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USB 3.0芯片增应用领域 另辟战场

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对周边厂商来说,USB 3.0界面应用价值高,图为Targus推出兼具电力输出与USB 3.0扩充界面连接应用的Docking Station产品。Targus
对周边厂商来说,USB 3.0界面应用价值高,图为Targus推出兼具电力输出与USB 3.0扩充界面连接应用的Docking Station产品。Targus

虽然Intel、AMD等系统芯片商,纷纷将USB 3.0高速传输界面整合入系统芯片组,导致原有发展USB 3.0高速界面主控芯片业者面临市场遭芯片组瓜分现象,而高速传输界面芯片解决方案需降低售价因而影响毛利,但实际上随着芯片组整合USB 3.0界面趋势逐渐成形,也连带炒热USB 3.0周边升级风潮,将进一步推升USB 3.0高速界面应用需求...

在2012年主流芯片组业者纷纷推出新一代系统架构方案,如Intel与AMD等,已相继在新一代产品架构中直接整合USB 3.0主控芯片,甚至连移动嵌入式SoC处理器业者,也计划将USB 3.0界面主控芯片功能加入SoC支持项目中,而这些将USB 3.0界面支持逐步导入常规系统支持的趋势下,不只压缩了原有USB 3.0主控芯片的市场空间,为了也能在PC/NB应用市场增加应用,USB 3.0主控芯片也无法避免压缩毛利降价抢攻,已直接影响开发主控芯片业者的产品毛利。

采128GB容量的新一代高端U盘产品,大多全面改用USB 3.0高速传输界面解决方案。Sharkoon

采128GB容量的新一代高端U盘产品,大多全面改用USB 3.0高速传输界面解决方案。Sharkoon

需要高速传输技术支持的随身硬盘,目前搭载USB 3.0界面已是主流。Apacer

需要高速传输技术支持的随身硬盘,目前搭载USB 3.0界面已是主流。Apacer

USB 3.0转SATA3解决方案,可以用来开发内接硬盘的外接用Dock产品。cirago

USB 3.0转SATA3解决方案,可以用来开发内接硬盘的外接用Dock产品。cirago

新一代Ivy Bridge架构直接内建USB 3.0界面原生支持。Intel

新一代Ivy Bridge架构直接内建USB 3.0界面原生支持。Intel

新一代Ivy Bridge架构直接内建 PC/Ultrabook USB 3.0用量激增

但实际上,在2012年USB 3.0高速传输界面的市场渗透率,在新一代处理架构系统芯片组直接整合后,一举将USB 3.0的应用市场进一步推升,原先系统装置必须透过USB 3.0主控芯片整合、或是利用扩充卡形式来增USB 3.0高速传输界面支持的状况,形成仅需购买或升级新一代系统主机板,即能拥有USB 3.0系统原生系统高速传输界面支持,进一步加速市场对USB 3.0界面的导入速度。

虽然USB 3.0整合于系统芯片组可以加速高速界面的应用比例,但直接受影响的却是让多款USB 3.0主控芯片的价格快速下滑,尤其是在搭载Ivy Bridge、内建USB 3.0的主控端功能已经成为新一代Ultrabook轻薄型笔记本电脑的产品功能,影响采行额外主控芯片进行扩充系统支持USB 3.0高速界面的设计在新款产品上已越来越少见。

PC系统架构原生支持USB3.0 业者开拓新兴市场空间

虽然USB 3.0主控芯片进入新款PC/NB应用架构的门槛加高,相关芯片业者却已另辟蹊径,将USB 3.0芯片应用方案尝试导入USB 3.0扩充基座(Docking Station)、智能电视(Smart TV)、网络附加储存设备(Network-attached storage,NAS)...等新产品应用架构中,利用USB 3.0高速传输界面的高速传输奥援,来强化电视、网络储存设备甚至是应用周边的产品传输效能。

以Docking Station产品设计为例,目前主流系统芯片业者,仍未将研发主力投入此市场,反而让已拥有完整USB 3.0主控芯片开发经验与技术的芯片业者得以抢进此新兴应用市场,较能快速将现有的USB 3.0解决方案导入产品设计中。尤其是目前USB 3.0高速传输界面整合需求最高的Ultrabook产品,由于NB主机已经朝极致轻薄设计目标进行产品开发,一般产品设计仅提供2~3组USB 3.0高速传输界面Port支持,对于Docking Station这类可扩充应用界面的周边产品有迫切需求。

Ultrabook的扩充需求 利用USB 3.0 Docking Station产品实践

Docking Station的设计方案为将主机的USb 2.x/3.0高速传输界面,作为外接Docking船坞架构中的主要传输渠道,利用桥接或转换信号芯片,透过全数码的方式利用船坞的实体界面连接器扩充连接应用,现有Docking Station设计已可将D-Sub、DVI、HDMI、DisplayPort...等多种视讯界面整合在同一个扩充方案中,提供Ultrabook的界面更完整的扩充解决方案,甚至还可利用高速USB 3.0桥接芯片整合,将USB 3.0的高速传输带宽用以支持多USB 2.0 legacy device的多产品串接应用支持。

除了大量legacy device串接、桥接应用外,在系统芯片组还未能来得及抢攻的USB 3.0高速传输界面还相当多,像是针对嵌入式应用处理器的USB整合方案中,由于USB 3.0在架构上仍有功耗较高的开发技术瓶颈尚待克服,因此整合至嵌入式处理器SoC的脚步较慢,也让高端嵌入式应用移动设备较有机可乘。但未来在NVIDIA等嵌入式处理器、芯片业者,已相继进行整合USB 3.0主控芯片功能解决方案开发动作。

智能电视、嵌入式应用 大量导入USB 3.0高速界面

但对嵌入式应用来说,在移动设备导入USB 3.0高速连接功能的需求并不迫切,反而是面向终端、或智能电视的应用方案,更容易切入USB 3.0高速连接应用需求。例如,目前在规格、效能与稳定性为主要竞争关键的NAS、RAID磁碟阵列产品,已朝向需透过USB 3.0高速传输连接界面来提升产品应用价值,相关新品也已在2012第二、三季大量推出,2013年预估会逐渐形成支持主流界面。

另一方面,在智能电视应用方面,其实也是嵌入式系统的应用方案的一种应用延伸,目前多数智能电视产品大多仅导入USB 2.0的常规序列界面的连接支持,但随者PC/NB在USB 3.0高速界面应用持续增与普及,越来越多使用者发现USB 3.0高速连接界面在处理大量影音多媒体内容、与巨量档案传输应用,在传输效能已能大幅超越USB 2.0界面的使用体验,也会将身边的储存装置相继进行升级,届时也将进一步影响智能电视的连接界面需求。

USB 3.0界面支持渗透 U盘与NAS等储存设备逐渐导入

除了USB 3.0高速连接界面主控芯片的应用领域持续扩张外,在导入USB 3.0高速连接界面的终端设备应用,也会因为主控端的装载、支持量提升,进一步推升应用终端的使用量!例如,原为市场主流的USB 2.0界面外接硬盘,现在已渐由USB 3.0界面产品逐步取代,尤其是大容量500GB甚至1~2TB等级的外接硬盘产品,导入USB 3.0高速连接界面方案,将可与系统主控端整合、享用高效能传输优势,将逐步带动USB 3.0高速连接界面的终端应用装置导入需求。而在桥接芯片解决方案方面,USB 3.0芯片业者也尝试发展更多元硬的硬方案,例如善用USB 3.0高速传输性能的优异表现,开发如USB 3.0桥接SATA界面的应用产品,透过USB 3.0的外接界面应用弹性,搭配衔接内接高速应用周边,满足消费者对于高速传输连接周边设备的应用需求。

而USB 3.0转SATA的解决方案,目前业界已经发展出可支持SATA3高速界面的应用方案,而为了避免USB 3.0的界面功耗因外接应用暴增,新款应用方案亦可支持输入电压仅2.5V、运转功耗300~400mW,闲置设备时可以达到10mW的低功耗应用条件,目前此类桥接SATA界面的USB 3.0解决方案,已经应用于多款USB 3.0硬盘型Dock基座扩充型产品,用以支持利用支持USB 3.0高速传输界面的PC系统或Ultrabook产品扩充更高、传输更快的外接硬盘扩充需求。

另一方面,USB桥接芯片最大量的应用场合,可以算是USBU盘为最多,在系统主机板、Ultrabook对USB 3.0高速界面的支持越来越高后,USB 3.0高速读?写的应用特性,也渐渐受到用户青睐,目前USB 2.0界面Pen Driver产品已逐渐形成入门与中端产品的主要界面选择,而进阶、高效能型应用则全面改用USB 3.0解决方案为主。

尤其是Windows 8操作系统新增的Windows To Go,为利用U盘建构云端应用的移动操作系统,动辄需要大量读写GB级的巨量数据,而用于Windows To Go的开机应用时,USB 3.0高速传输界面也可以让Windows 8的云端应用体验表现更好,预期在Windows To Go应用价值浮现后,消费者对于Pen Driver产品的连接界面要求会越来越严苛,Pen Driver全面USB 3.0化、高速化应用将势不可挡。


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