USB Type-C的需求商机强强滚，半导体厂商竞相推出Type-C相关解决方案。电力传输(Power Delivery, PD)、影音传输及支援正反插功能，皆让USB Type-C接连器的应用领域不断扩大，也让相关晶片市场呈现百花争艳的情势。

晶片商力拱　USB PD功能*热门

USB Type-C包含的多项功能中，以大电流的电力传输能力*引人注目。其功率传输能力可达100瓦(W)，此强大功能让人期待。晶片开发商也看好此一功能应用前景，纷纷推出电力传输相关解决方案。

由于USB Type-C可提供双向供电能力，让电力传输方式相对地变得较为复杂，为了帮助使用者处理此一复杂电力传输方式，德州仪器(TI)推出的整合式USB Type-C和USB PD控制器，即可解决此一情形。该公司推出的解决方案可做为单一用途埠或双重用途埠运行，可有效地支援各种主机和设备电源实作设计，并以多种交替模式提供电源和资料。

据了解，该控制器可应用于笔电、显示器，以及显示转换器(Dongle)与扩充基座(Docking)等周边产品中。德州仪器(TI)半导体行销与应用工程师陈奕宏表示，由于智慧型手机毋须高电压充电功能，所以此一解决方案较不适用于此类装置。

图1　Intersil台湾分公司总经理万国维表示，同时采用降压和升压两种IC的设计，在电压转换时会产生死区，而单晶片的设计可避免此一问题。

另一方面，USB Type-C可提供不同的电压选项，但是在不同的电压转换过程中，有可能会造成产品的损坏，所以英特矽尔(Intersil)推出一款适用于超薄笔电(Ultrabook)、平板及行动电源等装置的USB Type-C升降压充电器单晶片。

Intersil台湾分公司总经理万国维(图1)表示，此款升降压充电器为单晶片解决方案，且以该公司**的R3技术为基础，可省去充电IC与电感元件，以降低物料清单(BOM)成本，并提供无杂讯操作、轻负载与快速暂态(Transient Response)，以延长电池工作时间。

万国维进一步指出，以往同时内建Buck(降压)和Boost(升压)两种IC的设计，在电压转换时会产生死区(Dead-zone)，让装置产生问题、当机，甚至烧毁；单晶片的设计可避免电压转换产生的问题。

万国维补充，与以往传统充电器IC不同的是，此款升降压充电器还有一个特点，即是此颗晶片还拥有5V输出反向降压模式，因此当装置上的接口单纯地作为传统USB使用时，可提供5伏特的电压输出，以支援USB On-The-Go(OTG)标准。

据悉，新款升降压充电器与*新的USB 3.1技术相容，其采用USB Type-C的介面，针对1 to 3 Cell锂电池组提供降压模式、升压模式及升降压模式的电池组；在充电模式中，该款升降压充电器利用不同的直流电流，如交流/直流电源供应器、USB Power Delivery，以及旅行充电器为电池组充电，*多可同时为3-series Cell锂电池充电。

此外，其操作频率高达1MHz，对此，万国维说明，工作频率越高，周遭零组件可以做得较小、效率也较好，如此一来即可节省零件的空间占比；其可支援体积小、成本更低的电感，且充电器能在非连续电流模式(DCM)中以无杂讯方式自动降低切换频率。

除此之外，锂电池在电力耗尽时，若用较大电流充电，有可能会毁损电池本身，所以为保护锂电池的使用寿命，此款升降压充电器在电池电力耗尽时，可自动转换成细流充电模式(Trickle Charging)。

USB Type-C的大电流传输功能可提供装置快速充电，但是相对地对**有可能造成危害，此一功能有可能会造成装置对接后冒烟、烧毁的状况，若是消费者面对此一情况有可能会降低新式接口的使用意愿。

图2　意法半导体技术行销经理庄维焘指出，该公司推出的USB Type-C和电力传输介面晶片，可提供整合短路、过电压、过电流等保护功能。

对此，瑞萨电子(Renesas Electronics)为增加消费者使用的信心，推出新的USB PD控制器，可提供授权/认证功能，会在装置互连时显示弹跳式视窗，让使用者自行决定是否使用来路不明的产品，增进**性。

瑞萨电子泛用市场行销部经理陈俞佐表示，该公司一开始并不会急于实现100W的高电压功能。一来是因为以目前来说，想要做到100W的电压会让成本过高；再者，很少有装置需要用到这么高电压，该功能会造成产品价格昂贵且不实用，而大电流也有可能造成使用者有**上的疑虑。所以该公司产品的电压，目前会先维持电压在60W以内为主，不仅**、实用，且在既有的产品中不会增加太多成本。

据了解，瑞萨USB Type-C相关产品的着力重点，会以传统工业、基础建设、家庭用品，以及个人电脑(PC)品牌商为主。举例来说，使用者在使用小型手持式电钻时，会希望其能够快速充电，加快工作效率。陈俞佐表示，透过与***厂合作，方能促使周边厂商加速推出产品，进而推动USB Type-C的市场发展。

另一方面，意法半导体(ST)则推出USB Type-C和电力传输介面晶片，可提供整合短路、过电压、过电流等保护功能，毋须加设外部电路。意法半导体技术行销经理庄维焘(图2)表示，该公司提出的解决方案可提供电流设定值*高600mA的插接功率支援(VCONN)，并且依照USB供电规范整合双向双相符号编码(Bi-phase Mark Coded, BMC)实体层(Physical Layer)的编码及解码逻辑电路。

图3　微芯USB和网路部门**产品行销经理Ken Nagai认为，该公司推出的USB Type-C控制器，是为了让旧有的USB接口快速地升级到USB Type-C介面。

据了解，新该公司产品内建更进阶的电路保护功能及客制化配置的非挥发性记忆体，毋须软体支援即可在充电的情况下配置晶片。

此产品组合为设备厂商提供一个具低材料(BOM)成本且设计灵活的软硬体解决方案，能够满足每个功率类别的需求及客制化需求。

透过在现有基于微控制器的设计上增加该解决方案，ST的产品可让设备厂商能够顺利升级到USB Type-C介面，同时比其它解决方案更能大幅度地降低应用对微控制器相关资源的需求。

这些技术特性整合在一起之后，不仅可简化软体开发难度、缩减产品上市时间，更能够让客户集中精力开发拥有更高附加价值且具差异化的产品。

此外，为了让旧有的USB接口快速地升级到USB Type-C介面，微芯(Microchip)则是推出USB Type-C控制器。微芯USB和网路部门**产品行销经理Ken Nagai(图3)表示，该公司产品可让厂商顺利将装置升级到USB Type-C介面，并加快产品上市。

图4　谱瑞**行销处长阮建华表示，该公司推出的PD控制器+主动开关，以及Type-C埠控制器+主动开关晶片，可提供Type-C制造商更好的性能与成本选择。

据了解，微芯推出的控制器是专为USB 2.0/3.0下行连接埠(DFP)及上行连接埠(UFP)应用所设计，可执行基本Type-C连接所需要的侦测与控制功能。

为了提供更好的性能与成本选择，谱瑞(Parade)则推出PD控制器+主动开关(Active Switch)，以及Type-C埠控制器+主动开关两款晶片。谱瑞**行销处长阮建华(图4)表示，此两款晶片可提供场效应电晶体(FET)功率控制和电源监控功能，让USB Type-C的电源设计方式更加灵活；且两款晶片支援DCI技术，让系统除错更有效率。

据了解，DCI是一种直接连结介面(Direct Connect Interface)，此为英特尔(Intel)的特有接口，用以排除外接盒的错误，此种接口是笔记型电脑以及行动装置的**。若是没有搭载此种接口，制造商就必须打开外接盒，再手动增加跳线(Jumper Wire)来检查内部的测试点，不过这是非常困难且很容易损坏系统的举动。对此阮建华说明，该公司的USB Type-C主动切换与PD+主动切换单晶片解决方案已经可以实现DCI技术。

抢食Type-C大饼　影音传输能力成利器

看好USB Type-C的发展态势，DisplayPort与行动高画质链结(MHL)皆于2014年相继宣布支援Type-C的替代模式(Alt Mode)功能，希冀在此一功能中继续提供自家技术服务。

由于USB Type-C介面可提供高速的影音传输能力，莱迪思(Lattice)看好此一功能，并且欲满足消费者对于智慧型手机的高画质需求，与国内IC设计大厂联发科共同推出高效能USB Type-C 4K视讯解决方案。此方案结合了莱迪思的USB Type-C控制器/MHL收发器，与联发科的Helio X20处理器，以达到低功耗与高效能。

莱迪思半导体亚太区**事业发展经理陈英仁表示，透过Helio X20处理器，可支援DSC影像压缩功能，藉此可将4K高画质影像压缩以降低其所占的频宽，并有效降低装置功耗。

据了解，若是使用传统的micro USB接口，只须使用莱迪思的MHL影像输出晶片SiI8348搭配Helio X20十核心应用处理器，即可实现4K影像输出；假如采用USB Type-C介面，则须再搭载一颗SiI7033晶片，以因应正反插，以及通道切换配置的功能。

陈英仁透露，搭载此参考设计方案的智慧型手机可与大型显示萤幕连接后成为机上盒，由于手机内建4K影像输出，可满足现代人对于高画质的严苛要求。

此外，手机游戏玩家也是目标族群。因为使用智慧手机玩游戏的人口不断上升，但长期观看小萤幕压迫感大，使用大视窗的需求也开始增多；再加上玩家要求游戏影像顺畅，透过此解决方案，也可实现低延迟的影像输出，满足使用者的视觉享受。另一方面，智慧手机功能日益强大，可以处理许多作业；透过此解决方案，手机搭配上萤幕与键盘，无论何时何地都可成为使用者的小型工作站。

一般而言，USB Type-C中内载四个高速通道与两个低速通道。Helio X20处理器可提供并行影像输出，再透过SiI8348转换成MHL，MHL D+/D-只须占一个高速通道。 在USB 3.1的部分，因收发端各占两个高速通道，所以此解决方案只须占三个高速通道即可实现4K高画质输出(图5)。

图5　Helio X20处理器可提供并行影像输出

据悉，在智慧型���机应用上，该公司的SiI8348 MHL发送器可与联发科的Helio X20处理器无缝连接并传输4K视讯，而SiI7033控制器则用于配置USB Type-C MHL替代模式和供电资料物件(Power Data Objects, PDO)，实现手机的快速充电的功能。

各式功能一把抓　相容认证不可少

USB Type-C新式介面的出现，震撼了USB装置市场，各家品牌电子产品制造商纷纷推出支援Type-C连接埠的相关装置，各式周边产品也应运而生，有些验证商看准此一市场趋势，不只提供了相关认证服务，并规划将推出USB Type-C装置相容性参考，预期将可提供消费者做为选购产品的良好参考指标。

图6　技流科技业务开发协理庄益林指出，随着市场开始加速采用Type-C介面，接口的**性与相容性的相关认证就越显重要。

据了解，由于使用者在购买USB Type-C相关产品后，可能会产生产品之间不能相互沟通、运作等问题，因此验证厂商在提供USB Type-C产品验证服务之余，也会收集市面上可购得的USB Type-C装置并进行相容性分析，待搜集资料完毕后，预计将结果公布给消费者参考。

举例来说，该公司可能会推荐A品牌的电脑主机与B厂商的显示转接器搭配使用，因为这两个装置的相容性*高。

技流科技(GRL)业务开发协理庄益林(图6)则表示，今年下半年，电子产品制造商约有八成的新开发案将采纳Type-C介面，亦即装置上的Type-A接口会换成Type-C介面，然而不见得会同时拥有电力与影像传输的功能。

随着市场开始加速采用Type-C介面，接口的**性与相容性的认证就越显重要，USB-IF协会已计画在今年上半年将相关测试规格底定，以确保装置连接后可运作顺畅且不会烧毁。