【嗶哥嗶特導讀】過去十年,消費電子領域的不少連接器,都在整合中被USB-C所替代。但對于終端來說,USB-C想要做到“通用”到底有多難?
3.5mm音頻接口逐漸從手機上消失,iPhone上的Lightning接口與國產手機上的Micro-USB接口也逐漸被USB-C替代。對于終端來說,USB-C連接器真的能滿足“通用”的要求嗎?
過去十年,消費電子領域的不少連接器,都在整合中被USB-C所替代。如今,USB-A接口在消費電子領域也逐漸走向式微。
USB-C 圖/包圖網
01|USB-C逐步成為消費電子領域最優解
彭博社記者Mark Gurman爆料,在最新的Mac Mini臺式電腦中,蘋果可能會徹底放棄USB-A連接器,在數據傳輸層面上,僅保留以太網、HDMI 、USB-C以及3.5mm音頻接口。
在普通消費者看來,蘋果全面擁抱USB-C的步伐似乎過于激進,但對于業界而言,現階段確實是全面“擁抱”USB-C的好時候。
從1996年出現至今,USB連接器及其接口規范,已經沿用了近30年。設計之初,該接口以通用為宗旨,讓電腦上的各種設備逐步告別了專用線材,方便了用戶的使用。
隨后USB連接器的接口規范經歷了從USB1.0到USB 4.0的歷程,傳輸速度也從1.5Mbps逐步提升到80Gbps。連接器形態上,誕生了USB-A、USB-B、Mini USB、Micro-USB、USB-C等形態。
USB連接器的不同外觀 圖/包圖網
作為消費電子領域應用的重要角色,USB連接器的不斷升級,推動了消費電子產品的便捷性和多功能性不斷進步。后者的不斷升級又反過來對連接器產品也提出了兩大要求:微型化、高速化。
這就要求USB連接器不僅要有更小的體積,還要有更加出色的數據傳輸能力。對比目前性能最強的USB-C連接器和應用更廣泛的USB-A連接器,可以發現以下區別:
- 外觀尺寸:USB-A連接器是矩形設計,體積較大,有明顯的正面和反面區分,較厚且只能單面插入;USB-C連接器是橢圓形設計,體積較小,不分正反面,無論插入方向如何都能正確插入。
- 接口Pin數:USB-A連接器最高僅有9個引腳,而USB-C連接器有24個引腳,提供了更多的功能和更高的靈活性。
USB-A和USB-C外觀和接口Pin數都不相同
因此,USB-C在消費電子領域的受歡迎程度也逐漸提升,除了前文提到的手機之外,像聯想的YOGA 13s以及蘋果MacBook系列筆記本電腦,在USB連接器的選擇上,均選擇了全USB-C的設計。
02|成本僅需3分錢?事實并不簡單
消費電子終端大廠的不斷推進,讓USB-C連接器不斷普及,產品的單價也正在逐步降低。早在今年上半年,就已有業內人士透露:當前甚至有一些廠商,已經把USB-C板端連接器的價格,做到了僅需3分錢。
如果按照3分錢的成本來計算,USB-C取代USB-A已經沒有什么壓力了。但從產品的開發和使用角度,卻并非如此。
得益于USB-C豐富的引腳數量,其可定制化的能力大幅提升。以泰科為例,通過產品清單查閱發現,其僅USB-C連接器母端產品,就有多達18個型號,支持的USB版本亦從2.0到3.1 Gen 2不等,安裝位置、主體方向和連接器外形也都有區別。
泰科 2129691-2 圖/泰科官網
具體到型號,泰科的1-2305018-2與 2479774-1兩款產品,PCB 安裝位置同為頂部安裝,主體方向也均為直角,但前者有著更高的端子數量,支持USB 3.1 Gen 2傳輸協議的同時,額定電流也能夠達到5A,而后者因為只有6 Pin,只能支持USB 2.0以及3A的電流。
從終端的角度出發,選擇USB-C連接器時,應根據產品的需求,考慮連接器的傳輸速度、供電能力、兼容性、環境適應性和安全性等因素,選擇的連接器型號也不盡相同,具體如下:
- 傳輸速度:對于需要高速數據傳輸的應用場景(如視頻編輯、大容量文件傳輸),應選擇支持USB 3.1 Gen 2或更高版本的連接器。如安費諾推出的USB 4 Gen 3 Type C連接器,其數據傳輸速率可支持到40Gbps。
- 供電能力:對于需要高功率充電的設備,則需要重點考慮連接器的耐高壓和大電流能力,以及對PD協議的兼容性。如GCT的USB4105 - Type C,其支持的USB協議為2.0,但電壓支持48V、電流支持5A,可以承受PD3.1的240W功率。
USB4105 - Type C 圖/GCT官網
- 專有協議支持:需要高帶寬應用的設備,選擇支持專有協議的連接器可以提供更好的性能和擴展性。
- 環境適應性:在工業等場景下,使用USB-C連接器則需要考慮應用場景的特殊要求。以安費諾的MUSBR系列USB TYPE C連接器為例,其具備IP67級防水和壓鑄金屬殼體,適用于汽車、通信、消費級產品、數據、工業和醫療等領域。
安費諾MUSBR系列 圖/安費諾官網
此外,連接器的質量也是需要重點考慮的一個因素,部分連接器可能會出現引腳松動的情況,此時如果BUS電壓引腳短路到USB 3.0高速信號,用戶連接電源使用,將會對主板上的相關IC產生沖擊,從而導致數據傳輸或充電異常,甚至造成設備的徹底損壞。
對于用戶而言,USB-C連接器確實滿足了“通用”的要求,支持正反兩面插入,外觀輕薄且性能強大。但對于終端來說,受限于各種因素,USB-C連接器仍然具有較深的定制化空間,想要做到“通用”仍然較難。
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審核編輯 黃宇
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