USB-IF在2022年11月1-2日于美国西雅图举办实体Developer Days开发者大会活动,在会议上除了介绍最新发布的USB4 Version 2.0,也针对基于USB4 Version 2.0所做USB Type-C & USB Power Delivery的相关更新。 Allion躬逢其盛参与此次开发者大会,接下来将为大家深入介绍更新信息。

Base SpecificationLogos的发布与更新

最新的USB4 Version 2.0,主要提供以下功能:

▶ 以PAM3取代传统NRZ,使传输速率高达80Gbps
▶ 新增Asymmetric(120Gbps/40Gbps)的应用
▶ 现有USB4 USB Type-C被动传输线 passive cables可继续沿用
▶ 新定义的80Gbps USB Type-C主动传输线 active cables (LRD & OIAC)
▶ 更优化的资料传输与显示传输protocols
▶ 利用USB Gen T tunneling支持USB 3.2到20Gbps
▶ 支援DisplayPort Revision 2.1 & PCI Express Revision 4
▶ 能够向下兼容既有各版本的USB

随着USB Version 2.0的发布,新的USB 80Gbps logos也随之公之于众,分为以下三种:

(1)外包装使用的packaging logo

(2)用于USB设备的port logo

(3)用于USB Type-C cable assemblies的USB Type-C cable logos(分为支援SPR的60W与支援EPR的240W)

而旧有的logos也不再强调以下终端使用者易混淆的规范版本(USB 3.1 Gen1, USB 3.2 Gen2x2, USB4 Version 2…等),取而代之的是强调运行时的速度。

新Logos分为Host与Device用的Performance Logos,与USB Type-C Cable专属的Cable Logos,如下表:

针对已经取证的USB产品,如欲使用新 Logos,USB-IF提供以下方法:

▶ USB vendors联络USB-IF administrator
▶ 提供TID予USB-IF
▶USB-IF检查提出需要的USB vendors是否有签属Trademark License Agreement (TLA)
▶ USB-IF检查提出的产品信息是否无误
▶USB-IF确认无误后便会提供适合的new logo artwork files给提出申请的USB-IF vendors

在Base Specification方面,配合USB Version 2.0,USB-IF也发布更新的USB Power Delivery 3.1与USB Type-C Release 2.2。USB Power Delivery 3.1主要更新为USB4 Version 2.0 discovery、USB Type-C Release 2.2主要更新USB4 Version 2.0 discovery与USB4 80 Gbps active cables (LRD and OIAC)。

USB-IF认证四大更新

a.USB4 USB Type-C Passive Cables认证

Signal integrity requirements在USB4 Version 1.0开放认证时已优先考虑USB4 Version 2.0的资料传输带宽,因此现有cables可直接支持,eMarker则需要更新宣告使支持USB4 80Gbps。在支持的power方面, USB-IF要求如果支持到5A, 除了SPR电压 (最大20V)外,还需能连带传输EPR电压(28V, 36V与48V);如果支持到3A,只需传输SPR电压即可。

b.USB Type-C Active Cables认证

USB Type-C Active Cables在本次的更新除了要求支持80Gbps与Asymmetric (120Gbps/40Gbps)外,也对Optical Active Cables 【包含Hybrid Optical Active Cables与Optically-Isolated Active Cables (OIACs)】有更详细、更严谨的规范要求。

在USB 3.2 LRD芯片的认证上,USB-IF针对认证设计了Pre-channel fixture/ ISI boardPost-channel fixture

测项主要分为只针对待测物验证的Stand-Alone Test以及会搭配passive cable或是active cable验证的Interoperative Test(需要待测物 x2)。

USB4 LRD cables目前已更新USB Type-C specification。USB4 LRD cables认证在电器部分主要着重在频域的insertion loss与output noise,相关compliance test specification(CTS)与tools也已经公布在Active Cable Work Group。USB4 Gen4 LRD cables的认证测试则会与USB4 Gen2/3相近,截取时域的data来计算各项参数是否符合规范。USB-IF后续也会推出LinearCableSigTest tool简化分析过程与缩短分析时间;ETT tool也会随之更新,产生LRD测试时需要的SBU messages来简化测试流程。

Optically-Isolated Active Cables方面,目前尚未有明确的认证时程,USB-IF针对OIACs的要求如下:

▶高速对单纯以光来传输
▶USB 2.0传输为optional (如果不支持USB 2.0, 降速到USB 2.0会跳出Billboard通知使用者)
▶不支援Vbus与Vconn (没有Vbus, Vconn与GND wires)
▶与OIACs两端对接的USB devices都需要是self-powered
▶DP Alt Mode & USB4 Gen4的Asymmetric Mode为optional
▶Thunderbolt 3的支援为required

与OIACs对接的hosts/ devices要求如下:

▶与OIACs两端对接的USB devices需要source Vconn
▶与OIACs两端对接的USB devices需要支持USB Power Delivery
▶与OIACs两端对接的USB devices其中之一需要执行DR_SWAP
▶与OIACs两端对接USB devices的USB Power Delivery engines需要能接受USB Power Delivery的传输延迟

c.USB Power Delivery认证

USB-IF特别提到各产品的VDOs提供一个明确的方向,相关信息如下:

d.USB4认证

USB-IF不久前更新了USB4认证matrix,主要更新为USB4终端产品在USB4部分的认证测项。为了给终端使用者一个好的使用者体验,USB-IF决定原本只在USB4芯片产品取证时需要执行的测项,在USB4终端产品取证时也需要执行。

另外,USB4产品实际上包含不同的tunnels(USB3, DisplayPort与PCIe),各tunnel又可以在Hub/Dock与Peripheral Device转化成各自标准的connectors,与各自标准的终端产品对接,故在兼容性上极为要求,USB-IF也提到此次USB4 Interop需要3周的时间来执行测试。

USB-IF提到:当USB4产品运用在USB 3.2或USB 2.0速度所应遵守的行为,有下列几点:

▶当运行在USB 3.2或USB 2.0速度时,应使用USB device class达到USB4运行时的功能,但允许较差的效能。
▶当运行在USB4的功能,在USB 3.2或USB 2.0速度无法以USB device class达到时,则应跳出USB Billboard Device Class警告终端用户该产品功能受到限制。
▶当USB4利用PCIe tunneling进行data资料传输,降到USB 3.2或USB 2.0速度时,则以MSC Class进行资料传输 (可以允许较差的效能)。
▶当USB4利用PCIe tunneling进行显示适配器资料传输时,降到USB 3.2或USB 2.0速度时,因为没有等效功能代替,则以USB Billboard Device Class。

USB4 V2的认证,USB-IF目前会延用V1制定的测项与tool。V2新增加的功能则会以新的测项与tool来验证。在认证上不会区分V2与V1,仅有USB4 Compliance Program。USB-IF会持续认证USB4 V1产品,但因目前V1产品跟V2产品对接时的新测项尚在定义中,在宽限期内都会以授与temporary waiver来解决。USB-IF目前预定的USB4 V2认证时程如下图:

深入了解:

如您对USB Type-C Active Cables测项有兴趣,欢迎加入Active Cable Work Group取得相关测试规范。

以上为本次USB-IF Developer Days Seattle的重点整理,如您有任何验证需求或是想进一步了解详细内容,欢迎立即连系百佳泰以取得更深入的资料。

如有其他技术疑问也欢迎随时洽询百佳泰:cn_service@allion.com.cn

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