，于9月13日，iPhone15系列发布，接口换成USB-C。2023年，等待EPS新指令发布。
由于电子设备充电接口规格不统一，带来大量电子垃圾和消费者的不满，造成电子资源浪费。欧盟委员会（European Commission）在2019年提案将采取重要的措施，统一充电接口将为消费者增加便利，同时有助于促进欧盟绿色和数字转型。该提案建议，将USB-C成为所有电子设备包括智能手机、平板电脑、相机、耳机、便携式扬声器和手持视频游戏机等13类设备的标准充电接口。拟修订的欧盟无线电设备指令（RED）还提出，充电器应与设备销售“松绑”，制造商将不被允许对充电速度进行“不合理”的限制。
2022年12月7日的官方公报OJ正式发布关于通用充电器的修订指令Directive (EU)2022/2380，以补充RED指令Directive 2014/53/EU中3.3(a)对通用充电接口的具体实施要求。2023年6月27日，欧盟已批准采纳2022版本的IEC 62680-1-2、-1-3标准。相关设备必须使用Type-C充电接口，并且支持大于15W的PD快充协议，消费者可选择购买无捆绑的设备。
欧盟RED修订指令涵盖智能手机、平板电脑、数码相机、耳机、手持游戏机、便携式扬声器、电子书、键盘、鼠标、便携导航及笔记本电脑等共13种无线设备。修订指令将于2024年12月28日起在所有欧盟成员国强制实施，其中对笔记本电脑设备的要求将于2026年4月28日强制，在强制日期之后进入欧盟市场的新设备都应满足改指令要求。
指令指出所有类别设备应在用户手册种标识出对充电设备的功率范围要求，支持快充的设备应标出PD快充“USB PD fast charging”及其他支持的快充协议，设备外包装应标识出是否标配充电器，外包装及用户手册应标识出PD快充规格，此外还应在销售时的价格标签旁展示，标识宽度不小于7毫米。
欧盟RED指令变化引用对应USB-IF标准变化，对应的EN IEC标准也随之变化。
EN IEC 62680-1-2 : USB电源传输规范
一种基于Type-C连接器中的CC通道进行的快充协议；用电设备和供电设备可以针对电压、电流和充电方向进行协商和调整；该规范规对电气要求、物理层、协议层、系统策略、状态机以及功率规则等提出了详细的要求。
EN IEC 62680-1-3 : USB Type-C电缆和连接器规格
涉及Type-C 连接器，Type-C 线缆，Type-C协议（功能）三大主题；管脚定义、机械结构要求、尺寸要求、电气性能要求；Type-C设备的主从、供电角色定义、供电能力，相关握手协议和状态机定义等；针对USB4的支持和Active Cable有独立章节进行描述和规范。
Common charger测试内容举例，比如PD设备，62680-1-2PD合规性测试包括准备程序，常见检查、提起程序和常见程序，物理层特定测试，协议特殊测试，电源特性测试，扩展功率范围试验，快速角色交换测试，USB4测试-数据重置。62680-1-3Type-C功能测试包括连接测试，Try.SNK DRP测试，所有DRP测试，源能力测试，传输能力测试，其他测试。62680-1-3连接器功能测试包括DC电气，机械，环境。
为配合通用充电器倡议（common charger initiative），欧盟正在基于ErP法规起草针对外置电源EPS生态设计要求的修订法规，计划与RED修订指令同步实施。要求提升互操作性，推进USB PD协议，提高信息要求，以帮助消费者识别适合其设备的外部电源/充电器。
统一Type-C和PD后，充电器和线缆出货量预测中，使用USB Type-C接口的充电器和USB线缆出货量将占市场的绝大多数份额。
自2022年12月7日欧盟发布关于Common Charger修订指令后，实验室在第一时间推出了参考测试方案，并与多家制造商及欧盟NB机构进行了深入的讨论和研究，同时协助多家企业进行摸底验证。已获得EN IEC 62680-1-2和EN IEC 62680-1-3检测能力的CNAS认可。协同美国认证机构Timco为国内企业颁发首张欧盟RED指令Common Charger证书。
泰尔终端实验室凭借“完善自我，你我共赢”的理念，为客户终端设备检测提供优质服务。
泰尔终端实验室
中国泰尔实验室始于1981年9月21日，其前身是中国电话参考当量检测中心，由原国家标准总局和原中华人民共和国邮电部经（1981）邮科字957号文联合批准成立。2000年1月20日由原国家质量技术监督局和中华人民共和国信息产业部联合批准，同意将中国电话参考当量检测中心更名为中国泰尔实验室。
根据新形势发展以及院内部管理的需要，2013年研究院又一次对检测、计量实验室进行了整合，在检测、计量事业发展过程中，中国泰尔实验室逐步成为研究院实验室群落的代表和形象，决定将中国泰尔实验室和质检中心提升到院层面，下面设立系统、终端等二级实验室，统一质量体系，形成新的组织架构。研究院通过正式文件将中国泰尔实验室和相关质检中心法人隶属关系统一调整为其直接管理，并明确了实验室最高管理层。
2019年开始，为了适应发展的需要，信通院正式将“泰尔实验室”品牌确定为其在检验检测领域的统一品牌，对旗下管理的各检验检测机构在开展检验检测计量业务中全面授权使用此品牌，以便在业界树立高品质的统一品牌形象。
充电头网总结
泰尔终端实验室通过USB Type-C技术特点、使用场景、标准、生态复杂四个方面讲述了USB-C生态对于市场的前景。又通过介绍USB4/USB4 V2技术特点，USB4路由器和管道构成的USB4架构核心，带来的性能提升和复杂度增长，以及USB技术/产品的发展情况，表明USB4技术发展的重要意义。最后，总结欧盟Common Charger发展、欧盟RED修订提案、欧盟RED修订指令、EPS充电器修订草案、对产业的影响、Common Charging认证动态等内容，表明欧洲市场对发展USB Type-C和USB4技术的决心与信心，以及对全球市场的影响。
泰尔终端实验室已获得EN IEC 62680-1-2和EN IEC 62680-1-3检测能力的CNAS认可，协同美国认证机构Timco为国内企业颁发首张欧盟RED指令Common Charger证书。泰尔终端实验室能为想要发展欧洲业务的国内企业提供优秀的认证服务。
相关阅读
USB4专题报道
1、USB4 2.0新标准发布，速率高达80Gbps，两倍于雷电4！
评论 (0)