今年台北國際電腦展(Computex)USB-IF分享了新的USB4規範、USB快充認證計畫發展狀況、USB Type-C安全驗證計畫…等,希望可將USB技術擴展至更高階應用領域,並帶給消費者最好的使用體驗。

20190604NT11P2 USB-IF總裁暨營運長Jeff Ravencraft

USB4初期鎖定利基市場

首先,USB-IF總裁暨營運長(COO)Jeff Ravencraft就最新的USB4規格進行說明。他表示,基於USB-IF之下的USB推廣小組,在今年3月初提出了新的USB4,預計在2019年中發佈正式規範。新規範在架構上進行大翻新,並以英特爾(Intel)Thunderbolt協定規範為基礎,將現有USB頻寬倍增至40Gbps,可以同時處理多重數據及顯示設定,且雙通道模式使用現有USB Type-C傳輸線。更重要的是,可向下相容於USB 3.2、2.0,以及Thunderbolt 3。

Ravencraft指出,對相關發展USB技術與產品的廠商來說,USB4帶來較現有版本更大的不同,例如提升充電能力、保持USB一貫的簡而易用…等等,但事實上,消費者並不需要知道這些技術細節,只要USB裝置能夠簡單使用、符合需求即可,因此新USB4規範設計時也承接以往USB一貫簡而易用特性。不過,他也坦言,目前一般消費者並不需要40Gbps的高傳輸速率,因此,初期USB4應用範圍將鎖定在儲存裝置、雲端連接骨幹…等利基且需要更高傳輸速率與高階應用。接下來才會擴展至集線器(Hub),連接顯示器與其他更多裝置,以回應一般消費者的需求。

無獨有偶,PCI-SIG也將在今年6月發佈最新的PCI Express(PCIe)5規格。Ravencraft笑稱,USB-IF及PCI-SIG雙方並未說好要同時推出最新的規格,USB4規範會支援最新的PCIe規格,讓「USB主外、PCIe主內」的相互協作及搭配,能夠更加順暢。

USB快充功能認證數持續提升

有鑑於有越來越多終端裝置採用USB Type-C技術的充電方式,且包括數位歐盟(Digital Europe)、IEC與中國通訊標準化協會(CCSA)等單位也支持USB Type-C充電;再加上,消費者對快充模式的需求,USB-IF在2018年1月推出USB快速充電器認證。

Ravencraft解釋,從2018年推出USB快速充電認證以來,因經過認證的USB充電器可確保其支援USB PD 3.0規範的可程式電源供應(PPS)功能,以及可向下相容USB PD與USB Type-C的裝置,因此業界反應熱烈,迄今已有118項經過認證的解決方案問世。

不僅如此,新的USB快速充電認證標籤上標註充電瓦數可達45W,消費者可一目了然。未來,USB-IF預期加入USB快充認證的產品會越來越多,這是由於支援USB充電的裝置,即使是不同廠牌的產品,都可以共用USB快速充電器,讓消費者不需要額外使用或攜帶其他的充電器。且對於快充功能的安全性問題,經過認證的USB快速充電器,可讓智慧型手機業者能做到充電時更好的熱管理;加上其他安全認證單位如IEC、UL針對USB產品電氣相關安全性的規範,可降低使用者疑慮。

USB Type-C線纜/安全認證登場

由於新的USB4傳輸速率高達40Gbps,纜線如何維持傳輸品質,對業者來說是新挑戰。USB Type-C線纜方面,USB-IF也提出了新的主動式傳輸線規範(active cable specification),Ravencraft表示,USB4線纜仍將使用銅纜,因此USB Type-C主動式傳輸線規範有完整的功能供使用,長度最長可達5公尺,且持續規範處理超過5公尺的線材。事實上,線纜越長,傳輸訊號、資料封包可能會有更多漏失,此時,訊號中繼器(repeater)、轉接驅動器(re-driver)則能讓訊號在長距離傳輸時,可維持其品質。

另一方面,以往使用者對於資料傳輸安全性的疑慮大多鎖定在無線傳輸,對於有線傳輸的安全較不擔心。但透過纜線獲取資料比破解無線傳輸技術更容易,為解決此問題,USB Type-C安全驗證計畫這一可選擇的資安協定被提出。Ravencraft解釋,USB Type-C安全驗證計畫能讓主機系統能保護並降低風險,防範來自USB裝置的惡意嵌入式軟硬體、不合規的USB充電器、裝置和線材。不過,這需要業者在其產品中加入新的軟硬體,USB-IF預計,2019年將會看到更多採用USB安全認證的需求,這也是該組織順勢推出USB Type-C安全驗證計畫的目的之一。

此外,針對智慧型手機3.5吋耳機孔「被消失」的趨勢,更新後的USB Type-C規範除可支援USB4規格所需、提升安全性,還能讓消費者在聽音樂的同時,對裝置充電。Ravencraft強調,未來透過USB Type-C耳機,消費者可以一面聽音樂一面充電,對業者而言也能開發成本較低的USB Type-C音訊產品。