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10月的最后一天，消費(fèi)電子制造業(yè)媒體圈有了一個(gè)新話題。

話題的中心就是31號(hào)早8點(diǎn)的那場(chǎng)蘋(píng)果Scary Fast特別活動(dòng)——它被稱(chēng)為蘋(píng)果史上最短的新品發(fā)布會(huì)。

在這場(chǎng)時(shí)長(zhǎng)僅有半個(gè)小時(shí)的發(fā)布會(huì)上，蘋(píng)果自研的3納米M3芯片系列登場(chǎng)正式亮相。由此，蘋(píng)果的14 /16英寸MacBook Pro(搭載M3系列芯片)與iMac(搭載M3芯片)新品也進(jìn)入大眾的視野。

▲圖源蘋(píng)果官網(wǎng)(iMAC產(chǎn)及配件)

不過(guò)，《國(guó)際線纜與連接》記者查詢蘋(píng)果官網(wǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有意思的地方。

雖然蘋(píng)果臺(tái)式一體機(jī)出現(xiàn)了大升級(jí)，但其基礎(chǔ)配件產(chǎn)品卻并沒(méi)有太大的變化，妙控鼠標(biāo)、妙控鍵盤(pán)、妙控板的充電連接口仍然是Lighting接口，而非蘋(píng)果的USB-C端口。

▲圖源蘋(píng)果官網(wǎng)(妙控鼠標(biāo)配備的USB-C 轉(zhuǎn) Lightning 編織線產(chǎn)品)

要知道，今年秋季蘋(píng)果推出iPhone15系列手機(jī)產(chǎn)品時(shí)，就已經(jīng)彰示了新歷史節(jié)點(diǎn)的誕生——Lighting充電接口正式退出歷史舞臺(tái)，USB Type-C充電接口在手機(jī)、平板、數(shù)碼相機(jī)等便攜電子設(shè)備上將實(shí)現(xiàn)的全面統(tǒng)治。

但從目前情景的來(lái)看，距離Lighting充電接口的全面退場(chǎng)仍然還有些時(shí)日。不過(guò)，這倒也未違背歐盟的要求，因?yàn)榫嚯x2024年12月28日(歐盟境內(nèi)移動(dòng)設(shè)備全面通用Type-C)還有些時(shí)日。

關(guān)于蘋(píng)果的USB-C端口的討論熱度依舊存在，借此機(jī)會(huì)，《國(guó)際線纜與連接》特邀到USB Type-C板端連接器、USB Type-C充電線纜專(zhuān)業(yè)廠商與工程師，為大家講述蘋(píng)果USB-C端口與安卓通用的USB Type-C接口有何異同，也帶大家展望USB Type-C接口的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

(注：本文采訪對(duì)象為深圳市步步精科技有限公司總經(jīng)理李建浦、深圳市普瑪斯精密組件有限公司總經(jīng)理龍際恩、新雅電線電纜(深圳)有限公司研發(fā)部工程師顏濤)

01.USB的發(fā)展歷程與USB Type-C

通常，當(dāng)我與家人和朋友提及“連接器是什么”時(shí)，我都會(huì)拿USB來(lái)舉例，因?yàn)檫@個(gè)簡(jiǎn)單直接的例子會(huì)讓人瞬間恍然大悟。

的確，USB是我們生活中最常接觸到的一款連接器，手機(jī)、平板、筆記本這類(lèi)移動(dòng)設(shè)備以及音響、攝影器材、數(shù)字電視、游戲機(jī)等設(shè)備上都能見(jiàn)到USB連接端口的身影，它們所配套的USB充電線也幾乎人手N個(gè)。

USB的全稱(chēng)為通用串行總線(Universal Serial Bus)，它是一種串口總線標(biāo)準(zhǔn)，也是一種輸入輸出接口的技術(shù)規(guī)范。

多年來(lái)，USB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一直迭代升級(jí)，每項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)的出世都在竭力提升USB產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸能力，并且不斷豐富USB產(chǎn)品的功能體驗(yàn)。由此，USB也迭代出各種產(chǎn)品款式。

▲不同款式的USB連接器(線端)

而我們目前所常見(jiàn)的USB Type-C便是誕生于USB3.0時(shí)期，在后續(xù)USB標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過(guò)程中也持續(xù)廣泛使用，甚至于業(yè)內(nèi)人士直接將后續(xù)的USB 3.1產(chǎn)品默認(rèn)稱(chēng)為USB Type-C。

USB Type-C滿足USB3.0及以上的標(biāo)準(zhǔn)也昭示著它具備著卓越的數(shù)據(jù)傳輸性能，相較于USB2.0時(shí)期出現(xiàn)MiniUSB與MicroUSB，USB Type-C可謂是“遙遙領(lǐng)先”。在充電體驗(yàn)上來(lái)看，目前多數(shù)廠商生產(chǎn)的USB Type-C的電流過(guò)載能力能達(dá)到10A，市面上也出現(xiàn)了充電功率達(dá)100W的USB Type-C充電器，讓“充電5分鐘，通話兩小時(shí)”的場(chǎng)景完美實(shí)現(xiàn)。

擁有多年USB研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的新雅電線電纜(深圳)有限公司研發(fā)部工程師顏濤表示，USB3.1的接口標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)有三種——USB Type-A、USB Type-B(Micro USB)、USB Type-C。但由于USB Type-C的種種特性，統(tǒng)一移動(dòng)電子設(shè)備椄口標(biāo)準(zhǔn)的大任便交接到它的手中。

顏濤向記者提到，USB Type-c的出現(xiàn)并非偶然。“首先是為了適應(yīng)新的設(shè)備的設(shè)計(jì)和應(yīng)用、特別是一些輕薄小巧的移動(dòng)裝置，傳統(tǒng)的USB插座與插頭相對(duì)較大，限制了設(shè)備的發(fā)展;其次，USB使用的模式和要求也在不斷的升級(jí)，早期的USB連接器產(chǎn)品不能滿足新的需求;再加上iPhone5時(shí)期蘋(píng)果推出Lighting接口，更是促進(jìn)了USB協(xié)會(huì)對(duì)USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布”。于是USB Type-C應(yīng)運(yùn)而生，且市場(chǎng)應(yīng)用愈加廣泛。

02.Type-C 與USB-C (注：母座/板端)

蘋(píng)果新產(chǎn)品里稱(chēng)之為“USB-C”的接口與安卓所通稱(chēng)的Type-C接口本質(zhì)其實(shí)無(wú)異，都屬于USB Type-C，只是蘋(píng)果在產(chǎn)品名稱(chēng)上追求與眾不同罷了。

其實(shí)在iPhone15系列產(chǎn)品推出之前，眾多數(shù)碼博主都在預(yù)測(cè)蘋(píng)果會(huì)在USB-C端口上下功夫，使其與安卓類(lèi)Type-C數(shù)據(jù)線無(wú)法通用，就如同當(dāng)年推出帶有認(rèn)證功能的Lighting連接插口。

但實(shí)際上，蘋(píng)果并沒(méi)有這樣做。蘋(píng)果的USB-C端口與安卓Type-C數(shù)據(jù)線完全可以進(jìn)行插接，電力、數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芤材軡M足，只不過(guò)兼容性并不高。

國(guó)內(nèi)外3C電子連接器產(chǎn)品供應(yīng)商深圳市普瑪斯精密組件有限公司的總經(jīng)理龍際恩提到，它們唯一的區(qū)別就在于，USB-C的PIN腳有28個(gè)，而安卓手機(jī)端上的Type-C端口的常規(guī)PIN腳是24個(gè)，差距便體現(xiàn)在這4個(gè)PIN腳上——正反面各多出兩個(gè)。

PIN腳的數(shù)量影響著連接器功能和性能。一般來(lái)說(shuō)，PIN腳數(shù)量的增加可以為連接器提供更多的功能和更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。龍際恩舉例，我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖殖中‰娚壤镉玫降腡ype-C只有2個(gè)PIN腳，也就是說(shuō)該端口只提供充電功能。“1000元～2000元的低端手機(jī)上用的Type-C端口一般是16PIN的，高端一點(diǎn)的手機(jī)通用24PIN的Type-C端口。”

▲普瑪斯龍際恩與記者講解USB-C與Type-C的區(qū)別

那么，蘋(píng)果USB-C多出的那4個(gè)PIN腳，究竟有何用處?

龍際恩的回答是，防潮檢測(cè)。

在之前的Lightning接口應(yīng)用階段，iPhone 就有專(zhuān)門(mén)偵測(cè)Lightning進(jìn)水警告的功能——“在Lightning接孔中偵測(cè)到進(jìn)水。中斷連線來(lái)讓接孔完全干透。立即充電可能會(huì)損害您的 iPhone。”因?yàn)樵诔潆姞顟B(tài)下，Lightning接口內(nèi)潮濕時(shí)會(huì)造成Lightning PIN腳或連接線受到侵蝕，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致手機(jī)損壞。

顯然，蘋(píng)果把Lightning的功能也延續(xù)到USB-C上。

防水，這確實(shí)是連接器升級(jí)發(fā)展的大方向。

老牌消費(fèi)電子連接器廠商深圳市步步精科技有限公司的總經(jīng)理李建浦向記者闡述到，Type-C迭代發(fā)展不外乎三個(gè)維度，“一個(gè)是防水維度，一個(gè)電流方面的充電維度，另一個(gè)就傳輸速度這一維度。”

目前，安卓端的Type-C廠商防水性能均已達(dá)到IPX7的程度，未來(lái)也正在不斷向IPX8邁進(jìn)。IPX7防水等級(jí)具體是指設(shè)備的防水保護(hù)能力可以保證設(shè)備在水深為1米的靜水中浸泡30分鐘而不會(huì)受到損害。目前，智能手機(jī)、無(wú)線耳機(jī)、運(yùn)動(dòng)相機(jī)和部分電子設(shè)備都以IPX7防水等級(jí)為產(chǎn)品準(zhǔn)線。李建浦分享到，步步精的Type-C產(chǎn)品可以應(yīng)用于時(shí)時(shí)常會(huì)碰水的剃須刀上。

我們?cè)購(gòu)某潆娋S度和傳輸速度來(lái)對(duì)比看看二者的差別。

據(jù)蘋(píng)果官方數(shù)據(jù)顯示，其iPhone 15和iPhone 15 Plus支持USB 2.0(480Mbps)，iPhone 15 Pro和iPhone 15 Pro Max支持USB 3.0(10Gbps)。而安卓端Type-C在這塊優(yōu)勢(shì)顯著，幾年前傳輸速度就高達(dá)10Gbps。

從充電角度來(lái)看，“差評(píng)”研究室曾對(duì)iPhone 15全系產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)評(píng)，結(jié)果表明蘋(píng)果最新系列手機(jī)(配備USB-C端口)最大充電功率只有27W，與當(dāng)年的Lighting并無(wú)區(qū)別。作為對(duì)比，目前安卓機(jī)標(biāo)配的是66W、80W的充電功率，李建浦提到步步精的Type-C產(chǎn)品載流能力就可達(dá)12A。

▲板端大電流Type-C產(chǎn)品(步步精)

不過(guò)充電、傳輸性能這一塊不能全賴手機(jī)端的接口，這與PD快充頭、線纜、線端接口的關(guān)系更大，下一部分將會(huì)再深入分析。

總結(jié)來(lái)看，板端的Type-C與USB-C都十分注重防水等級(jí)，USB-C額外多出了防水檢測(cè)預(yù)警的功能;而Type-C相較于USB-C而言，充電與傳輸性能都要更優(yōu)。

龍際恩補(bǔ)充到，USB-C多了4個(gè)PIN腳也意味著連接器產(chǎn)品制造會(huì)更加復(fù)雜一些，成本也會(huì)相對(duì)比Type-C增加。

▲板端USB Type-C生產(chǎn)制造(普瑪斯)

03.從線端角度來(lái)看USB Type-C(注：公端/線端)

在之前做《TYPE-C充電連接器憑什么“登頂稱(chēng)王”?》選題之時(shí)，記者便了解到，線端Type-C價(jià)值量略低，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)度較高，單個(gè)Type-C產(chǎn)品利潤(rùn)值僅幾分甚至幾厘，配備了E-marker芯片的Type-C數(shù)據(jù)線價(jià)值量會(huì)相對(duì)高一些。

李建浦談到，從結(jié)構(gòu)料的角度來(lái)看，板端Type-C比線端Type-C價(jià)值含量更高一些。

因此線端Type-C價(jià)值量要想提高就有賴于線纜與PD頭。

USB線纜研發(fā)工程師顏濤分析道，線端USB Type-c憑借合適的線材，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到5 Gbps~40 Gbps，充電功率最高可支持到240W。

▲線端Type-C產(chǎn)品(新雅電線線纜)

顏濤結(jié)合新雅電線電纜的經(jīng)驗(yàn)提到，在為USB Type-C線纜選型的時(shí)候，將以下三個(gè)方面進(jìn)行考量與評(píng)估：

從充電角度來(lái)說(shuō)，USB Type-C線纜雖然都支持20V的電壓，但所支持的電流存在3A與5A的區(qū)別，對(duì)應(yīng)的功率則分別為60W與100W;在2021年，USB協(xié)會(huì)開(kāi)放了240W EPR USB Type-c數(shù)據(jù)線認(rèn)證，最高電壓提升到48V，同時(shí)5A的載流能力對(duì)應(yīng)的最高功率達(dá)到了240W。因此，需要根據(jù)不同的電流和電壓規(guī)格來(lái)選擇合適的線纜。

從數(shù)據(jù)傳輸角度來(lái)說(shuō)，USB Type-c接口可選用USB2.0、USB3.0/USB3.1(GEN1)、USB3.1(GEN2)、USB3.2、USB4.0多款不同的線纜，其數(shù)據(jù)傳輸速度分別對(duì)應(yīng)480Mbps、5Gbps、10Gbps、20Gbps、40Gbps”。

針對(duì)全功能來(lái)說(shuō)，USB Type-C一般都需要加入E-marker芯片，通過(guò)這顆芯片可以讀取到線纜的各種屬性，包括電源輸入、數(shù)據(jù)傳輸、音視頻傳輸?shù)刃畔?。全功能USB Type-c對(duì)線纜及連接器的要求相對(duì)較高，再加上E-marker芯片，所以也會(huì)增加整條數(shù)據(jù)線產(chǎn)品加工的復(fù)雜度及成本。

04.USB Type-C正朝著USB4.0標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

2019年8月29日，USB-IF發(fā)布了USB4.0標(biāo)準(zhǔn)，并在同年9月正式推出。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，USB4.0數(shù)據(jù)傳輸速率支持10Gbps和20Gbps兩種速率。

特別的一點(diǎn)是，USB4.0只支持USB Type-C接口，不再支持傳統(tǒng)的Type-A接口和Type-B(Micro-B)接口，因?yàn)檫@些接口無(wú)法支持10Gbps及以上的傳輸速度。也就是說(shuō)，USB4.0產(chǎn)品未來(lái)將默認(rèn)為USB Type-C。

而在去年10月，USB-IF再次發(fā)布了新的USB4 2.0版規(guī)范，規(guī)范稱(chēng)滿足USB4 2.0標(biāo)準(zhǔn)的USB接口如果搭配新設(shè)計(jì)的USB Type-C有源線纜，可達(dá)到80Gbps數(shù)據(jù)傳輸速率，傳輸1個(gè)T的文件只需要幾分鐘便能完成。

在此技術(shù)引領(lǐng)下，國(guó)產(chǎn)USB廠商都開(kāi)始下場(chǎng)鉆研USB4.0技術(shù)。

步步精總經(jīng)理李建浦坦言，去年起步步精一直在開(kāi)發(fā)相關(guān)的USB4.0產(chǎn)品(USB Type-C)，“我們目前開(kāi)發(fā)了十多款，這個(gè)耗時(shí)耗資太巨大了，開(kāi)發(fā)一款要投入上百萬(wàn)，從涉及到出樣板以及要量產(chǎn)，需要3- 6個(gè)月，投入相當(dāng)大。”可觀的是，USB4.0產(chǎn)品比常規(guī)24PINType C(USB 3.1)而言價(jià)值翻倍。

▲板端Type-C產(chǎn)品(步步精)

龍際恩也分享到，USB4.0產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)上的要求會(huì)更高。

同樣，作為USB線纜供應(yīng)商，新雅早在2020年就開(kāi)始開(kāi)發(fā)USB4.0線纜，同期開(kāi)始與AOC模塊廠共同開(kāi)發(fā)光電復(fù)合類(lèi)的USB4.0線纜，2022年開(kāi)始量產(chǎn)對(duì)絞結(jié)構(gòu)的USB4.0線纜。

▲線端Type-C產(chǎn)品(新雅電線線纜)

顏濤稱(chēng)目前市面上的USB4.0主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種是同軸結(jié)構(gòu)，另一種則是對(duì)絞結(jié)構(gòu)。

顏濤科普道，同軸線的內(nèi)屏蔽層對(duì)EMI(電磁干擾)、RFI(電磁頻率)能起到比較好的保護(hù)作用，確保信號(hào)在高速傳輸?shù)馁|(zhì)量穩(wěn)定。相對(duì)于對(duì)絞結(jié)構(gòu)的USB4.0，同軸結(jié)構(gòu)線纜可以做的更小更細(xì)，整體手感也可以做到更柔軟，物理性能可以更耐彎曲搖擺。缺點(diǎn)就是線纜的生產(chǎn)制造成本更高，加工也更復(fù)雜，整條成品價(jià)格更貴。

而對(duì)絞結(jié)構(gòu)則是指線纜是采用兩根芯線對(duì)絞在一起構(gòu)成的。相對(duì)于同軸結(jié)構(gòu)，對(duì)絞結(jié)構(gòu)更容易受到EMI干擾影響，以及對(duì)與對(duì)之間的串?dāng)_影響，導(dǎo)致信號(hào)對(duì)的高速傳輸質(zhì)量下降。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本相對(duì)便宜，加工也相對(duì)簡(jiǎn)單，整條成品價(jià)格更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

“這兩種結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)時(shí)，都需要好的生產(chǎn)設(shè)備與工藝，來(lái)確保在各工序制程中的性能穩(wěn)定性，細(xì)節(jié)的管控是做好一條USB4.0數(shù)據(jù)線產(chǎn)品的關(guān)鍵。”

顏濤還提到一款市場(chǎng)上較為前沿的產(chǎn)品，一種光電復(fù)合類(lèi)的USB4.0——由兩顆光轉(zhuǎn)電的模塊，加上一條AOC復(fù)合線纜組成。眾所周知，光纖在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，具有抗干擾強(qiáng)、衰減小、高帶寬等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)在長(zhǎng)距離的高速數(shù)據(jù)傳輸中，保持連接的可靠性和穩(wěn)定性。

從實(shí)際應(yīng)用層面來(lái)看，USB4.0技術(shù)已領(lǐng)先于市場(chǎng)需求，市場(chǎng)應(yīng)用端目前對(duì)USB4.0產(chǎn)品的需求還不明顯。但連接器、線纜廠商已經(jīng)在提前入局其中以便未來(lái)能及時(shí)抓住行業(yè)風(fēng)口，預(yù)計(jì)5.5G商業(yè)的落地，USB4.0產(chǎn)品將不斷推廣開(kāi)來(lái)。

蘋(píng)果方也同樣表示，蘋(píng)果的USB-C端口也可以支持USB 4.0接口。

【結(jié)語(yǔ)】

總體來(lái)看，USB Type-C具備出色的傳輸、充電性能和廣泛的應(yīng)用前景，正朝著更高速、更強(qiáng)大的USB4.0標(biāo)準(zhǔn)方向不斷發(fā)展。