E-Marker芯片怎么选?7大品牌推出12款热门型号

在USB PD快充趋势下,USB-C to USB-C线缆实现了快速普及,设备之间的大功率PD快充以及高速数据传输,都离不开USB-C to USB-C线缆。尤其是USB4标准明确规定了接口类型为USB-C,这进一步带动市场对双USB-C线缆的需求。

USB4规范使用双链路通道,传输带宽达到40Gbps,接口类型为双向USB-C,在充电性能方面更支持100W USB PD快速充电,USB4可以说整合了雷电3,并向下兼容USB3.0和2.0,在性能、兼容性方面都极具优势,并且拥有较高的性价比。

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数据方面,USB4分为两个版本,分别是USB4 20、USB4 40,分别对应20Gbps、40Gbps两种传输速率。 关于USB接口规范的发展,小编制作了一张表格,方便小伙伴查阅。

E-Marker芯片怎么选?7大品牌推出12款热门型号

说到USB-C to USB-C线缆,就不得不提到至关重要的E-Marker芯片。这也是所有全功能线缆必备的一种芯片,只有封装了E-Marker芯片的USB-C to USB-C线缆,供电端(DFP)和受电端(UFP)才能够利用USB PD协议读取到线缆的属性,包括电源传输能力、数据传输能力、ID等信息等。

在此前的文章中,充电头网分享了市售热门的PD快充协议芯片内置MOS的AC-DC芯片。今天这篇文章,充电头网将为大家盘点市场市场热售的几款E-Marker芯片。

E-Marker芯片应用场景

首先我们简单介绍一下E-Marker芯片的应用场景。目前市面上常见的E-Marker线缆有多种规格,比如按功率传输能力可分20V/3A和20V/5A两种,按数据传输能力又可分为USB2.0、USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2×2、USB4等。下面就从充电和数据传输两个方面介绍:

1、充电

据充电头网观察,通常情况下以充电为主的USB-C to USB-C线缆均为USB2.0标准,比如常见的USB PD充电器标配充电器线。并且在USB2.0的标准下,充电还可以分为60W(20V/3A)和100W(20V/5A)两个类型。

E-Marker芯片怎么选?7大品牌推出12款热门型号

使用ChargerLAB POWER-Z KM001C测试联想thinkplus口红电源标配线,显示电力传输能力为20V 5A,数据传输为USB2.0。

按照USB-IF协会的标准,额定电流在3A或者3A以下的USB-C to USB-C线缆都不要求配E-Marker芯片;当电流超过3A时,才要求必须配E-Marker芯片。

这样的场景非常多,比如为了提升产品的性价比,很多配件厂商会推出USB PD快充套装(买充电器送充电线)。虽然此时的充电线带有赠品的属性,但不同的产品却有着本质的区别。一般来说,输出功率大于60W的PD充电器会配一条带E-Marker芯片的100W快充线缆,而功率在60W以下的PD充电器都会选择附赠不带E-marker芯片的线缆,以节约成本。

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当然,也不能排除商家卖100W PD快充套装,却送一条不带E-Marker芯片的线缆。毕竟对于普通用户来说,根本没办法辨别线缆的品质,只会感觉到即使用了100W充电设备充电速度仍不见加快。

2、数据

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POWE-Z KM01C检测USB4数据线的信息,显示电力方面支持20V5A,100W功率传输,数据规格为USB4 Gen3,40Gbps。

充电头网从USB-IF协会的标准中了解到,当USB-C to USB-C线缆的传输速度为USB 2.0时,不要求加入E-Marker芯片。但是当传输速度达到USB 3.2 Gen1(5Gbps)或者更高时,就必须使用E-Marker芯片,此时与线缆的功率没有太大关系。不过E-Marker芯片在标记线缆数据性能的同时,也会标记线缆的电力传输能力。

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需要注意的是,并不是所有带E-Marker芯片的USB-C to USB-C线缆都可以支持100W功率传输。市面上也存在一部分USB-C to USB-C线缆,虽然支持5Gbps或者10Gbps数据传输,但其在充电方面仅支持20V 3A,最大60W。

总的来说,不带E-Marker芯片的USB-C to USB-C线缆,最大充电功率只能达到60W,并且数据传输速度最大也只能达到USB 2.0(480Mbps);而对于带E-Marker芯片的线缆,则需要根据E-Marker信息确定线缆的具体性能。

热门E-Marker芯片及应用案例

截止目前,充电头网已经拆解了数十条USB-C to USB-C线缆,并对可追溯厂商信息的芯片进行了统计汇总,如下表:

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据不完全统计,市售热门的E-Marker芯片共计10款,分别来自赛普拉斯、易冲半导体、成绎半导体、慧能泰以及威锋电子。这些芯片均可用于100W PD快充线缆开发,并且其中部分E-Marker芯片已经实现了对USB4标准的支持,最大数据传输速度可到到40Gbps。下面来看一些具体应用案例:

Cypress赛普拉斯

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1、赛普拉斯CPD2103

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Cypress赛普拉斯E-Marker芯片CPD2103属于EZ-PD CCG2系列,是USB Type-C型控制器,它符合最新USB Type-C 型和PD标准,为无源线缆、主动线缆和电源配件提供了一个完整的USB Type-C 和USB 供电端口控制解决方案。另外还可应用在许多上行和下行方向端口的应用中。

应用案例:

(1)288元值不值!苹果Thunderbolt雷雳3 100W线缆拆解

(2)拆解报告:讯光电子USB4数据线

CPS易冲半导体

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1、易冲CPS8820

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易冲半导体的CPS8820是一颗用于USB TYPE-C无源线缆的电子标签芯片,该芯片具有外围成本低,能满足线缆接口紧凑布局的特点。该芯片通过支持 VDM Discover Identity命令,具有标记线缆载流能力、数据传输性能、供应商信息等特性的能力。

此外,CPS8820还兼容PD3.0中的Get_Manufacture_Info消息, 可返回Manufacturer Info Data Block (MIDB)消息;还支持通过CC引脚对成品线缆内芯片的MTP进行烧写,方便用户使用;集成了自适应BMC接收器的专利技术,可提高BMC通讯的成功率;采用DFN-8L 2mmx 2mm封装 , 满足 Pb-Free and Halogen-Free 标准。

应用案例:

(1)拆解报告:努比亚红魔5G手机原装100W USB-C快充数据线

(2)拆解报告:小米65W氮化镓充电器原装100W CC快充数据线

2、易冲CPS8821

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易冲半导体CPS8821是一款高性能USB Type-C无源线缆电子标签芯片(E-marker),能够提供包括电流承载能力、数据传输能力、供应商信息等线缆主要信息;支持最新的USB PD3.0 V2.0版本及USB4特性,支持Discover Identity,Discover SVID,Discover Modes, Enter Modes和Exit Modes命令,支持Manufacturer_Info数据包,方便厂商将相关信息存储在线缆中。

应用案例:

(1)易冲CPS8821助力全球超长的USB4 Cable诞生

CHENGYI成绎半导体

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1、成绎CHC5388

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成绎半导体CHC5388通过了USB-IF协会PD3.0认证,TID编号为700。数据传输能力可达到USB-IF定义的USB 3.1 Gen2 10Gbps高速规范,电力传输能力可达到最高100W大功率充电需求。

CHC5388支持USB PD2.0/3.0,SOP通讯,该芯片可采用VCONN1或VCONN2供电,具体Ra自动断开减小功耗的功能,支持软复位、硬复位、cable复位。可通过CC pin和I2C 对芯片编程烧录更新,内置MTP可编程超过100次, 集成USB PD BMC编码器、解码器和收发器。有DFN 2×3-8L和DFN 2×2-8L两种封装方式。

应用案例:

(1)拆解报告:llano绿巨能USB-C to USB-C 100W快充数据线

Hynetek慧能泰

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1、慧能泰HUSB330

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Hynetek慧能泰HUSB330是一款USB Type-C 电子标签芯片(E-Marker),采用DFN-6L封装。支持USB Type-C规范1.2,USB PD2.0和USB USB PD3.0规范,同时也支持3.0V到5.5V电压范围。该芯片通过VCONN1或者VCONN2供电,工作在 SOP’模式,自带的多次烧写存储单元(MTP)可支持多次反复烧写或者单次烧写;也可以支持通过CC引脚实现Type-C成品头或者成品线缆系统烧写。

应用案例:

(1)拆解报告:联想thinkplus电源标配线缆

(2)高质USB-C 3.1 Gen2数据线拆解:搭载慧能泰E-Marker芯片

2、慧能泰HUSB332

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慧能泰半导体HUSB332最新一代耐高压电子标签芯片(eMarker),已经通过了USB-IF协会认证,TID号:875,其针对市场上客户的各种应用和兼容性反馈,作了一系列的性能改善和可靠性提升。HUSB332可被搭载在USB2.0线缆(5A线缆)、USB3.0线缆、USB3.1线缆、USB3.2线缆和40Gbps线缆上。

应用案例:

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(2)拆解报告:联想火柴盒电源标配100W快充线

(3)拆解报告:AENZR 100W双USB-C快充线

Intel英特尔

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1、英特尔JHL7040

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苹果向Intel英特尔定制的雷电芯片。

应用案例:

(1)千元售价:苹果原装2米雷电3 Pro数据线深度拆解

UWE优微科技

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1、优微UPD300

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优微UPD300是一款USB Type-C接口控制器和Power Delivery控制器二合一的芯片方案。该款芯片全面满足USB 开发者论坛组织定义的USB 3.1 标准集里面的相关规范。

应用案例:

(1)SIMPTUNE普衍电子E-Marker数据线拆解

(2)拆解报告:USB-C to 联想方口充电线

VIA威锋电子

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1、威锋VL152

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威锋电子的VL152 E-Marker电子标记芯片。

应用案例:

(1)FPC线材里面长啥样?AENZR随意弯曲数据线拆解

2、威锋VL153

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威锋电子VL153 E-Marker芯片可用于USB-C和雷电3被动线,符合USB PD 3.0和USB4规范,支持通过CC线使用非结构化的供应商自定义信息编程,并且支持SMBus编程和调试。

VL153无需外围元件,内部集成所有元件,CC,Vconn引脚耐压22V,支持短路到Vbus保护。同时支持两次写入信息,支持写保护,并且具有长寿命和数据保存期优势。VL153可用于全功能的USB-C线缆和被动式雷电线缆。符合RoHS和HF指令。

威锋电子VL153提供DFN-8和WLCSP封装,适合多种应用场合,芯片支持多种编程方式和写保护,完整的过压和静电保护,以及无外围元件,可简化设计,降低成本,助力USB-C加速普及。

应用案例:

(1)拆解报告:同轴科技USB4数据线

充电头网总结

行业数据显示,在2020年笔记本电脑出货量排名前五的厂商中,有多个系列均把USB Type-C作为标准充电/数据接口,相当于每年有上亿台支持USB-C的笔电产品涌入市场。而随着USB4标准的发布,笔电产品的机身将变得更加轻薄,进一步推动加深其对E-Marker线缆的依赖程度。

也正因为如此,近年来USB-C to USB-C线缆的市场占有率不断提升。并且随着大功率快充和高速传输的应用场景越来越多,E-Marker线缆的优势逐渐体现,成为市场主流。而作为E-Marker线缆的核心器件,E-Marker芯片市场也迎来了发展的黄金时期。

除了上述文章中介绍到的E-Marker芯片外,还有绿联40Gbps Thunderbolt 3(雷电3)数据线Lenovo联想原装方口充电线小米原装100W USB-C to USB-C数据线三星45W充电器原装CC线缆等多款产品的芯片无法追溯品牌和型号,欢迎大家在评论区留言补充产品信息。

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2021-05-05 原文

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