USB4.0是2019年發布的規范文檔,是基于 Thunderbolt 3 協議,使用Type C接口,支持USB、DP、PCIe功能。USB4和DisPlayPort 2.0融合在一起,USB Type-C接口可以轉換為DP2.0模式,用來傳輸音視頻信號。
圖片來源于網絡
如何支持USB、DP、PCIe三種信號協議?在三種之間進行切換?文檔給出的是Tunnel 技術,這樣就可以最大限度發揮物理帶寬性能。
外部設備收到來自USB4接口的數據,USB 2.0數據傳輸給USB 2.0功能模塊,USB3上行端口適配器分離出USB 3.2數據傳遞給增強型超速功能模塊,PCIe上行端口適配器分離出PCIe數據傳遞給PCIe功能模塊,DisplayPort輸出適配器分離出視頻信號給DisplayPort顯示模塊。這樣USB4主機就可以和外部設備(比如固態硬盤,移動硬盤,顯示器等)之間進行傳遞文件和顯示視頻等功能。
這個技術讓我想起Type C支持的拓展模式Alternate Mode。
規范文檔文末,給出使用Tunnel 技術,USB鏈路的帶寬:
對前面的1485/1537/1169/1259 ns延遲時間的計算,理解得不夠,這邊做個記錄,后面等其他串行信號學習總結后,再做比較和理解。
USB3.0鏈路給出的損耗指標:
需要注意的,Device部分的2~3inch PCB 走線,之所以給出的是一個范圍,是因為2.5dB包含芯片封裝和寄生效應。
這個是2008年提的一個標準。等到2012年,為了增加設備端的損耗裕量,將總損耗提高了4dB,用以終端設備損耗裕量提高。
針對Gen1和Gen2不同速率鏈路,各部分損耗標準做了細分,同時針對不同的接口形式也給出細化指標:
以上這些是在USB3.1版本的文檔給出的相關量化數據。
2021 DesignCon 關于USB部分的技術文檔,也給出了相關量化指標:
有消費類產品就是使用的上面的標準。
等到USB4規范文檔,這里面的協和USB4有一些不同:
前文也給出過,針對Repeater中繼器給出的相關標準:
會發現,相關的指標比較多,針對各種應用選擇有的不同細化指標,這取決于你設計的產品和應用。
串行信號的測試,都會使用測試夾具(Fixture)。USB4規范文檔這里面針對測試夾具的指標:5GHz時為0.5dB ± 0.25 dB,在10 GHz 時為1dB ± 0.25 dB。
夾具的目標單端阻抗應為42.5 Ω,也就是85Ω的差分阻抗。
針對Gen 2 和Gen 3 測試的標準和測試點的選擇都是不同的,做了細分。
鏈路測試點示意圖:
測試指標也做了細分,即使是Gen2速率下,測試指標也有所不同:
針對鏈路,滿足相關的測試指標,給出均衡參數配置,以此來找到最優的值:
USB4設計沒有做過,也沒有看到最新的設計方面的文檔。關于USB4設計方面的管控,可以參考USB3.2設計方面的相關指標:
Stub Gen 2 <381um;
USB3.2針對AC 耦合電容100nF(75~265nF),USB4這里給出的范圍是135~265 nF;
反焊盤的處理:
審核編輯 :李倩
-
usb
+關注
關注
60文章
7939瀏覽量
264509 -
適配器
+關注
關注
8文章
1952瀏覽量
68003 -
type-c
+關注
關注
549文章
1812瀏覽量
268759
原文標題:USB4.0知識指南
文章出處:【微信號:CloudBrain-TT,微信公眾號:云腦智庫】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論