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打破裝置數據與影像傳輸的極限
USB4終端裝置控制器

【作者: 籃貫銘】   2023年07月25日 星期二

瀏覽人次:【1012】

分類/型態:元件


物主/業主:威鋒電子


物品編號:VL830


發表日期:2021.09



圖一 :  威鋒電子USB4終端裝置控制器「VL830」
圖一 : 威鋒電子USB4終端裝置控制器「VL830」

本次要介紹的產品,是來自威鋒電子的USB4終端裝置控制器─「VL830」。大家都知道USB介面現在已經發展到了USB4的世代了,實體傳輸的速度高達40Gbps,甚至是80Gbps,而威鋒這款產品就是這個世代裡的新解決方案。


而在說明威鋒的VL830晶片之前,我們應該先來了解一下USB4這個新規範,到底有哪些新的進展。


目前的USB4規範共有兩個版本,一個就是1.0版,它是在2019年9月所公布,是USB 3.2的接替版本。1.0版最大的特色就是它的實體介面全部採用Type-C的形式,再者就是傳輸速度進一步提升到了40Gbps。


2.0版則是目前最新的版本,它是在2022年10月才公布,因此實際的產品方案都含在開發進行中。而2.0版最大的進展就是它的傳輸頻寬速度又升了一倍,來到了驚人的80Gbps。而為了達成這個高速度,USB-IF更把實體層的編碼架構改為PAM3,來實現這個劃時代的高頻寬。


此外,USB-IF在發表USB4 2.0版本時,也推出了一個全新的識別系統,也就是直接在產品和線纜上標示該USB的效能數字,包含傳輸速度和可提供的最高供電瓦數:例如40Gbps和240W。目的就是要淡化USB3、USB4這種以世代來劃分產品的方式,轉而用更直觀、更貼近終端使用者思考的角度來提供USB產品識別。


而今天所介紹的威鋒VL830控制晶片,則是屬於USB4 1.0版的產品,最快速度在40Gbps這個等級。一般來說,USB控制器晶片大概有三種類型,分別是Host、Hub和Device,威鋒的VL830就是屬於終端(End-point)裝置的類別。



圖二 : VL830的電路示意圖。
圖二 : VL830的電路示意圖。

VL830 USB4終端設備控制器可支援最高40Gbps的傳輸速率,同時提供USB及DisplayPort傳輸的全效能運行,包含單道的8K 60Hz的影像傳輸,以及多道的4K影像傳輸。


具體的規格方面,它符合USB4 1.0版本的規範,也符合USB 2.0規範(USB 2.0 Hub支援MTT),並且使用威鋒自行開發的USB PHY,採先進的CMOS製程,功耗較低。此外,VL830支援DisplayPort 1.4版本,與硬體支持韌體數位簽屬(256位元ECDSA),同時也整合USB 3.2 10Gbps Hub功能。


在傳輸方面,VL830具備5 Port DFP(下行;4x USB SS、1x USB HS)介面,以及可配置支援USB PD配件(與 VL10X 配合使用),並支援PWM LED狀態燈,與供韌體的SPI介面,能透過USB或I2C升級韌體。


至於供電方面,VL830支援USB電池充電規範v1.2(SDP、CDP、DCP),也支援供應商特定的充電模式,例如蘋果2.4A、三星等,晶體振動頻率為25MHz Xtal;封裝規格為使用FCCSP綠色封裝,大小為10x10x1.03 mm。


CTIMES 五項評比人文科技指標:★★★★

名稱:威鋒電子USB4終端裝置控制器「VL830」


評比:


1.創新指標:5


2.精進品質:4


3.環保意識:4


4.人文關懷:4


5.服務評價:3


編輯評語

高速傳輸介面是未來所有的資訊裝置必備的規格,而USB更是介面之王,幾乎所有的電子裝置都會配備此一介面。而威鋒電子所推出的VL830 USB4終端控制晶片正可滿足此一需求,此晶片符合USB4的規範,最高速度達40Gbps,也支援DisplayPort 1.4的功能,更特別針對高解析影片傳輸應用進行優化,應用範圍十分寬廣,是一款為USB4時代揭幕的代表產品。


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