By GRL Team on Jul 30, 2024

您所必知的 USB4® 认证过程改革以及 USB4® v2 性能更新

   

USB4® 可支援高达 80 Gbps 的资料传输速(Gen4 x2)以及更高的显示解析度(在 60Hz 可提供具有HDR 的 16K 分辨率,并在 120Hz 下可支援两台8K 萤幕。

USB-IF 在 2022 年 10 月发表USB4® v2。第二版的 USB4® 加倍了外接硬碟传输速率,及更高萤幕解析度影像传输。基于 PAM-3 讯号编码的物理层架构,透过现有的 40Gbps Type-C 被动电缆,达到 80Gbps 传输速率。在主动电缆,则新定义的80Gbps Type-C 主动电缆。 USB4® v2 可以支援选项功能,非对称传输(Asymmetry Link),能提供高达120Gbps 的传输频宽,并同时维持 40Gbps 接收频宽。

USB4® v2 可在哪些设备和应用上使用?

USB4® v2 的效能让 HD 影片轻松地在外接储存装置,低延迟性也让影音同步及随时存取资料,影片编辑等工作更方便。更可以支援行动和网路储存应用,透过连接一条电缆的方便性,把视讯、音讯、资料和电源一线搞定,使得行动办公、会议室与家庭办公室之间的行动更加无缝。

USB4® v2 技术概述

USB4 Gen 4 操作模式,电气层规范详述如何透过采用被动或主动电缆的 USB4® 互连来实现可靠通讯和互通性的要求及测试方法。以每通道 25.6GB 的波特率 的 PAM3编码信号, 每个 PAM3 符号透过 11 位元到 7 trit 的映射,以每符号 1.57 位元编码。 Gen4 要求在无前向纠正错误 (FEC) 情况下,以1E-8 或更低的 Trit Error Ratio运行。同时,扩频时脉 (SSC) 需应用于高速讯号传输,且 USB4® 连接埠内所有发射器均使用单一时脉来源。

 

USB4® v2 80 Gbps 发射器测试

下表列出了 USB4® v2 Gen4 电气 CTS 0.9 版的测试项目:

USB4® v2 80 Gbps 发射器测试 ID 和项目表

Gen4 回波损耗

USB4® v2 Gen4 的 ESD 元件选择过程中, 需选择回波损耗较低的元件。此外,考量走线较短时,IL相对小,使得RL相对大的情况,Gen4采用 IRL (Integrated RL)测试结果 。而 RL 结果仅供参考。在测试过程中,必须考虑阻抗不连续、反射以及元件尺寸。

Gen3

Gen4

 

带 SigTest 的 Tx 测试

为了捕捉 0 至 41 的预置,传输器测试必须以 sigtest 进行。测试通道数则由对称支持能力决定。

    • 仅对称: 共有 2 条通道或端口。
    • 不对称: 总共 4 条通道或端口,占用双倍测试时间。
 

USB4® v2 80Gbps 接收器测试

USB4® v2 80Gbps 接收器测试ID以及项目表

 

信号完整性考虑因素

测量信号完整性时必须考虑以下因素:

  • SNDR(讯号杂讯比)
    • 串音
    • PCB 走线/布局
  • DDJ、ISI
    • PCB 衰减、阻抗匹配
    • SMT 元件选择、尺寸和位置
    • 通孔
  • IRL
    • PCB 线路阻抗变化
    • SMT 元件选择、尺寸和位置

USB4® 认证要求

无论是晶片还是终端产品,所有主机、集线器、底座和周边设备,使用 USB4 logo 都必须通过 USB4 认证测试。

**无论是否属于 USB4® 芯片,所有 USB® PD 元件都必须通过 USB® PD 合规性测试。对于不属于 USB4® 芯片的组件,建议重新运行参考平台。

 

USB4® 多循环测试

USB4® 多循环测试可根据 UUT 类型按上图进行设置。为了验证以下信息,A.1.1 和 A.1.3 至 A.1.6 的测试必须运行 10 次:

  • 主机 UUT: 确保所有 USB4® 集线器都已枚举(在每个 DFP 上重复此操作)
  • 设备 UUT: 确保 UUT 枚举
  • 集线器/基座 UUT: 确保 UUT 和 USB4® 设备枚举

USB4® Interop CTS 测试

  • A.1.1 非活动分离和重新连接
  • A.1.3 休眠/唤醒
  • A.1.4 停止/恢复
  • A.1.5 重新启动
  • A.1.6 关机/开机

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Published by GRL Team Jul 30, 2024

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