【導(dǎo)讀】嵌入式USB2 (eUSB2) 規(guī)格是對USB 2.0規(guī)格的補(bǔ)充,前者通過支持USB 2.0接口在1V或1.2V而不是3.3V的I/O電壓下工作,解決了接口控制器與高級片上系統(tǒng) (SoC)工藝節(jié)點集成的相關(guān)問題。
什么是eUSB2?
嵌入式USB2 (eUSB2) 規(guī)格是對USB 2.0規(guī)格的補(bǔ)充,前者通過支持USB 2.0接口在1V或1.2V而不是3.3V的I/O電壓下工作,解決了接口控制器與高級片上系統(tǒng) (SoC)工藝節(jié)點集成的相關(guān)問題。eUSB2 可讓SoC體積更小、更節(jié)能,從而使工藝節(jié)點繼續(xù)擴(kuò)展,并提高在智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等應(yīng)用中的性能。
eUSB2的重要性
隨著智能手機(jī)和平板電腦等應(yīng)用的尺寸越來越小、但組裝元件越來越多,縮減接口尺寸也變得尤為重要。然而,不斷縮減的SoC節(jié)點尺寸導(dǎo)致柵極氧化層越來越薄,只能支持更低的電壓。對于使用USB 2.0接口的器件,上述趨勢會給高級工藝節(jié)點的設(shè)計帶來復(fù)雜的挑戰(zhàn)。
當(dāng)工藝節(jié)點達(dá)到7nm時,量子效應(yīng)開始影響高信號電壓(如3.3V)的輸入與輸出 (I/O),而且輸入與輸出將不再能夠輕松地得到設(shè)備支持。許多設(shè)備到設(shè)備的接口已經(jīng)支持低信號電壓,但USB 2.0仍需要3.3V的I/O電壓才能工作。為解決這一難題,USB開發(fā)者論壇 在2018年發(fā)布了eUSB2 規(guī)格。
USB 2.0和eUSB2的區(qū)別
USB 2.0有線接口在過去20年曾風(fēng)靡一時,幾乎現(xiàn)在所有的SoC都配備了USB 2.0接口。USB歷代標(biāo)準(zhǔn)都完好地保留了原始3.3V I/O USB 1.0接口,以保持向后兼容性,從而實現(xiàn)了更廣泛的應(yīng)用和更大的生態(tài)系統(tǒng),同時確保設(shè)備互操作性。
隨著工藝節(jié)點到達(dá)5nm,維持USB 2.0 3.3V I/O信號所需的制造成本呈指數(shù)級增長。eUSB2作為對USB 2.0 規(guī)格的物理層補(bǔ)充,彌補(bǔ)了I/O電壓間隙,因此,設(shè)計人員可在器件級別集成eUSB2接口,同時在系統(tǒng)級利用和重復(fù)使用USB 2.0接口。
eUSB2支持板載器件間連接(通過直接連接),也支持通過eUSB2轉(zhuǎn)USB 2.0中繼器(如 TUSB2E22 USB 2.0-eUSB2雙路中繼器)的外露連接器接口,從而進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,如圖1所述。
圖1:使用eUSB2中繼器(如 TUSB2E22)的eUSB2應(yīng)用
當(dāng)工藝節(jié)點為7nm及以上時,USB 2.0可繼續(xù)集成到 SoC中,而當(dāng)工藝節(jié)點為5nm及以下時,eUSB2則更適合集成到SoC中。如圖1所示,eUSB2還可集成到其他器件中,從而作為器件間接口與SoC輕松互連。USB 2.0將繼續(xù)作為標(biāo)準(zhǔn)連接器接口。
eUSB2可顯著降低I/O功率,提高電源效率,同時支持工藝節(jié)點繼續(xù)擴(kuò)展。表1展示了USB 2.0和eUSB2之間的特性差異。
特性
|
USB 2.0
|
eUSB2
|
信號接口
|
D+、D-
|
eD+、eD-
|
I/O電壓
|
3.3V
|
1V或1.2V
|
支持的數(shù)據(jù)速率
|
低速:1.5Mbps
全速:12Mbps
高速:480Mbps
|
低速:1.5Mbps
全速:12Mbps
高速:480Mbps
|
連接
|
器件間
開箱即用
|
器件間
通過中繼器可直接使用USB 2.0
|
表1:USB2.0和eUSB2的區(qū)別
eUSB2前景
由于系統(tǒng)功率大幅降低,eUSB2非常適合用于I/O電壓較小的器件間通信。當(dāng)使用先進(jìn)的SoC和5nm及以下的工藝節(jié)點時,小型電子產(chǎn)品的設(shè)計人員可在系統(tǒng)設(shè)計中采用eUSB2,同時繼續(xù)受益于USB 2.0接口的簡易性、便于設(shè)計和廣泛使用的特點。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。