USB4的E-mark芯片科普

Type C之前的规范（TypeA、TypeB、等等），偏重于USB接口的“硬”的特性，如信号的个数、接口的形态、电气特性、等等。TypeC在定义USB接口“硬”的特性的基础上，增加了一些“软”的内容，USB接口（仅仅指TypeC）摆脱了和USB的从属关系，变成了一个可以和USB规范平起平坐的新规范。在USB升级到3.1的版本以后，物理接口全部采用Type C结构，实际应用的3.1标准的USB Type-C线材结构又不统一，故造成了许多乱象，直到了2019年，协会为了规范它们的功能和电气化表现，协会就设定了一个门槛， 如果产品想支持5A大电流、USB 3.0或更高的传输速度以及视频输出功能， 都需要搭载E-Marker芯片。E-mark，全称为：Electronically Marked Cable，封装有E-Marker芯片的USB Type-C有源电缆，DFP和UFP利用PD协议可以读取该电缆的属性，包括电源传输能力，数据传输能力，ID等信息，简单的说如果Type-C数据线上带了E-Marker芯片（我们称之为电子标签），这个芯片可以通过USB供电规范2.0 BMC协议与USB端口通信。电子标签电缆可用VCONN供电，也可以直接由Vbus供电，最高可消耗70mW的功率。兼容USB3.1的USB Type-C电缆，100W供电电缆。能够实现60W以上功率承载能力的任何电缆都必须有电子标签，并且能够与DFP端口通信。带电子标签的电缆如果插入不支持USB供电规范2.0的插座中，其行为与标准的无源电缆完全相同。

USB4的E-mark芯片科普

E-Marker(Electronically Marked Cable) 可以简单的理解为Type-C线的电子标签，通过E-Marker芯片可以读取线缆的设定的功能属性， 如电源传输、数据传输、视频传输和ID等。基于此，输出端才能根据连接设备如手机或显示器等，调整匹配的电压/电流或音视频信号。过去， E-Marker芯片一直需要进口， Cypress(赛普拉斯) 和Intel等都有E-Marker芯片的强势产品， 苹果曾向英特尔定制过E-Marker USB 4芯片JHL 7040使用在雷电接口上。近年来， 在部分国内公司的努力下， 能支持USB 4的国产E-maker芯片也已经开始商用。2020年10月， 成都易冲半导体推出了内地首颗、全球第5颗通过USB-IF USB 4认证的E-Marker芯片CPS 8821， 此后众多公司也陆续在USB 4的E-Marker上推出相关产品。

使用E-mark第一原则

：如果您希望通过USB TYPE-C接口来提供超过5V的电压，或者是超过3A的电流，那么一定需要TYPE-C接口芯片去实现USB PD协议.

使用E-mark第二原则

：如果您的设备使用5V电压，并且不超过3A的电流。那就要看设备本身的供电特性和数据传输特性，如果设备本身只往外供电，或者只接受对方供电，并且供电角色与数据传输角色为默认搭配(即供电方为HOST，用电方为Slave或者device)，那么你不需要TYPE-C芯片.

使用E-mark第三原则

：这两个原则是用来判断设备上是否需要TYPE-C芯片，另外一点很受关注的C-C传输线上是否需要用到E-MARKER芯片，这个判断标准是，使用过程中，电流是否会超过3A？如果不超过，则可以不需要， A to C， B to C的线，则看是否需要实现Battery Charging协议，如果要实现，则可以使用LDR6013，带来的好处是，既能够实现充电，又能够传输数据，避免某些不遵守Battery Charging协议的适配器无法给苹果设备充电的问题

线缆行业芯片科普

如今的USB数据线都开始需要应用芯片，如果需要通过一根USB Type-C数据线就要实现高效的数据传输、高清视频传输，以及强大的设备供电能力，需要芯片的能力来协助支持多个高速接口协议，包括USB4、DisplayPort 1.4a TX、PCI Express和Thunderbolt 4等，势必需要芯片的支持，USB4路由器IP通过芯片构建了所有支持协议之间的有效连接，USB4线材需要IC一个是为了保证高速信号传输的质量，另一个是存线缆的相关信息，包括是否可以支持3A到5A的带车载电流等。因为现在信号传输的速度更快了，目前最快单个通道传输达到20Gbps，线材又不能太短，为了保证信号质量，

一般会加Re-timer和Re-driver这类功能的芯片，Re-timer是恢复数据的作用，Re-driver对衰减消耗的信号进行增强的作用，这类IC可以保证高速信号在规定的距离内准确稳定传输。还有一类就是今天我们主题聊的叫做E-mark芯片，是支持USB PD协议通信的，

通过与这颗芯片通信，除了知道线缆的ID信息，还可以知道支持的电流能否超过3A，这样就可以区分出大电流的线缆和3A以下的电缆了。既能满足大电流的使用，有能保护3A以下的电缆，USB 3.0的时代传输速度最大5Gbps，带载电流不会超过3A，所以就用不着以上IC了，未来随着产品的升级换代，芯片将越来越多的被应用到产品中，所以不要误会USB4产品的芯片只是

E-mark芯片

而已。

Type-C相关产业链备受关注5G 时代，硬件性能的提升和应用场景的丰富，都让手机的功耗变得越来越大，手机的续航能力再次面临挑战。而受制于手机内部空间、手机重量以及安全问题，手机电池容量也无法无休止地增加，快充就成为解决续航问题的唯一路径。自 2018 年以来，手机快充从 18W 逐渐拉高 40W 乃至更高的 65W。今年，手机行业有望迈进240W 快充时代，因此它的技术难度再次提高，挑战与机遇并存。对于那些急于抢占USB4的企业来说，只有解决技术难题才能赢得客户，赢得市场,即

将于2022年3月举办的深圳国际线缆展将携各相关产商进行展示交流，拟邀请相关行业领先企业参加，欢迎大家来展会做深入交流。并将在同期邀请业界知名专家，针对USB4产品的相关测试要求和量测分析做深入研究和探讨，尽情期待！END

审核编辑黄宇