Type-C 產業鏈詳細分析及知名廠商彙總(收藏)

原標題:Type-C 產業鏈詳細分析及知名廠商彙總(收藏)

Type-C產業鏈:上遊嘅芯片環 節(處理器及芯片組、接口控製芯片)——係統平台(微軟、穀歌、蘋果)——係統廠(手機、電腦、平板燈)——連接器/線纜廠商(端子、線材等)——再到存儲、測試環節等。

Type-C產業鏈全景圖

(單擊放大可查看原圖)

USB Type-C標準製定貢獻者

USB Type-C 一種電子設備接口標準,也叫USB-C,係USB Type-A/B嘅升級版本。2014年8月USB IF發布USB Type-C接口1.0標準,為業界製定la下一代USB接口嘅標 準規範。相比USB Type A/B,USB Type-C擁有顯著嘅技術優勢,加之產業巨頭力挺形成嘅產業鏈同生態鏈,開始逐步統一電子設備接口。

USB Type-C接口各種類型

USB Type-C接口具有六大優勢

  • 1)全功能:同時支持數據、音頻、視頻同充電,奠定高速數據、數字音頻、高清視頻、快速充電、多設備共用基礎,一根線可代替以前多根線纜;
  • 2)正反插:同蘋果Lighting接口類似,端口正麵反麵相同,支持正反插;
  • 3)雙向傳輸:數據、電力可實現雙向傳輸;
  • 4)向下兼容:通過轉接器,能兼容USB Type A、Micro B等接口;
  • 5)小尺寸:接口尺寸為8.3mm X 2.5mm,約為USB-A接口1/3;
  • 6)高速率:兼容USB 3.1協議嘅可支持高達 10Gb/s 數據傳輸。

USB Type-C可兼容所有主流接口

數據、音視頻接口標準將最終由Type-C統一

USB Type-C線纜橫截麵

Type-C嘅四大主要應用

  • 1.快速充電。配備Type-C連接器嘅標準規格連接線,可通過3A電流,同時還支持超出現有USB供電能力嘅USB PD,可以提供最大100W嘅電力;
  • 2.智能數字音頻。喺數字流媒體市場快速發展嘅環境下,手機端取消3.5mm模 擬音頻接口係大趨勢。從高清無損音源到音頻處理電路,再到音頻輸出設備,一場數字音頻嘅變革勢喺必行。耳機、智能耳機將會有巨大嘅市場空間。
  • 3.高清視頻。Display Port交替模式,支持高達4K超高清(UHD)甚至8K嘅解析度。
  • 4.高速嘅數據傳輸。最大數據傳輸速度達到10Gbps,也係USB3.1嘅標準,兼容USB2.0標準;

Type-C使用量最大嘅市場初期將集中喺智慧型手機、平板同筆記本電腦,但係未來應用範圍將更廣,例如電視同機頂盒就值得期待,此外運動相機(GoPro)、DVD、家庭遊戲機等現喺仍使用USB嘅設備,未來都可用Type-C取代。還有VR/AR設備嘅應用USB-C集高速數據、快速充電、 音視頻於一體,最適合VR/AR設備高清、大帶寬、低延遲同人機交互嘅VR/AR需求, 將係VR/AR設備同PC同手機連接嘅最終解決方案。

據IHS預測,唔考慮線纜等附件,到2019年將出貨約20億帶有USB-C接口嘅設備, CAGR高達231%。

電腦及外設

PC端於2015年最先采用Type-C方案,包括筆記本、台式機喺內嘅滲透率喺2019年有望達到 80%;

無線產品

包括智能手機同平板電腦喺內嘅無線產品將於今年開始放量並快速增長,預計到2019年滲透率將達到50%;

其他消費電子

平板電視、機頂盒、播放器、AR/VR等今年開始有Type-C接口設備問世,到2019年預計滲透率可達到30%。

汽車

汽車應用進度稍慢,需要等到2017年才會有相關產品問世,並且喺2019年占據20%以上市場份額;

市場USB Type-C方案簡要分類

一、Type-C將加速快充標準統一同普及

1、快速充電原理

快速充電技術將成為手機標配。喺電池容量無法迅速取得突破,手機用電量又飛速增長 嘅前提下,快速充電技術普及尤為必要。中國信息通信研究院對快速充電嘅定義係:30分鍾充電進入電池嘅平均電流大於3A或者30分鍾充電電量大於60%。常見快速充電 技術可分為兩種:

  • 高壓快充:高通 Quick Charge為代表

通過提高電源適配器輸出電壓來提高終端充電功率同速率

  • 低壓快充:聯發科Pump Express3.0同OPPO VOOC

通過提高電源適配器輸出電流來提高終端充電功率同速率

快速充電係統包括快充標準,快充電源適配器,接口E-marker芯片,線纜,手機芯片, 電池等多個部分。各部分都必須針對唔同標準專門設計,才能實現快充功能,並且保證充電安全。

  • 快充適配器

需要專門適配器將交流電降為所用快充協議規定嘅電壓電流,並提供足夠安全保證。

  • 快充線纜

需要能承載5A甚至更高嘅大電流,並且搭載接口芯片做識別、認證同保護。

  • 手機芯片

對電源管理IC同處理器提出更高要求,支持喺手機軟件界麵充電類型選擇同保護。

  • 快充電池

使用專門嘅快速充電電芯,充電倍率(充電電流/電池電量)至少喺1.5C以上。目前市場上快充手機電池絕大部分都使用ATL電芯。

2、快速充電標準眾多,亟待統一

快速充電各家跑馬圈地,標準唔一。市場主流快速充電標準有高通Quick Charge方案, 聯發科Pump Express同OPPO VOOC方案等,華為同三星也有自己嘅快充方案。

市場主要快速充電標準

3、USB PD將借助USB Type-C統一快速充電標準

USB Power Delivery係USB開發者聯盟喺智能手機嘅USB Battery Charge標準之後提出嘅最新嘅電力傳輸標準,目前已發展到USB PD 3.0標準,具有以下特點

充電功率提升,喺現有USB標準上,提高電力傳輸能力到100W;

方向靈活,電力傳輸方向唔固定,充電受電設備可以指定;

喺多外設之間優化電力傳輸;

智能充電管理;

允許低功率充電;

USB PD傳輸電流能力大幅增強。目前主流智能手機使用嘅充電接口同數據線基於Micro USB,唔能承載過大嘅電流。USB Type C接口嘅觸點數量數倍於Micro USB接口,這就使得它能承受嘅電流強度大大增加,適合快速充電技術應用。同時Type C接口芯片中加入la互相識別嘅E-marker芯片,可自動識別充受電設備,確保充電安全, 並且支持雙向充電。

USB充電標準發展曆程

USB充電標準一覽

USB PD電力傳輸標準

二、Type-C開啟智能數字音頻時代

無損音頻將成高品質音頻主流。高品質音頻一般係指比特率喺256kpbs及以上嘅音頻文件,具體可分為有損壓縮同無損壓縮兩類。常見嘅有損壓縮音樂格式有MP3,WMA同AAC等,付費音樂客戶端可提供256kbps同320kbps兩類高比特率有損壓縮音樂下載,而免費客戶僅能下載128kbps嘅標準品質或更低比特率音樂文件。無損壓縮常見格式有APE,FLAC、WMA Lossless同ALAC等,隻有達到更高級別嘅付費用戶才可以下載。

常見音頻格式比較

我們認為蘋果公司喺iPhone 7中取消3.5mm模擬音頻接口,直接使用Lighting接口傳輸數字音頻係大概率事件。Android陣營將緊跟蘋果嘅腳步,使用USB Type-C接口傳輸音頻。這將直接掀起一場智能手機嘅接口革命,並且引發一係列創新。

1、3.5mm 模擬音頻接口已成手機輕薄化嘅設計瓶頸

音頻處理係統可分為音源、音頻處理同音頻輸出三部分。

  • 音源:無損音頻將成市場主流;
  • 音頻處理:編碼解碼器(Codec)同放大器;Codec 用於提供足夠精度同速度嘅編 解碼能力,核心係數模轉換器;放大器用於將解碼後嘅模擬信號放大到足夠功率以 驅動輸出端唔同負載;
  • 音頻輸出:有線、無線耳機,揚聲器、音箱等。

音頻係統組成

目前手機同其他電子設備內部處理嘅都係模擬音頻信號,原始音頻信號經過內部解碼器解碼後轉為模擬信號,再經過放大或者直接輸出到3.5mm接口。但係手機內部要同時處理射頻、模擬同數字多種信號,電磁環境複雜。音頻

信號係高精度小信號,好容易受到幹擾產生失真,再經過PCB板同3.5mm接口又會產生功率損耗,最終影響輸出音質。

2、蘋果同安卓兩大陣營齊發力,可以同 3.5mm 說再見

取消3.5mm音頻接口嘅實現主要喺於將原本位於手機內部嘅編碼解碼器同放大器等音頻處理芯片轉移到Lighting或者Type-C接口、線控或者耳機腔體中。如果直接采用未 解碼嘅數字音頻信號從數據接口輸出,喺手機外部完成解碼同放大,則可以減少失真, 帶來較高隔離度。隨著集成電路工藝嘅進步,SoC、SIP技術嘅發展,音頻芯片嘅麵積 同功耗唔斷減小,喺技術上也支持將芯片從手機主板移出到耳機中。

數字音頻實現方案

蘋果陣營:Cirrus Logic已為MFi Lighting耳機提供開發套件。蘋果嘅音頻解碼芯片獨家供應商Cirrus Logic已於2016年6月30日宣布推出基於蘋果官方認證嘅MFi耳機開發套件, 協助OEM廠商快速開發出Lighting接口嘅數字耳機。

MFi Lighting耳機開發套件

Lighting耳機線控內部電路

Lighting接口耳機

安卓陣營:樂視發布Type-C數字接口CDLA手機。作為 Android陣營一員,樂視於2016年4月 發布la全球第一款取消3.5mm接口,直接使用Type-C傳輸音頻嘅CDLA手機。

3、產業巨頭支持數字音頻變革

  • 穀歌:2014年從安卓5.0操作係統開始就支持USB音頻輸出;
  • 蘋果:從iPhone 7開始取消3.5mm接口,使用Lighting同藍牙直傳數字音頻;
  • 英特爾:2016年4月,Intel喺IDF 16信息技術峰會上展示laUSB-C耳機插孔設計,用於取代傳統嘅3.5mm耳機插孔,希望通過采用USB-C 接口促進模擬音頻向數字音頻嘅轉變;
  • Cirrus Logic: 2016年6月30日,蘋果音頻芯片供應商Cirrus Logic發布MFi Lighting耳機開發套件 ;
  • Conexant:2016年6月29日發布業內第一款 USB Type-C單芯片音頻解決方案CX20888,並且帶主動降噪功能,為5mm x 5mm x 0.5mm 81Pin BGA封裝。

三、Type-C帶來更便捷嘅高清視頻一體化方案

1、USB Type-C通過Alt Mode兼容多種視頻標準

USB Type-C可同時兼容等多種視頻標準。USB Type-C通過交替模式(Alternate Mode)提供兼容Display Port、SuperMHL、HDMI、VGA等信號嘅功能。英特爾喺第三代Thunderbolt接口標準中全麵兼容USB Type-C,可實現雙4k視頻傳輸,傳送速率高達40Gbps。

交替模式兼容Display Port

交替模式兼容Thunderbolt 3

SuperMHL、Display Port1.3同Thunderbolt 3主要參數對比

USB-C視頻應用場景

顯示器,平板電視到VR/AR係Type-C喺視頻應用嘅滲透路線。USB Type-C喺顯示方麵嘅滲透已經從LCD顯示器開始,並且逐步向平板電視同其他顯示設備推進。宏碁已經推出la業內首款 Type-C顯示器 R1,集視頻同充電於一身,厚度僅7mm。華碩也推出la使用UBS Type-C嘅便攜式顯示器MB169C+。

2、USB Type-C將成為VR/AR同主機連接嘅主流技術

輕便性係VR/AR頭戴式設備嘅重要需求Oculus同HTC Vive使用三至四根線纜連接PC同VR設備,嚴重影響用戶體驗。LG 360 VR隻需一根USB Type-C線纜,就可實現所有功能,讓使用更輕巧,更便攜。除la減少連接,高分辨率同刷新率也係VR進一 步嘅發展趨勢,Type-C支持高清視屏傳輸,DisplayPort Alt Mode有高達20Gbps嘅帶寬,使得喺低功耗嘅前提下,可以支持全高清、3D、4K超高清同全屏幕輸出,以及更高嘅分辨率同刷新率。VR/AR設備使用嘅Type-C線纜都係全功能高品質線纜,同時集成快充同音視頻功能,代表la消費電子嘅最高要求,成本將係一般手機線纜嘅數倍。

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