USB TYPE-C，是兩個詞，首先是USB，說明它是由USB-IF組織發布的接口標準。其次是TYPE-C，C是接口物理形式的版本號，相對于TYPE-A,TYPE-B而言的升級版。正如USB3.1是相對于USB2.0,USB1.0的升級版一樣，只不過，1,2,3 阿拉伯數字的版本號，是相對于接口數據傳輸協議而言，版本越高數據傳輸速度越快。A,B,C 則是相對于接口的物理形式進行的規定。過去的10多年里，A口是普通消費者用的最多的，即普通電腦上那個USB口，稱為A口母座，對應的插頭，稱為A口公頭，A口主要的作用是作為數據及電源的下行端口，即擁有A口母座的設備，在電源上來說，屬于供電設備( TYPE-C中稱為SRC即SOURCE)，在數據傳輸上來說，屬于HOST(TYPE-C中稱為DFP即DownStream Face port)。B口，則反過來，屬于用電方(TYPE-C中的 SNK即SINK)，數據傳輸上屬于Slaver(TYPE-C中的UFP即UPStream Face port)。最開始發布的B口，是方型的，做工業類應用比較多，因為體積大，又先后發布了Mini USB 和 Micro USB，其中的Micro USB形式的B口，成為了現在安卓手機的標配。而USB-IF推出C口的目的，則是把A口和B口合并起來，讓一個口，既可以擔當HOST，又可以擔當SLAVER。

TYPE-C帶來的變化包括：

第一、電能傳輸功能差異。USB Typc-C的特點在于，所有支持TYPE-C接口標準的設備都可以通過接口規范中的CC引腳的電平來向連接的另一方宣稱自己占用VBUS的意愿，較強意愿的一方最終向VBUS輸出電壓和電流，另一方則接受VBUS總線的供電。為了能夠更方面的使用這個總線定義。Type-C接口芯片(例如LDR6013)，一般把從電源特性上把設備分為五種角色：SRC,TRY.SRC,DRP,TRY.SNK,SNK，這五種角色占用VBUS總線的意愿依次遞減。其中SRC相當于適配器，會持續想要向VBUS輸出電壓，TRY.SRC相當于移動電源，只有當遇上適配器時，才放棄輸出VBUS，DRP相當于筆記本電腦，可以接受適配器提供的電能進行充電，也可以輸出電能給手機充電。TRY.SNK相當于手機，正常情況下，期待對方給自己供電，但是遇上比自己還弱的設備，例如U盤時，也勉為其難的向對方輸出， SNK是不對外輸出電能的，一般為弱電池設備，或者無電池設備，例如u盤，鼠標，藍牙耳機。這個就是所謂的CC LOGIC。在CC LOGIC中，最難做的是移動電源。因為用戶要求移動電源要給一切能夠接受充電的設備進行充電，包括筆記本電腦。而市場上有部分筆記本電腦的CC邏輯是TRY.SRC,例如Chromebook,華為的Matebook等。于是，就出現了市面上部分移動電源無法充筆記本電腦的問題，經常出現筆記本電腦反過來往移動電源充電。電子工程師在移動電源設計階段就遇到了這個問題，并為之困擾。后來找到了一顆LDR6013，終于解決了這個問題。

第二、數據傳輸功能差異。傳統的USB接口，一般內部只有一個業務處理單元，例如USB3.0處理芯片，USB2.0處理芯片等。而TYPE-C接口，允許最多三組業務處理單元，可以通過對模擬開關的控制，同時支持兩組數據傳輸業務(一組USB3.0,一組USB2.0)加一組HDMI信號傳輸業務。或者是三組的任意組合。所以，一個TYPEC接口，最多可以支持三組傳輸加一組供電，共4種功能。

第三、電能及數據傳輸性能差異。USB TYPE-C支持正反插，由于正反兩面一共具有四組電源和地，在功率支持上有了大幅度的提升，最高支持20V，5A 100瓦傳輸能力。將帶來傳統用電器供電的革命。同時還兼具有公頭和母座兩層完整的金屬保護殼EMC防護，令傳輸速度可以上升到最高40G。

除了在手持設備接口上的一統天下之外，未來的家庭供電系統中，TypeC將占據重要地位，隨著低功耗技術的普及，家用電器中，除了冰箱、空調、洗衣機、干發器之外，其他用電器都可以使用USB TPYE-C供電，既方便又安全，從而，直流入戶供電方式不再是紙上談兵。

2015年3月，Apple發布了新MacBook，采用了USB Type-C，此舉引發業界熱議，蘋果前所未有的放棄自己的封閉體系，意味著TYPE-C接口有望統一所有手機、平板、PC等設備的有線接口，在有線時代終結前，形成接口和電纜大統一。下面讓我們來深入了解，TYPE-C接口的內部的實際結構，探究它一系列神奇特性的由來。

首先讓讓我們直接從USB TYPE-C 的Spec上截一個USB TYPE-C母座的pin腳圖來看看：

圖1 USB TYPE-C母座引腳圖摘自USB TYPE-C SPEC

可以看出，母座上有24根信號，其中電源和地占據了8根，用于提升電流傳輸能力，剩下16個，用于傳輸USB2.0的兩組信號是交叉相連的，去掉重復的兩個，一共是14個信號。包括我們所熟悉的2組共8根可用于傳輸usb3數據的RXx和TXx，USB2.0數據信號D+，D-和SBU1，SBU2，CC1，CC2。 其中SBU1，SBU2，CC1，CC2是傳統的USB接口所沒有的信號。CC是USB TYPE-C接口的靈魂所在，承載了TYPE-C連接過程中的傳輸方向確認和正反插確認功能，以及USB PD BCM碼信號傳輸功能，實現負載的功能配置。兩根線CC線，當其中一根CC作為TYPE-C接口的配置信號時，另一個CC則作為電纜上EMARKER芯片的供電電源。剩下的SBU1和SBU2為輔助信號，在不同的應用場景具有不同的用途。例如在ALT MODE 模式下進行DP信號傳輸時，作為音頻傳輸通道，在進入TYPE-C模擬音頻耳機附件模式，則作為麥克風信號傳輸通道。

那么，被提及最多的正反插，究竟是怎么實現的呢?秘訣在于CC公頭上。讓我們來看CC公頭的結構。

圖2 TYPE-C公頭的信號結構

對比母座接線圖，我們可以看出，公頭只有一個CC，另外一個CC變成了VCONN，于是，當公頭插入母座的時候，公頭上的CC可能跟母座上的CC1連在一起，也可能跟母座的CC2連接在一起，分別對應著正插和反插兩種情況。母座上需要用一顆芯片來檢測是CC1建立了連接，還是CC2建立了連接，從而控制設備內部的SWITCH，來正確的適配數據傳輸，或者是音視頻傳輸的信號對應關系。

弄清了傳輸接口結構以及正反插識別原理之后，我們來看看電流傳輸的細節問題，根據USB-IF發布的標準，各版本的USB接口，電流傳輸能力如下：

圖3 USB標準級最大傳輸功率摘自USB TYPE-C SPEC

從上表可以看出USB Type-C并不是必然支持20V/5A，默認情況下，只支持5V3A，必須在具備USB PD通信能力，并且傳輸線上有Emarker芯片的情況下，才可能支持到 20V/5A。當然，相對于制定標準這件工作本身的難度來說，設計USB PD芯片和EMARKER芯片其實是小菜一碟。正常情況下，標準發布后的半年內會有樣片，一年內會批量生產。例如國內已經有了支持CC logic的LDR6013芯片，以及支持USB PD的LDR6021和LDR6023芯片。

電能傳輸的情況，已經了解了，讓我們了解一下，具體的數據傳輸。在傳統TYPE-A USB3.0接口中，有一組rx和一組tx，共4根高速信號傳輸線，最高可以傳輸5G帶寬信號。而TYPE-C接口，則一共有兩組rx和兩組tx，共8根高速信號傳輸線，這是出于正反插考慮，對于USB3.0信號傳輸，每次只用其中一組。另外，還可以分開來使用，利用PD協商，進入ALT模式，把其中4根用于傳輸USB3.x信號，另外4根與sbu1和sbu2組合起來，用于傳輸2 lane的DP信號。也可以協商成8根差分線，與sbu1，sbu2組合，全部用于傳輸DP信號。這樣就是4lane的 DP信號了，最高分辨率可以上到8K。這些靈活的應用，讓type-c接口被賦予了無限的可能。說到底，就是能夠進行電源、數據、音視頻傳輸，而且都比舊的傳輸線的傳輸性能更優秀。真的是走別人的路，讓別人無路可走了。當然，TYPE-C雖然這么牛B，卻不要忘了，有線的傳輸還有另外一位高手，那就是光纖。其傳輸的極限帶寬，是按照T(1000G)來計算的。而且，現有的TYPE-C電能傳輸能力又足以支撐光纖MODEN。所以，如果在現有TYPE-C電纜基 礎上，把8根高速信號傳輸線換成一根光纖，誰知道會發生什么呢?

總結以上，USB Type-C終結了長期以來USB需要通過試錯法來多次重插的歷史，節省了人們大量的時間，換一次方向至少2s吧，按全球10億人每天插拔一次USB，50%概率插錯，共耗時277000多小時，約為31年，太恐怖了。一個接口搞定了電能、數據、音視頻數據三種傳輸需求，體積又小。可以預見，以后手機可以改為USB Type-C接口了，如果只需要USB2.0的話，只需要重做線纜，部分功能需要加上接口芯片，成本上完全可以忽略不計。而手機上到USB3.0，則真正的革命就要出現了。PC機可能不再被需要，一個手機，通過TYPE-C口輸出DP，接入顯示器就可以完成電腦的功能了。如果接上VR，那么整個世界都不一樣了。請問，還有誰會需要PC，筆記本電腦，這類20世紀的遺產嗎?

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