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蔡司
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供應鏈加速USB 3.1 Type-C市場佈局

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Intel針對USB 3.1介面主控晶片大幅降價,目前在高階主機板產品已搭載USB 3.1介面,新介面也會陸續導入中/入門主機板產品。Asus
Intel針對USB 3.1介面主控晶片大幅降價,目前在高階主機板產品已搭載USB 3.1介面,新介面也會陸續導入中/入門主機板產品。Asus

USB 3.1 Type-C介面規格在2014年8月釋出,除Apple與Google與Nokia積極在新產品導入新介面支援外,Intel更進一步針對主控晶片調降售價,IT大廠積極跟進推展USB 3.1介面規格...

USB 3.1 Type-C介面來勢洶洶,除知名IT大廠如Apple、Google紛紛在新款筆記型電腦中搶先搭載USB 3.1 Type-C介面,Nokia也在其N1平板電腦搭載USB 3.1 Type-C介面,跟上這波連接介面更新熱潮,除此之外,Microsoft、Intel也為即將引爆的市場換機需求的USB 3.1 Type-C介面應用積極預作準備,釋出解決方案與相關開發資源,同時也刺激了供應鏈廠商加速佈局終端應用。

第二代Pixel Chromebook產品也搶先搭載USB 3.1 Type-C傳輸介面。Google

第二代Pixel Chromebook產品也搶先搭載USB 3.1 Type-C傳輸介面。Google

Nokia新款平板電腦搭載Type-C連接器,USB資料傳輸線材可以正/反插拔都不會影響正常使用。Nokia

Nokia新款平板電腦搭載Type-C連接器,USB資料傳輸線材可以正/反插拔都不會影響正常使用。Nokia

新版USB 3.1介面線材製作難度高,需考量傳輸效能與電力傳輸規格提升問題,線材與連接器成本都將比舊有線材增加。LinkBetter

新版USB 3.1介面線材製作難度高,需考量傳輸效能與電力傳輸規格提升問題,線材與連接器成本都將比舊有線材增加。LinkBetter

USB介面基礎扎實 擴增USB 3.1規格過程順利

在2015年3月,USB開發者論壇(USB-IF)首度舉行USB Type-C Plugfest USB介面互通性測試大會,除品牌商展現極高積極機態度跟進,供應鏈廠商也爭相推展USB 3.1 Type-C周邊應用產品,以趕上這波地腦介面更新的市場潮流。以Apple蘋果電腦為例,新一代輕薄筆電即導入USB Type-C介面連接器,Google的新一代高階訴求的Chromebook筆電產品也不讓Apple新款筆電專美於前,跟進導入USB 3.1 Type-C介面連接器。

新款USB 3.1 Type-C連接器與介面功能特性設計,除迎合3C產品的輕、薄設計趨勢外,也在介面特性方面持續強化用戶體驗,例如,提升單一傳輸線的資料吞吐效能、充電應用的介面電力提升支援等,在薄型筆電開始有大廠將新版介面納入導入重點設計後,可以預期智慧手機也會緊追在後積極導入,USB 3.1 Type-C介面普及可望在2016年有效擴展使用數量。

新介面速度、充電效率大增 終端設備裝載具綜效

USB 3.1介面新標準應用升級重點在於新導入的介面具備高速傳輸能力,傳輸規格可支援至10Gb/Sec,同時介面用於充電或是設備驅動上,最高可支援至100W輸出(電力傳輸USB-PD 2.0版本),同時新款的Type-C連接器可支援正/反兩面插拔均可支援的新穎構型設計,業界預估USB 3.1 Type-C介面與對應連接器,將會成為IT產業近十年最大規模的換機推力之一。

而USB 3.1 Type-C介面規格,由於介面傳輸效能高、電力輸出條件佳,再加上連接器的體積小巧、扁平,也成為智慧手機、行動裝置、桌上型電腦、筆記型電腦的連接器與介面首選,業界更期待USB 3.1 Type-C介面搭配,可以成為大、小裝置介面的統一標準,而新一代的Type-C連接器也將USB傳輸線材原本5pin連接端子、一舉躍升至24pin,介面應用彈性更高。

USB版本進化 影音應用可支援4K視訊傳輸

而延續USB介面原有的規格基礎下,USB 3.1介面為USB 3.0的延伸進階版本,新版USB 3.1仍可回溯使用Type-A、Type-B連接器與線材。一般來說Type-A為桌上型電腦、筆記型電腦常用的標準品規格,Micro-B連接器則應用在智慧手機與平板電腦產品為多,Type-C則是針對進階行動裝置提供更輕薄、正/反皆可插拔連接、傳輸速度可高達10Gbs的使用版本。

USB 3.1 Type-C介面與連接器,由於用於電力傳輸的電氣規格提升,預料將會大量用於支援快速充電的進階充電、行動電源產品應用上,業界估計,對年產量超過10~15億隻的手機市場,快速充電的應用特性將可進一步推升USB 3.1 Type-C傳輸介面的市場用量,同時在視聽電子因應4K2K畫質視訊升級,在傳輸線材的應用限制瓶頸,也可運用USB 3.1 Type-C單線材即可支援10Gb/s的高速傳輸性能,因應超高階視聽設備、顯示器的數位視訊高速傳輸需求,線材與介面應用可不侷限於IT、3C應用,而是能更進一步滲透家庭視聽娛樂應用市場應用範疇。

納入IEC 62680規格 擴增USB介面應用彈性

由USB-IF及IEC共同發佈的聲明,強調IEC 62680將納入USB 3.1規格規範,透過新規範整合,可讓USB線纜在數據傳輸、電力傳遞應用大幅強化效用,相關可支援擴增規格的USB 3.1介面、周邊,預計2015年相繼推出,納入新規格支援後的IEC-62680也將有機會進一步成為歐盟將於2017年統一充電接口的應用標準。

自歐盟相關法令發展趨勢觀察,歐盟原計畫於2017年統一手機、智能裝置所使用的充電器介面規格,目前行動裝置硬體商大多具Type-C連接器為一致姓介面規範,除2014年8月釋出的USB 3.1 Type-C介面與連接器標準,業界多看好釋出新介面規範的時機,加上Apple等大廠採用新介面態度積極主動,未來使用USB 3.1 Type-C的產業趨勢大致定向,使用單一介面規格線材通用多種終端裝置。

有趣的是,這次USB 3.1與Type-C連接器介面的大幅升級與擴展相關產品導入,以往通常需磨上數年時間才能達到業界產生共識、積極導入選用介面目的,但USB 3.1搭配Type-C連接器標準,由於從使用體驗與用戶需求進行規格整合,不僅Apple、Google與Microsoft等大型軟/硬體業者紛紛用產品實質導入表態支持新款介面標準與連接器規格,新介面不僅在非Apple產品獲得重視,在較不容易打進的Apple產品生態系應用,USB 3.1 Type-C也優先納入新款筆電中使用更令業界人士振奮,增強發展周邊介面產品的市場信心,市場難得出現單一介面通吃大/小硬體、橫跨相關應用領域的現象。

連接器過於複雜成本高 線材製作難度高

但實際上USB 3.1介面與新一代Type-C連接器規格,並非沒有使用限制與問題,一方面USB 3.1介面傳輸線在數據傳輸速度可高達10Gb/s,代表線纜抗噪訊能力與製作難度將大增,而礙於成本與傳輸穩定性考量下同時也限制了線纜的製作長度,另連接器本身即支援可正/反均能插拔、更多資訊線材、更趨複雜的傳輸纜線設計,不僅考驗連接器本身反覆插拔的耐用度與穩定度,新款線材製作成本也將大幅暴增,另外,再加上USB 3.1與新款連接器本身的專利問題,導致相關終端產品導入新介面、線材的成本增加。

業界評估,USB 3.1線纜、新款Type-C連接器將成為新款介面擴增市場用量的最大門檻,不僅線纜成本、良率、耐用度等都會影響業者導入新介面態度,但實際上在各大廠已將產品設計門檻提升到新介面標準時,二線、三線產品不快速跟進勢必流失更多市佔,一般預估,除關鍵主控晶片降價增加新介面滲透速度外,市場用量提升後高階線纜、連接器的成本也會逐漸降低,預估USB 3.1介面標準大量導入市場應用會出現在2015年第四季與2016年前半年,2016年可望將滲透率拉至五成以上。

此外,比較嚴肅的是介面全新高速化、充電效能提升的兩大升級重點,也衍生更多傳輸穩定性與介面安全性問題,因新介面最高需能支援20V/5A(100W)充電應用,又需維持10Gb/s高速傳輸,連接器必備的保護設計就成為新介面的導入應用瓶頸。因為USB介面會便利、好用,即其介面支援熱插拔、隨插即用的高度便利性,但熱插拔、隨插即用操作時,通常介面本身在線材連接瞬間會產生突波電流或瞬間電力雜訊、或產生高額靜電問題,USB 3.1介面支援除功能晶片本身,原有介面使用的靜電保護、突波抗雜訊相關設計也必須一併升級改善,這些都會導致整體介面升級成本與開發難度提升問題。

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