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在USB PD快充趋势下，USB-C to USB-C线缆实现了快速普及，设备之间的大功率PD快充以及高速数据传输，都离不开USB-C to USB-C线缆。尤其是USB4标准明确规定了接口类型为USB-C，这进一步带动市场对双USB-C线缆的需求。 USB4规范使用双链路通道，传输带宽达到40Gbps，接口类型为双向USB-C，在充电性能方面更支持100W USB PD快速充电，USB4可以说整合了雷电3，并向下兼容USB3.0和2.0，在性能、兼容性方面都极具优势，并且拥有较高的性价比。 数据方面，USB4分为两个版本，分别是USB4 20、USB4 40，分别对应20Gbps、40Gbps两种传输速率。 关于USB接口规范的发展，小编制作了一张表格，方便小伙伴查阅。 说到USB-C to USB-C线缆，就不得不提到至关重要的E-Marker芯片。这也是所有全功能线缆必备的一种芯片，只有封装了E-Marker芯片的USB-C to USB-C线缆，供电端（DFP）和受电端（UFP）才能够利用USB PD协议读取到线缆的属性，包括电源传输能力、数据传输能力、ID等信息等。 在此前的文章中，充电头网分享了市售热门的PD快充协议芯片和内置MOS的AC-DC芯片。今天这篇文章，充电头网将为大家盘点市场市场热售的几款E-Marker芯片。 E-Marker芯片应用场景 首先我们简单介绍一下E-Marker芯片的应用场景。目前市面上常见的E-Marker线缆有多种规格，比如按功率传输能力可分20V/3A和20V/5A两种，按数据传输能力又可分为USB2.0、USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2×2、USB4等。下面就从充电和数据传输两个方面介绍： 1、充电 据充电头网观察，通常情况下以充电为主的USB-C to USB-C线缆均为USB2.0标准，比如常见的USB PD充电器标配充电器线。并且在USB2.0的标准下，充电还可以分为60W（20V/3A）和100W（20V/5A）两个类型。 使用ChargerLAB POWER-Z KM001C测试联想thinkplus口红电源标配线，显示电力传输能力为20V 5A，数据传输为USB2.0。 按照USB-IF协会的标准，额定电流在3A或者3A以下的USB-C to USB-C线缆都不要求配E-Marker芯片；当电流超过3A时，才要求必须配E-Marker芯片。 这样的场景非常多，比如为了提升产品的性价比，很多配件厂商会推出USB PD快充套装（买充电器送充电线）。虽然此时的充电线带有赠品的属性，但不同的产品却有着本质的区别。一般来说，输出功率大于60W的PD充电器会配一条带E-Marker芯片的100W快充线缆，而功率在60W以下的PD充电器都会选择附赠不带E-marker芯片的线缆，以节约成本。 当然，也不能排除商家卖100W PD快充套装，却送一条不带E-Marker芯片的线缆。毕竟对于普通用户来说，根本没办法辨别线缆的品质，只会感觉到即使用了100W充电设备充电速度仍不见加快。 2、数据 POWE-Z KM01C检测USB4数据线的信息，显示电力方面支持20V5A，100W功率传输，数据规格为USB4 Gen3，40Gbps。 充电头网从USB-IF协会的标准中了解到，当USB-C to USB-C线缆的传输速度为USB 2.0时，不要求加入E-Marker芯片。但是当传输速度达到USB 3.2 Gen1（5Gbps）或者更高时，就必须使用E-Marker芯片，此时与线缆的功率没有太大关系。不过E-Marker芯片在标记线缆数据性能的同时，也会标记线缆的电力传输能力。 需要注意的是，并不是所有带E-Marker芯片的USB-C to USB-C线缆都可以支持100W功率传输。市面上也存在一部分USB-C to USB-C线缆，虽然支持5Gbps或者10Gbps数据传输，但其在充电方面仅支持20V 3A，最大60W。 总的来说，不带E-Marker芯片的USB-C to USB-C线缆，最大充电功率只能达到60W，并且数据传输速度最大也只能达到USB 2.0（480Mbps）；而对于带E-Marker芯片的线缆，则需要根据E-Marker信息确定线缆的具体性能。 热门E-Marker芯片及应用案例 截止目前，充电头网已经拆解了数十条USB-C to USB-C线缆，并对可追溯厂商信息的芯片进行了统计汇总，如下表： 据不完全统计，市售热门的E-Marker芯片共计10款，分别来自赛普拉斯、易冲半导体、成绎半导体、慧能泰以及威锋电子。这些芯片均可用于100W PD快充线缆开发，并且其中部分E-Marker芯片已经实现了对USB4标准的支持，最大数据传输速度可到到40Gbps。下面来看一些具体应用案例： Cypress赛普拉斯 1、赛普拉斯CPD2103 Cypress赛普拉斯E-Marker芯片CPD2103属于EZ-PD CCG2系列，是USB Type-C型控制器，它符合最新USB Type-C 型和PD标准，为无源线缆、主动线缆和电源配件提供了一个完整的USB Type-C 和USB 供电端口控制解决方案。另外还可应用在许多上行和下行方向端口的应用中。 应用案例： （1）288元值不值！苹果Thunderbolt雷雳3 100W线缆拆解 CPS易冲半导体 1、易冲CPS8820
易冲半导体的CPS8820是一颗用于USB TYPE-C无源线缆的电子标签芯片，该芯片具有外围成本低，能满足线缆接口紧凑布局的特点。该芯片通过支持 VDM Discover Identity命令，具有标记线缆载流能力、数据传输性能、供应商信息等特性的能力。 此外，CPS8820还兼容PD3.0中的Get_Manufacture_Info消息， 可返回Manufacturer Info Data Block (MIDB)消息；还支持通过CC引脚对成品线缆内芯片的MTP进行烧写，方便用户使用；集成了自适应BMC接收器的专利技术，可提高BMC通讯的成功率；采用DFN-8L 2mmx 2mm封装 , 满足 Pb-Free and Halogen-Free 标准。 应用案例： （1）拆解报告：努比亚红魔5G手机原装100W USB-C快充数据线 （2）拆解报告：小米65W氮化镓充电器原装100W CC快充数据线 2、易冲CPS8821
易冲半导体CPS8821是一款高性能USB Type-C无源线缆电子标签芯片（E-marker），能够提供包括电流承载能力、数据传输能力、供应商信息等线缆主要信息；支持最新的USB PD3.0 V2.0版本及USB4特性，支持Discover Identity，Discover SVID，Discover Modes, Enter Modes和Exit Modes命令，支持Manufacturer_Info数据包，方便厂商将相关信息存储在线缆中。 应用案例： （1）易冲CPS8821助力全球超长的USB4 Cable诞生 CHENGYI成绎半导体
1、成绎CHC5388
成绎半导体CHC5388通过了USB-IF协会PD3.0认证，TID编号为700。数据传输能力可达到USB-IF定义的USB 3.1 Gen2 10Gbps高速规范，电力传输能力可达到最高100W大功率充电需求。 CHC5388支持USB PD2.0/3.0，SOP通讯，该芯片可采用VCONN1或VCONN2供电，具体Ra自动断开减小功耗的功能，支持软复位、硬复位、cable复位。可通过CC pin和I2C 对芯片编程烧录更新，内置MTP可编程超过100次， 集成USB PD BMC编码器、解码器和收发器。有DFN 2×3-8L和DFN 2×2-8L两种封装方式。 应用案例： （1）拆解报告：llano绿巨能USB-C to USB-C 100W快充数据线 Hynetek慧能泰
1、慧能泰HUSB330
Hynetek慧能泰HUSB330是一款USB Type-C 电子标签芯片（E-Marker），采用DFN-6L封装。支持USB Type-C规范1.2，USB PD2.0和USB USB PD3.0规范，同时也支持3.0V到5.5V电压范围。该芯片通过VCONN1或者VCONN2供电，工作在 SOP’模式，自带的多次烧写存储单元（MTP）可支持多次反复烧写或者单次烧写；也可以支持通过CC引脚实现Type-C成品头或者成品线缆系统烧写。 应用案例： （2）高质USB-C 3.1 Gen2数据线拆解：搭载慧能泰E-Marker芯片 2、慧能泰HUSB332
慧能泰半导体HUSB332最新一代耐高压电子标签芯片（eMarker），已经通过了USB-IF协会认证，TID号：875，其针对市场上客户的各种应用和兼容性反馈，作了一系列的性能改善和可靠性提升。HUSB332可被搭载在USB2.0线缆（5A线缆）、USB3.0线缆、USB3.1线缆、USB3.2线缆和40Gbps线缆上。 应用案例： （1）一线双芯，ANKER 100W 5A USB-C线拆解 Intel英特尔
1、英特尔JHL7040
苹果向Intel英特尔定制的雷电芯片。 应用案例： UWE优微科技
1、优微UPD300
优微UPD300是一款USB Type-C接口控制器和Power Delivery控制器二合一的芯片方案。该款芯片全面满足USB 开发者论坛组织定义的USB 3.1 标准集里面的相关规范。 应用案例： VIA威锋电子
1、威锋VL152
威锋电子的VL152 E-Marker电子标记芯片。 应用案例： 2、威锋VL153
威锋电子VL153 E-Marker芯片可用于USB-C和雷电3被动线，符合USB PD 3.0和USB4规范，支持通过CC线使用非结构化的供应商自定义信息编程，并且支持SMBus编程和调试。 VL153无需外围元件，内部集成所有元件，CC，Vconn引脚耐压22V，支持短路到Vbus保护。同时支持两次写入信息，支持写保护，并且具有长寿命和数据保存期优势。VL153可用于全功能的USB-C线缆和被动式雷电线缆。符合RoHS和HF指令。 威锋电子VL153提供DFN-8和WLCSP封装，适合多种应用场合，芯片支持多种编程方式和写保护，完整的过压和静电保护，以及无外围元件，可简化设计，降低成本，助力USB-C加速普及。 应用案例： 充电头网总结 行业数据显示，在2020年笔记本电脑出货量排名前五的厂商中，有多个系列均把USB Type-C作为标准充电/数据接口，相当于每年有上亿台支持USB-C的笔电产品涌入市场。而随着USB4标准的发布，笔电产品的机身将变得更加轻薄，进一步推动加深其对E-Marker线缆的依赖程度。 也正因为如此，近年来USB-C to USB-C线缆的市场占有率不断提升。并且随着大功率快充和高速传输的应用场景越来越多，E-Marker线缆的优势逐渐体现，成为市场主流。而作为E-Marker线缆的核心器件，E-Marker芯片市场也迎来了发展的黄金时期。 除了上述文章中介绍到的E-Marker芯片外，还有绿联40Gbps Thunderbolt 3（雷电3）数据线、Lenovo联想原装方口充电线、小米原装100W USB-C to USB-C数据线、三星45W充电器原装CC线缆等多款产品的芯片无法追溯品牌和型号，欢迎大家在评论区留言补充产品信息。 |
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