威锋电子的精彩演讲，基于VL830可打造一款非常优秀的USB4控制方案

前言

目前USB4接口已经在PC主机、笔记本电脑、一体机、迷你主机、VR头显等终端上得以普及，周边生态如全功能线缆、硬盘盒、扩展坞种类丰富，伴随iPhone15旗舰手机的加入，未来有望一条USB4全功能线缆完成端到端数据、视频、充电、音频全搞定，缩短等待时间，大幅提升生产效率。USB4的应用从20Gbps起跳，目前40Gbps已经普及，未来80Gbps和120Gbps也将迎来商用，可见USB-C高速接口生态一直在挑战数据传输极限，将极速进行到底。

由充电头网举办的2023 USB4高速传输技术研讨会已经于10月17日在充电头网公众号以及哔哩哔哩平台进行直播。本次直播邀请了USB-IF授权实验室、头部芯片企业、连接器企业、精密制造企业专业人士等领域的数十位各个领域的大咖为大家答疑解惑，并进行深入的交流与讨论，分享市场最新动态与干货。这些讨论有助于推动高速传输技术的发展，提高用户体验，促进行业的进步。

在本次大会上，威锋电子股份有限公司（简称：威锋电子）给大家带来了《USB4 Market Opportunities (USB4市场机会分析)》精彩演讲，演讲嘉宾是威锋电子的新市场开发部总监Terrance Shih 施士扬。本次演讲中威锋电子通过不同角度分析USB4的市场状况以及USB4的相关技术，从而引出威锋电子一款非常优秀的USB4控制解决方案。

Terrance Shih 施士扬先生于2010年加入威锋电子，先后担任产品营销和PM职务，参与USB行业标准制定，为USB4、USB-C、USB-PD和USB Bridge等标准规格制定贡献良多。在加入威锋电子之前，Terrance Shih曾担任认证IT顾问和计算机系统分析师，拥有美国加州大学柏克莱分校的项目管理证书和Cognitive Science学位。

从USB4的角度来说，目前，许多设备可以通过一条USB4的线同时做到充电、影像输出、文件传输等，在没有新的技术出现之前，USB4应该是实现以上功能的最优解。2.5K和高刷新率显示器正变得越来越流行，而USB4可以支持最新的显示要求，高刷新率不仅仅适用于游戏，它使电子表格和网页浏览更加舒适，满足当今用户的期望，所以，如果要实现4K60帧或更高的分辨率或帧数的普及，通过USB4线缆实现是一个不错的解决方案。

USB4 和 DP Alt Mode的对比，DP Alt Mode在2019年就用DP 1.4实现4K60帧的传输，那后续怎么进行升级成为了一个棘手的问题，如果是更换为 DisplayPort 2.0/2.1，需要再等待一些时间。双倍视频带宽允许充分利用现有的 DisplayPort MST 集线器。

上图是一个比较图表，是MFDP和USB4的对比，从图表中可以看到2个高速通道做MFDP，另外2个通道做为支持USB 3，如果打开DSC，显示屏宽可增加3倍，所以如果不压缩的情况下，MFDP只能做到一个4K60帧，如果采用USB4方案，可以提升一倍的影像输出能力，达到4K120帧。如果为2个显示器做输出时，MFDP只有4K30帧输出能力，而USB4可以做到2个4K60帧的输出。如果采用压缩的方式，MFDP可以做到3个4K输出，但是有一个只能是4K30帧，通常来说，30帧的刷新率太低了，影响观感。而采用USB4方案，最高可以做到2个4K120帧加上一个4K60帧，或者3个HDR模式的4K60帧。

以上是威锋电子带来的一个简单市场分析，以上3个知名厂商的不同产品都在适配USB4协议，lntel在2020年的Tiger Lake及以上的产品就有涉及了，并且是直接做到CPU里面的。AMD方面是在锐龙6000系列和锐龙7000系列的产品也是有内置USB4协议的。苹果的M1和M2处理器也有内置USB4协议，但M1版本的iPad Air是把USB功能关闭了的。相信未来2024年会有更多USB4产品出现。

以上是一个简单划分USB4产品市场的图表。将产品价值划分为小于100美元，80~200美元，150~300美元，275~400美元共4个等级。小于100美元的主要是 Dongle等简易型的多功能适配器，有可能带供电，也有可能不带供电。在80~200美元档位的USB4产品，多为多个口的扩展坞，主要是支持2个影像输出及多个输出口的产品。150~300美元主要是应对高端消费者、游戏、居家办公，主要是USB4 设备、USB4 扩展坞等，拥有更高的传输速度，2倍的视频带宽，可以通过USB4协议来打造多功能的产品。275~400美元主要打造商业或者专业领域的产品，例如霹雳坞站，博锐/AMT、TBT 外设、PCle。

USB4和VL830的简单行销介绍，第一个可以说是DP Alt Mode的升级版，搭配最新USB4系统的产品，可以提升一倍的屏宽，支持更高的画质和刷新率，且VL830 还可在 USB-C 通用扩展坞模式下运行，实现更强兼容性，可以更好满足用户需求。USB4的机遇，相比传统使用多种外接设备才能实现的功能，大多数用户没有 TBT 外设，因此不关心 TBT DFP，而VL830 高度集成的解决方案和USB4高性价比的解决方案，可以很好的解决这个问题，满足用户的需求。当然需要高端外设的用户自然会关注TBT。

霹雳5称最高可以提升3倍的传输速度，通常上行和下行的速率是对称的，其拥有的共4对高速通道，每对高速通道的传输速率为40Gbps，所以在速率对称的情况下为两对40Gbps的速率，即80 Gbps ，而3倍传输速度这个数据的来源是采用了非对称的传输模式，基于 USB4 v2 规范和比较 40 Gbps 的雷雳 4 和 120 Gbps 的雷雳 5 进行传输数据的比较得来。

以上是VL830的相关信息，除了VL830还有一个VL832，VL832现在已上市了，USB4的认证正在进行中，预计今年年底可以通过认证测试。USB4的产品如果需求认证，需要先过USB3认证，由于USB4跟USB Type-C密切关联，所以也需要过USB Type-C、USB PD的认证，如果产品支持DP，还需要过DP验证，所以USB4产品的验证，相较于上一代USB3的认证，更加困难且复杂。VL830的上行速率可以达到USB4的要求，即40Gbps传输速率，VL830的输出有2种输出方式，一个就是采用USB3协议的输出，最大支持20Gbps输出速率。

威锋VL830方框图，内置USB3.2集线器，支持四个USB3.2和一个USB2.0接口，还支持一个DP1.4a接口。其中DP接口还可通过其他转接芯片转换成HDMI接口，搭配威锋VL103、VL105等芯片进行PD支持，可实现笔记本电脑的USB-C口供电、USB接口和显示接口扩展。

VL830是业界第一款USB4控制方案，完全符合USB4规范，并且具有优化的系统成本。USB4采用USB-C接口，传输速度达到雷电4的40Gbps，并支持数据和显示协议使用一个高速连接。VL830还可兼容传统USB-C接口的DP替代模式(DP Alt-mode)，支持传统的笔记本和笔记本电脑使用。

一个USB-C的产品概念图，以100W输出的产品为例，可以看到一个多口输出产品需要的准备工作是非常多的。

如果需要打造USB4的产品，在概念图中使用VL830的解决方案，会变得更加简洁，因为VL830拥有超高的集成性，可以省略部分电子元器件。如果使用VL830搭配VL108可以实现PD3.1的140W或者240W的供电输出，且VL108已经通过PD 3.1的EPR认证，所以可以很好保证整套解决方案的稳定性。

以上是威锋电子的产品线，涉及SuperSpeed 5Gbps/10Gbps，USB Type-C，USB4，VideoConverter，Power IC领域的产品。

感谢威锋电子股份有限公司的《USB4 Market Opportunities (USB4市场机会分析)》精彩演讲，如果对威锋电子演讲感兴趣的，可前往官网了解详情。

威锋电子从事设计、研发及销售USB相关控制芯片，产品涵盖主机端至周边装置，拥有USB4、高速传输、USB Type-C、USB PD等核心技术与芯片方案，产品应用于高速传输及充电相关的周边装置，领先行业的技术带给市场新颖的应用商机。

充电头网总结

USB接口作为使用最为广泛的接口，经不断更新迭代，接口从USB-A口发展到USB-C口，传输功率和传输速率也在不断提升，通过威锋电子对USB4的综合分析，了解到如果新技术没有出现或者现有的技术没有突破的情况下，实现一线通功能的最优解方案是基于USB4开发的方案，通过一条线即可实现大功率充电、高分辨率高帧数的影像输出、大文件传输等功能。

得益于USB4的诸多好处，以及非常高的集成性，未来也会有越多越多的厂商加入到USB4的阵营中。威锋电子推出的USB4终端装置控制芯片VL830，已应用在首款接口扩展解决方案上，可以帮助厂商快速打造出USB4相关的产品，兼容传统USB-C接口的DP替代模式(DP Alt-mode)，支持传统的笔记本和笔记本电脑使用。是一款非常优秀的USB4控制方案，不仅可以帮助厂商优化系统成本，还可以满足不同用户的需求，解决困扰用户接口数量过少的问题。

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