威盛旗下的威鋒電子釋出了VL830 USB4終端裝置控制晶片,VL830支援把雷電4或者USB4輸出成四個10Gbps的USB3.2介面,一個USB2.0介面和一個DP1.4介面,充分滿足USB4及雷電4的集線器+影片轉換應用。
USB4是最新的USB技術規範,採用雙通道傳輸,具有40Gbps的傳輸速度,並且向下相容雷電裝置。USB4採用USB-C介面,具備極好的通用性。充電、資料傳輸和影片傳輸均可由一個USB-C口來完成,USB4使用USB-C口作為載體,順應輕薄和多功能的發展趨勢。
VL830是業界第一款USB4控制方案,完全符合USB4規範,並且具有最佳化的系統成本。USB4採用USB-C介面,傳輸速度達到雷電4的40Gbps,並支援資料和顯示協議使用一個高速連線。VL830還可相容傳統USB-C介面的DP替代模式(DP Alt-mode),支援傳統的筆記本和膝上型電腦使用。
圖為透過USB4認證的線纜,支援40Gbps資料傳輸,支援100W電力傳輸。接頭處印有40Gbps、USB4標誌,選擇USB4的裝置需要認準40Gbps標誌。
USB的前世今生
充電頭網對於USB/雷電介面製作了一份表格,USB4囊括了之前所有的USB規範,傳輸速率由最高20G來到了和雷電4相同的40Gbps,最大輸出功率由5V900mA擴充套件到與雷電3相同的20V5A,滿足筆記本等大功率裝置的供電需求。
USB4將傳統老舊USB協議全部囊括,並將USB3.2Gen2x2的20Gbps速度提升到40Gbps,使之具有與雷電4抗衡的能力。並且USB-C的100W功率傳輸,真正具有了與雷電4共存的實力。
USB4規範規定了只能使用USB-C介面,但是我們肯定還有非常多的USB-A口裝置。USB4註定會以USB-C介面為載體成為主流,那麼我們剩下的A口裝置要怎麼使用呢?
威鋒首發USB4轉換晶片
威鋒USB4轉換晶片具有一個USB4或雷電4上行介面,具備5個下行介面和1個DP介面,DP介面支援32.4Gbit/s頻寬,最高支援8K/60Hz HDR影片輸出。硬體支援數字簽名韌體的安全功能,支援PWM驅動LED指示燈,支援透過USB介面或I2C匯流排進行韌體升級。USB口支援BC1.2、Apple2.4A、三星等充電協議,可為連線的裝置進行充電。
威鋒VL830參考設計,採用USB-C介面,支援雷電4和USB4輸入,輸出具備四個USB3.2介面,一個USB2.0介面以及一個DP1.4介面。
威鋒VL830用於各種擴充套件塢的參考設計,具備電源輸入介面,HDMI、DP介面以及兩個USB3.2介面,支援與威鋒VL10X系列控制器共同工作,連線充電器為筆記本充電。
威鋒VL830方框圖,內建USB3.2集線器,支援四個USB3.2和一個USB2.0介面,還支援一個DP1.4a介面。其中DP介面還可透過其他轉接晶片轉換成HDMI介面,搭配威鋒VL103、VL105等晶片進行PD支援,可實現膝上型電腦的USB-C口供電、USB介面和顯示介面擴充套件。
威鋒VL830採用10*10*1.03mm FCCSP封裝,供電分為3.3V,1.05V和0.9V三路供電。據威鋒訊息,目前已有多家擴充套件塢廠商採用威鋒VL830設計產品,VL830將於今年四季度向選定的合作伙伴供貨。
USB4的意義
在USB的前世今生中提到了,USB3.0介面名稱分為USB3.1Gen1,USB3.2Gen1,USB3.1Gen2,USB3.2Gen2以及USB3.2Gen2X2多個名稱。名稱不同,代表的最大傳輸速度也不同。混亂的介面名稱,對應到裝置上,也是混亂的標識。
不過好在USB3.0最初的定義,傳輸速度可以達到5Gbps,換句話說,只要你的裝置都支援USB3.0,就能享受到USB3.0 5Gbps的速度,相對隨身碟和行動硬碟來說都是可以跑到裝置上限速度的,不會制約到傳輸速度。
充電頭網對致鈦木星10固態硬碟速度測試,可以看到傳輸速度達到了USB3.0的速度上限,對於內建SATA固態硬碟搭配轉接晶片的固態硬碟方案來說,USB3.0的速度上限是5Gbps,SATA3.0介面的速度上限是6Gbps。效能損失可以說是微乎其微,不受影響的。也就是說,如果你使用的是內建SATA介面的固態硬碟,只要認準了是USB3.0介面,就不會出現明顯的效能損失。
但是對於超高速NVMe介面的固態硬碟來說,動輒2000MB/s的傳輸速度,已經超過了USB3.1 10Gbps的速度上限。使用普及的USB3.1及USB3.2介面都只能跑在1000MB/s以內的速度,制約了效能發揮,要是再遇到傳統的USB3.0介面更是隻能跑到500MB/s的速度。在複製數十G大檔案的時候,USB3.1就有點不夠看了。
再來說說USB3.2Gen2X2,這是USB4推出之前的技術規範,透過USB-C口,雙通道支援20Gbps的資料傳輸。只有很新的電腦平臺才支援這個介面,遠不如10Gbps的USB介面常見,另外還需要電腦和外接硬碟盒全部支援才能跑到這個速度。
而雷電3介面藉助英特爾的強大推動力,已成為筆記本上常見的介面,希捷,阿卡西斯,奧睿科等多家外設廠商也已推出雷電3的外設產品,滿足超高速的資料傳輸需求。
雖然說USB介面的向下相容性非常優秀,USB3.2Gen2介面可以一直向下相容到USB2.0,但傳輸速度的縮水,對於高效能固態儲存來說,影響還是非常大的。USB4採用USB-C介面,採用雙通道傳輸,傳輸速度為40Gbps,超越了超高速NVMe固態硬碟的傳輸速度,改變了USB面對雷電時的窘境,使傳輸速度不再成為超高速資料傳輸的瓶頸。
USB4一改傳統USB發展以來混亂的命名方式,直接規定介面形式為USB-C,並支援40Gbps資料傳輸和100W功率傳輸,成為大一統USB的解決方案。
充電頭網總結
USB介面作為使用最為廣泛的介面,伴隨著電腦的發展,從USB-A口到USB-C口。介面能承載的功率越來越大,資料傳輸能力也越來越強。未來多種介面將並存在不同的電腦上,工控電腦,桌上型電腦依舊延用USB-A介面,連線傳統的裝置。消費級裝置,膝上型電腦等,將會跟隨時代,換用USB-C口,滿足更高的傳輸速率和更靈活的功率分配。
威鋒推出VL830轉換晶片,對USB4規範的普及起到重要作用。將單個40Gbps的USB4介面分成四個10Gbps的USB3.2介面,滿足筆記本使用其他外設和移動儲存需求,DP1.4介面滿足超高畫質影片傳輸需求。對於介面受限的輕薄型筆記本以及手機等裝置擴充套件,是首款介面擴充套件解決方案,解決了困擾大家已久的介面數量過少問題。