
Intel 2 日於中國深圳舉行 IDF China 2014 技術峰會,內容主要圍繞智能裝置及物聯應用發展, Intel 展示全球首顆整合 3G 、 WiFi 的「 SoFIA 3G 」 SoC 雙核心處理器搶攻 Smartphone 及平板市場,同時展示了基於 Atom 架構的 Intel Edison 平台全力主攻物聯應用。 Intel 執行長 Brain Krzanich 定下今年行動平台成長四倍的目標,並宣佈與 Microsoft 聯手推出 Win 8.1 、 Android 雙 OS 策略,售價低至 99 ~ 129 美元搶攻 Smartphone 、 Tablet 與 2-in-1 裝置市場,十分積極。
USB 3.1 規格速度將提升至 10Gbps
中國 IDF14 大會上談及未來 USB 接口的發展, USB 已成為全球最廣泛的接口規格,其功能不僅應用於裝置連接同時亦成為充電接口標準,但面對傳輸速度增長需求以及更廣泛的供電伸延性, Intel 與 USB IF 正在制定下代 USB 3.1 規格與 USB Type-C 接口。
USB 3.1 規格加入了全新的 Task Package 技術及 Traffic Type Classes 分類,令 USB 的實際連接速度更高,校準糾錯功能進一步增強,經改良的 Store & Forward 轉化模式與緩存優化, USB 3.1 規格速度預計為 5Gbps ,但技術成熟後將能進一步提升至 10Gbps 。
另一個重大改良是快速同步數據技術及多點輸入技術,擁有更高速更寬的系統管道,單一端口透過 USB Hub 連接多個下游 USB 3.1 裝置,其速度不會大幅下降,將成為未來 2 in 1 裝置、 Tablet 產品 Docking 接口的理想標準。
日後 PC 可以透過 USB 3.1 接口連接更高速的裝置,包括當作 HD 顯示器輸出、連接 SSD 固態硬碟、多個 USB 儲存裝置組成 RAID 陣列、組成 Hybrid Drive 、甚至取代傳統 RJ45 接口用作網絡連接等等。
全新 USB Type-C 接口
由於新興的運算裝置追求輕薄,傳統的 USB 介面接口太大而無法滿足需要,因此 USB 3.1 規格除了傳統的 Type A (Standard) 、 Type B (Micro) 接口外,新增了針對 Smartphone 及 Tablet 的 Type C 接口,進一步擴展 USB 成為外置設備連接的業界標準。
全新的 USB Type-C 接口是全新設計,其尺寸比 USB 2.0 Micro-B 介面更細小,而厚度進一步減至 2.5mm 以下,線材兩端均為相同 Type-C 介面並且沒有正反插入方向,在使用上相較傳統的 USB Type A 及 Type B 更為方面,透過轉接器 Type-C 可完全相容於現有的 USB Type A 規格。
USB Type-C 現時已進入最後定案, USB Type C 線材需要具備抗電磁及射頻干擾能力,標準線材至少能提供 3A 的電流傳輸能力,支援可擴展充電電壓規格,耐用性在 10,000 次以上,預期將會於 2014 年 6 月正式進入最後規範,因此很大機會在 2014 年底正式登場。
全新的 USB PD 充電規格
USB 3.1 規格中進一步擴大了 USB 可擴展充電能力,稱為 USB PD (Power Delivery) 解決方案,它可相容於所有 USB 線材規格及接口,當中包括了新一代的 USB Type-C ,它容許 USB 在連接時透過兩端 USB PD 晶片協商,提供較現有 USB Battery Charging 1.2 規格更寬的電壓範圍及更大的電流。
USB PD 規格相容於現有的 USB Battery Charging 1.2 規格,加入了基於射頻訊息的 Vbus 通訊協定,如裝置不支援 Vbus 協定則預設供電為 5V 電壓、上限為 2A 電流、最高輸出 10W ,如果連接的裝置支 援 USB PD 規格,則會透過 Vbus 協商所需的電壓值及電流方向,透過協商未來 USB 電源可實現共享,更高的電壓及電流將可滿足更多不同類型的裝置。
根據 USB PD 規圍,全新的 USB Type-C 線材僅會應用於手持式裝置充電應用,因此除預設的 5V 電壓、上限 2A 輸出,將額外提供 12V 電壓、上限 3A 電池,最大功率 36W ,將能滿足 Tablet 、 2 in 1 Device 及 Ultrabook 等運算裝置供電及充電需求。
可協調電流方向 最高可支援 100W
IDF 2014 大會展示 USB PD 為 Notebook 提供 20V 電壓供電,同時輸出 12V 電壓給 Portable HDD
針對功耗較高的裝置則要求電氣能力較高的 USB Type A 、 Type B (Micro) 線材,因此在連接後會進行電氣性測試,如無法通過測試則僅提供預設的 5V 電壓、上限為 2A 電池,此舉可避免質素不佳的線材因電氣性欠佳造成 危險,支援 USB PD 的接口與線材將會印上 PD 圖示作出識別。
支援 USB PD 的 Type-A 、 Type-B 線材能額外提供 12V 、 20V 電壓輸出, Type A 線材最高可提供最高 5A 電流、 100W 功率輸出, Type B 線材則可提供最高 3A 電流、 60W 功率輸出,能滿足較大尺寸的 Notebook 、 Mini PC 、 AIO PC 、 Monitor 等高功耗裝置的需求。
值得注意的是, USB PD 規格採用了可調電壓、電流方向,可協商電源方向來實現共享,舉例 Monitor 可以透過 USB 材線為 Tablet 、 2 in 1 Device 及 Ultrabook 裝置供電,並在單一線材下同時進行傳輸聲、畫訊號。
相反,在連接 Desktop PC 時 Monitor 則可以無需外接電源, PC 可為 Monitor 供電並在單一線材下進行傳輸聲、畫訊號, Monitor 如內建 USB Hub 功能更可以把電力分享至其他 USB 裝置,目標是在單一電源輸入下滿足所有裝置的功耗需求。
USB 3.1 的 Standard A 規格線材,可支援 20V 、 5A 最高 100W
USB AV 規格
Intel 中國 IDF14 大會上提及到 USB AV 規格發展,確認 USB 成為未來顯示輸出端將成為趨勢,在傳統 PC 方面 USB 將可以用作 Second Monitor 的接口選擇,同時亦可取代傳統的 VGA 、 DVI 線材成為微投影機的接口,而在 Smartphone 、 Tablet 裝置上, USB AV 規格相較 HDMI 有更大的優勢。
USB 傳輸協定並非為影像傳送而設計,因此基於 USB 現有協定傳輸聲畫將需要佔用更多頻寬, USB AV 規格的出現是基於現有 USB 的架構下加入了 USB AV Layer ,採用完全獨立的 USB AV Tunnel ,在不使用 USB Transport Layer 之下,基於相容現有 AV 訊號傳送聲畫,並且能支援 HDCP 影像加密功能,達成 USB 資訊傳送與影像傳輸同時實現的解決方案。
現有的顯示器可以透過 USB to HDMI 或 Displayport 轉接器,加入 USB AV 輸入支援,而未來則會內建支援 USB AV 規格,並進一步擴大其使用範圍,除了聲音、影像,甚至可用作資料同步等功能。
USB AV 規範配合 USB 3.1 規格將成為其中一個 4K Cinema 顯示輸出解決方案,支援 USB 3.1 規格的 USB AV 輸出頻寬高達 9.8Gbps ,可以滿足高達 4096 x 2304 @ 30 fps 的影像傳輸功能。
由於 HDMI 規格並不能成為組合平台,因此在佔用後並無法分享接駁其他裝置,同時亦無法為手機作充電及傳輸, USB AV 規格的優勢是可以在充電的同時,能夠用作網絡連接、互連其他裝置,並不會因佔用了顯示輸出接口而無法提供額外功能, USB AV 將有機會挑戰 HDMI 成為未來新一代 AV 顯示輸出規格標準。
現時 USB 3.1 、 USB PD 及 USB AV 規格正在草擬階層, Rev 1.0 版本規範將會在 2014 年 6 月的 USB IF 大會中出台,預期 2015 年將會在裝置中正式實現。