在 COMPUTEX 2023 的最後一天採訪到 USB-IF 總裁暨營運長 Jeff Ravencraft ,由他講述 USB-IF 近一年提出的多項技術進展,聚焦在 2022 年底公布之 USB 4 2.0 的 USB 80Gbps 更新, USB-IF 認證標誌更新與全新的 USB PD 3.1 充電協議更新;其中對一般大眾最有感的莫過於全新的 USB-IF 認證標誌捨棄以往複雜的版號,回歸消費者更易理解的性能與充電速度,希冀能使消費者在挑選設備、線材與充電器更易理解差異
Jeff Ravencraft 指稱,一方面他很高興歐盟將 USB 做為未來通用電子充電介面,這是 USB 發展至今的重大里程碑,不過目前還有許多在官方法規與組織規範需要釐清的差異,而 USB 是目前具備最多功能於單一介面的通用技術,他確信 USB 是作為介面簡化與統一的最佳選擇。
USB4 與 Thunderbolt 4 已是孿生技術, USB4 2.0 進一步提升至 80Gbps 性能
▲ USB-IF 展示以 USB4 規格的 MacBook 連接到 USB4 Hub 後同時連接到螢幕、外接 SSD 的便利性
由於 Intel 將 Thunderbolt 3 物理層貢獻給 USB-IF ,故在新一代的 USB4 的技術與特性可說與 Thunderbolt 4 相同,唯獨雙方在最低性能的認證有所差異, Intel 要求符合 Thunderbolt 認證需支援 40Gbps 以上,而 USB4 最低則允許 20Gbps ;在 2022 年公布基於 USB4 2.0 版本的 USB 80Gbps ,使 USB4 的傳輸速度進一步提升到 80Gbps ,同時也制定相關技術與纜線的規範。
USB4 2.0 的 USB 80Gbps 是以兩路下行 40Gbps 鏈路合併而來,另有一路上行的 40Gbps ,不過在規範中能使特定的應用情況、例如 8K 影像輸出,則能將原本用於上行的鏈路轉為下行,使單向下行達到 120Gbps 的頻寬,作為承載特定單向高頻寬應用需求。不過未來對於消費者,不再需要認 USB4 2.0 的標誌, USB-IF 全新的認證計畫以採用更淺顯易懂的標記方式。
以更易理解的性能與功率作為 USB-IF 認證標誌,依照裝置、纜線與充電器有不同的認證層級
▲全新的識別標誌僅留下性能與功率,不再標註艱深難懂的版號
USB-IF 在近期對消費者感受最深的變革莫過於啟用全新的 USB-IF 認證標章,不同於過去標註版號的方式,全新的 USB-IF 認證標章僅保留性能(傳輸速度)與功率(充電最大瓦數)兩種數據,消費者僅需依照兩個數字標記即可找到合規的認証設備組合。此外,全新的 USB 纜線認證計畫僅適用於 USB Type-C ,不包含其它 USB 連接器規格的纜線,主因是 USB-IF 未來的技術規格更新將僅聚焦在 USB Type-C 連接器。
▲設備端介面性能的認證標章將自 5Gbps 至 80Gbps
▲充電器的認證標章將以 USB PD 規範的功率組合發放認證標誌
同時 USB-IF 在纜線與充電器的認證使用不同的認證原則, USB-IF 認證的纜線僅會提供 60W (可承受 3A 電流)與 240W (可承受 5A 電流)兩種規格, USB-IF 認為在纜線的部分需盡可能減少消費者認知的困難,故僅發放此兩種認證規格的標章;而充電器則由於市面上多元的裝置型態所需的功率不同,從標準快速充電的 18W 充電器,到足以驅動中高階電競筆電的 240W 充電器,反而需要多元的功率組合, USB-IF 將依循 USB PD 提供的功率組合提供充電器多種功率認證。
▲高速 USB 認證僅標註功率有個有趣的緣故
另一個有趣的地方是關於 USB 纜線的認證的標註方式,可看到若是高速 USB ( Hi-Speed USB )性能的纜線僅在標誌上顯示充電功率,不會標記傳輸速率;會僅標註功率的原因是高速 USB 的傳輸性能是 480Mbps ,但由於其它規格的 USB 標註都是 Gbps 等級, USB-IF 成員擔心消費者會看到「 480 」的數字就誤以為效能較 80Gbps 更高(畢竟一般消費者不一定理解 Mbps 與 Gbps 的差別),最終僅標註充電功率避免誤認,但實際上這樣的線材仍確保至少 480Mbps 的傳輸性能,並非單純的充電線。
USB PD 規範將依據產業需求繼續制定合宜的功率組合與充電模式
▲借助認證計畫,消費者在選擇 USB 纜線與充電器更為容易
在最新版本的 USB PD 3.1 規範中,借助增加 28V 、 36V 與 48V 三組電壓設定,搭配既有的 5V 、 9V 與 20V 等電壓,使最大功率一舉達到最高 240W ,足以負荷中高階電競筆電、工作站、多功能擴充基座與螢幕等需求;同時 USB 也加入全新的 AVM 可調電壓模式,。啟用自 15V 到三個最大電壓範圍,允許被公電的設備以 100mV 為單位進行特定電壓的微調,能夠提升電力轉換效率、精準控制充電發熱與提升電池壽命。
筆者也向 Jeff Ravencraft 詢問屆時歐盟有意將通用電子產品、包括所有的筆電都納入採用 USb Type-C 通用充電的範圍,若如現行高階電競筆電與工作站恐超過 240W 該怎麼辦; Jeff Ravencraft 認為 USB-IF 會持續傾聽生態系夥伴的需求並制定合規的通用協定,不過目前還未有具體的發展方向。
盡可能透過宣傳使消費者認知 USB-IF 認證計畫
▲ USB-IF 在許多電商投放廣告宣傳 USB-IF 認證計畫
Jeff Ravencraft 指出, USB-IF 的使命除了關於規格制訂、認證以外,也包括教育、行銷與廣告,不過就如同前面提到, USB-IF 並非是具強制力的組織,同時他個人也熟知沒有人喜歡說教式的宣傳方式, USB-IF 選擇透過淺顯易懂的官方認證標誌以及數位廣告加深消費者的認知。
USB-IF 希冀藉由重新修改認證標誌,消費者能更容易挑選安全、合規的認證 USB 產品,尤其是隨著高性能、高功率的 USB 裝置、充電器與纜線出現,消費者也須更自發的重視使用的安全性,而非只一味選擇看似便宜但來路不明的產品。
▲ Jeff Ravencraft 表示 USB-IF 並不具強制力,不過希望消費者能自發性認知充電器、纜線合規的重要性
另外由於 USB-IF 並非具有強制力的組織,合作夥伴若採用 USB Type-C 介面但使用私自的充電規格,只要對方仍保留對標準 USB-IF 協定的支援, USB-IF 也無法對其進行約制,同時 USB-IF 也無法強制消費者只能選擇合規的充電器與線材組合,站在 USB-IF 的立場只能盡可能透過宣傳呼籲消費者選用合規的充電組合。
同樣的道理也適用於歐盟的 USB 通用充電法規,尤其歐盟屬於具強制力、凌駕於 USB-IF 的官方組織, USB-IF 也僅能從技術提供者的角度向其提出建議,但 USB-IF 仍希望與歐盟討論出一個對消費者與產業鏈都能受惠的標準。