每年Computex幾乎不可或缺的環節就是與USB IF主席Jeff Ravencraft碰面並更新USB的最新進展,今年適逢USB誕生30週年,Jeff Ravencraft也特別帶來1996年1月USB初版規範正式訂立時的紙本,上面還有多位初期USB-IF成員的簽名;Jeff Ravencraft強調,USB以整合繁瑣介面為初衷走過30年,如今已是最成功的通用介面,且跨出純數據應用,也整合影像與充電功能。
▲第一版的USB規範還是紙本,當年每家成員會拿到兩本 ▲這版規範紙本上還有當年聯盟成員的簽名,是重要的30年歷史軌跡 Jeff Ravencraft提到,雖然今年USB規格並沒有重大的更新,但持續參與Computex的用意,就是因為當前亞洲仍是USB相關產品的重要生產基地,參與亞洲最大規模的電子展會也是持續與亞洲在地的夥伴及廠商溝通交流,推廣USB認證的重要性。
以化繁為簡的初衷不斷進化 ▲USB介面的目的就是解決當時繁瑣的各種專用連接器,希冀打造通用介面 USB規格的出現,就是為了解決30年前電腦不同裝置之間使用不同的介面,雖然當時的介面不易錯誤連接,但無法通用且繁瑣的設計,也明顯影響使用體驗;故當時由數名Intel技術人員倡議,希望以單一介面統一當時的各種數據傳輸介面,其結果就是USB,而初期加入USB-IF的組織,都會有兩本這樣的規範手冊。
▲USB規範是由這4位當時任職於Intel的技術人員制定 ▲USB至今不再僅是數據傳輸的通用介面,也成為影像、充電等多功能的便利介面 ▲USB也以確保向下相容作為技術使命 隨著USB技術不斷變化,USB秉持著通用介面的使命持續進化,除了頻寬、功能的增進以外,也保有向下相容性,這也使得現在的USB規格不再是當年初期可以一本猶如字典般厚度的規範手冊就能寫完,但Jeff Ravencraft也打趣的說還好現在規範手冊已經全面電子化,否則很難想像要多厚的手冊才能把這些規範寫完。
功能及介面不斷變化 ▲可以說智慧手機的盛行大大的驅動USB規格的積極變化 在30年的演進,科技產業的變化相當快,尤其隨著智慧手機的盛行,也影響USB技術的發展,USB-IF不斷與時俱進,尤其是薄型設備設計的崛起,頻寬不斷的增加,以及近年歐盟將USB視為消費電子通用充電規格等,都使得USB-IF必須不斷的讓規格標準持續演進,諸如因應手機電池特性,也納入讓裝置端直接與充電器溝通進行供電微調的AVS模式。
▲USB Type-C是歷經長時間的探索後所制定的小型、高性能且高度可靠的連接介面 Jeff Ravencraft在簡報中也出示一些USB在演進過程中出現過的形式,也不乏數年前在USB傳輸頻寬提升時不得不採用雙孔設計的microUSB,如今的USB Type-C則是在與包括蘋果在內的產業夥伴在考量數據傳輸頻寬、供電的穩定與連接器的可靠度等條件制定的介面。
▲USB4 2.0除了120Gbps非對等模式,還提供不須透過相容模式的原生影像傳輸 此外Jeff Ravencraft也提及在USB4 2.0除了支援針對高數據的120Gbps非對等模式,還加入對影像傳輸的新規格,使影像數據可直接透過USB4 2.0規格的訊號進行直接傳輸,不再需要如原本須透過DisplayPort AltMode的相容模式,不過仍具備DisplayPort AltMode的向下相容性,確保使用無虞。
從單純規格制定到認證確保用戶體案 Jeff Ravencraft提到,USB-IF不僅指定規格也提供認證,也是為了確保用戶體驗,畢竟規格制定後仍需驗證才能確保符合品質,尤其隨著USB技術的持續演進,從基本的傳輸速度、是否具備額外功能、功率等都有複雜的規格,要確保USB的使用體驗,認證機制勢在必行。
▲USB認證不再以複雜的版號,而是出示明確的關鍵規格 ▲裝置端也同樣採用淺顯易懂的標示方式 為了讓消費者更易懂,近年USB IF也把規範與面對大眾的標示區隔,現行新一代的認證標誌不再以複雜的版本號標註,而是以實際的頻寬、功能與功率等針對不同的介面標示,尤其是針對充電器與傳輸線,USB-IF更希望讓消費者能夠一眼辨別其規格,像是在傳輸線也僅提供60W以及240W兩種功率的認證,以及直接以傳輸頻寬取代版號。
▲USB-IF在重點市場投放廣告進行宣導 ▲透過針對消費者的宣導網站進行消費者教育 同時USB-IF也在許多國家以廣告的方式希冀能夠教育消費者為什麼要選擇認證的USB設備,同時也啟用針對消費者的USB-IF網站,為消費者提供USB-IF認證的相關小知識。
▲Panasonic旗下航空電子公司的新一代機上娛樂系統獲得USB-IF認證 Jeff Ravencraft也特別提到,隨著USB Type-C介面的普及以及大眾對於安全性的意識不斷抬頭,除了越來越多電子產品透過取得認證確保品質以外,Panasonic航空電子公司Astova的新一代機上娛樂系統也送交USB-IF認證,提供符合USB PD認證的USB Type-C充電埠。
與歐盟合作簡化認證 ▲USB-IF與歐盟積極合作,確保USB規格能與歐盟要求一致 歐盟選擇USB技術作為消費電子通用充電介面一方面對USB-IF是鼓舞,但另一方面也又面臨全新的挑戰,因為歐盟並非直接照搬USB-IF的規格,還額外添加許多要求,也因此USB-IF積極與歐盟合作與溝通,希冀打造能夠兼顧USB相容但又符合歐盟需求的規範與認證機制。
▲USB-IF與歐盟合作把認證簡化為一站式,使USB-IF聯盟成員不需進行二次認證 透過USB-IF與歐盟的合作,USB-IF將歐盟的IEC 62680納入相關規範的資訊,使USB-IF成員可直接透過USB-IF取得歐盟要求的規格,同時與歐盟溝通,在認證程序中使USB-IF的認證符合歐盟要求規範,使USB-IF成員僅須完成USB-IF的認證即可等同符合歐盟要求,不需進行不同檢驗單位的二度認證。
USB 80Gbps的記憶體擴展AI運算應用及240W供電展示 ▲兩台64GB的MacBook Pro透過USB 80Gbps串接 ▲透過64GB+64GB,得以執行需要占用72GB的大型語言模型 ▲雖然性能勢必不及200Gbps乙太網路互聯,但僅須透過裝置既有的USB4不須額外高階網路卡成本 USB-IF今年準備了兩個展示,其一是呼應裝置端大型語言模型推論需求,以USB 80Gbps串接兩台分別具備64GB記憶體的Macbook Pro,使兩台裝置的記憶體與推論資源能夠合併並用於執行需要占用超過72GB記憶體的大型語言模型,這也是許多以MacBook Pro進行裝置端AI推論應用的熱門手段。
▲意外的DGX Spark是具有USB PD 240W供電認證的裝置 ▲在裝置高負載達160W時仍穩定供電 第二個示範則是展示透過240W USB PD認證充電器及240W USB PD認證裝置進行供電,意外的是示範用的裝置是NVIDIA的DGX Spark,筆者與USB-IF確認DGX Spark本身即符合240W USB PD規格,並非改裝機種,可在系統監測看到在高運算負載時達到160W的裝置端功耗,系統仍維持穩定的運作。
另外筆者問到關於目前USB PD的充電功率是否還有持續增加的規劃,陪同Jeff Ravencraft一起造訪的USB-IF董事會主席兼技術長Rahman Ismail表示,考慮到USB Type-C的介面及纜線需要兼具數據傳輸與充電,以大眾可接受的線徑特性,240W是評估過後在考量安全性的上限,故與歐盟溝通後,當前在歐盟的法規下,允許較大功率的電競筆電可具備專屬的充電介面,僅須具備USB PD充電能力,並不強制透過USB Type-C進行完整功率的供電。