USB 測試
USB 介面總覽
USB全名為Universal Serial Bus,最早的版本在 1996 年問世,至今已成為目前科技產品中最普遍的傳輸介面,從桌機、筆記型電腦、螢幕,直至各類電子產品皆能發現其蹤影。因應市場的需求,逐步增加了傳輸速度,成為市場上最廣泛使用的介面。
USB-IF
USB Implementers Forum(USB-IF)協會為非營利性組織,由Apple, HP Inc., Intel Corporation, Microsoft Corporation, Renesas Electronics, STMicroelectronics, Texas Instruments等公司共同開創,並致力於Universal Serial Bus技術的規範制定、認證流程的統一、及此介面的技術推廣。更多與USB-IF有關的訊息,您可以參考USB-IF官方網站。
USB 測試規範
Universal Serial Bus 4 Specification – August 2019
USB-PD 測試規範
USB Power Delivery Specification Revision 3.1 – May 2021
認證專區
USB可以認證的產品類型及範例
技術資源
- 技術文章:USB4® 技術剖析
- 技術文章:USB4 LRD Active Cable 主動線纜測試與認證
- 技術文章:USB4 被動線纜測試與認證(USB4 Passive Cable)
- 技術文章:USB-IF 最新 PD 規範 – PD 3.1 規格介紹
USB、USB-C®、USB Type-C®和USB-IF是USB Implementers Forum的註冊商標。
免責聲明
本資訊僅為便於參照而提供。本資訊不是且不應視為 USB Implementers Forum (USB-IF) 之正式通訊。USB-IF 之正式通訊可於其網站usb.org取得,或直接自 USB-IF 取得。
USB4® 測試
USB-IF於2019年9月3日正式公布 USB4® 的規格,主要更新為依據現有USB 3.2 及USB 2.0 架構做補充,來建構新一代USB。USB4 的架構基於Thunderbolt™ 的協議規範傳輸速率由原本USB 3.2 的20Gbps(10G x2),增加ㄧ倍到40Gbps(20G x2),並可同時傳送多個資料及影像。
USB4與USB 3.2最大的差異如下 :
- USB4 最快速度提升至 Gen3X2 = 40Gbps
- USB4 Tunneling 架構將USB3 / DisplayPort™/ PCI Express打包在同一介面傳輸,各協議頻寬分配可以動態調整
- USB4 可以選擇是否相容於Thunderbolt3系統
- USB4 支援Host to Host(主機與主機對接傳輸訊號)
(來源: USB-IF Logo License – Logo Usage Guidelines)
由上述的特性,不難發現USB4 的邏輯架構與網路架構極其相似。以固定的框架與物理層乘載不同的協議封包,其中可包含資料與影像封包,並以地址(Address)標註每個封包確保正確傳輸。因此,USB4 漸漸擺脫傳統USB Host 與USB Device 的功能限制,USB4 使用點對點的傳輸訊號方式。此設計對於未來再提升傳輸速度與功能來說預留了極大的彈性。
USB4 測試產品類型及Tunneling支援規範
*注意:TBT3 Compatibility 必需要支援10.3125G,但 20.625G 可選擇支援。
USB4 測試項目
*注意:
- 產品需要使用USB-IF認可的連接器及晶片,查詢網址:https://cms.usb.org/integrators-list (您需要登入USB-IF會員才能夠進入此頁面)。請參考<USB 認證測試流程>
- USB4 認證前,產品須先通過USB 2.0、USB 3.2、USB PD、USB Type-C®認證測試,測試項目請參考<USB 認證測試項目&使用儀器>、<USB Power Delivery 3.1 認證測試項目 & 使用儀器>
USB4 相關 FAQ
- 如果產品通過USB4認證了,是否還需要另外再通過Thunderbolt認證?
若產品是USB4支援Thunderbolt compatible,只需取得USB4認證,不需再另外取得Thunderbolt 3認證。但,若您要產品宣告取得Thunderbolt認證或使用”Thunderbolt 3” logo,則需另外取得Thunderbolt認證。
- 是否需先取得USB4認証後,才能進行Thunderbolt 4認証 ?
不需要。
- USB4/TBT3/TBT4認證還是要分開submit嗎?
USB4 logo 屬USB-IF; Thunderbolt 3 與Thunderbolt 4 logo屬Intel。是分屬不同組織所以要分開submit。
- Thunderbolt 3 Compliance pass 就可以說明 USB 4 Compliance pass?
不是。TBT3 只測EV(電性)和 FV(相容性),但是USB4包含更多,請參考USB4測試項目。
- GRL是否可以教客戶如何做USB4測試嗎?
可以。請聯絡我們。
USB4™、USB、USB-C®、USB Type-C®和USB-IF是USB Implementers Forum的註冊商標。
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USB、USB PD 認證流程
USB 認證流程
* 請注意:USB產品上的連接器都必須通過USB-IF認證
(1) 申請線上註冊資格
如果要取得USB認證,您或您的客戶(brand company)必須擁有USB VID(Vendor ID)並取得網站的帳號密碼以供產品註冊。申請Vendor ID網址 (https://www.usb.org/getting-vendor-id)。
(2) 申請產品TID流程
(3) 測試樣品與測試所需文件
USB與USB PD認證測試開始前,請提供:
- 兩組測試樣品
- USB 產品資訊表
- USB Power Delivery 產品資訊表
- USB Cable/Connector 產品資訊表
- VIF (Vendor Information File):記錄著您產品的能力。在進行測試的時候,標準測試儀器會需要導入此檔案,以比對產品的實際功能。此檔案為測試時必要文件,請在送測前準備好最新版本的VIF。協會公布的VIF產生器可至協會官網搜尋...下載。
- 如您的產品為Embedded host,有特殊進入Test mode的指令,請於測試前提供
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USB 認證測試項目&使用儀器
USB 一般產品認證測試項目
(USB產品上的connector都必須通過USB-IF認證)
USB 一般產品認證測試儀器
USB 3.2 Electrical test:
- Keysight scope DSOV334A 33GHz
- Keysight M8020A
- Anritsu MP1800/MP1900
- Tektronix DPO72004C 20 GHz
USB 2.0 Electrical test:
- Keysight scope MSOS254A 2.5GHz
Link Layer test & LVS test:
- LeCroy M310P
Battery Charging 1.2 test:
- MQP USB-PET
Interoperability test & Framework test:
- Dell XPS8930
Type-C Functional test:
- LeCroy M310P
- Ellisys EX350
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USB Power Delivery 3.1 認證測試項目 & 使用儀器
USB Power Delivery Compliance Test Specification Rev 1.2(PD Merged Test Specification)
USB-IF 於 2021 年 6 月 23 日釋出最新版測試規範-PD Merged Test Specification,將原本三份文件:PD 3.0 測試文件、PD 2.0 Communication Engine MOI 與 PD 2.0 Deterministic MOI 合併,並因應擴展功率(Extended Power Range)的出現加入新測試項目,即為 PD Merged Test Specification。
USB Power Delivery Specification Revision 3.1
USB Promoter Group 在 2021 年 5 月 26 日發布了最新的 USB PD 3.1(USB Power Delivery Specification Revision 3.1),USB Type-C® 規範亦更新至 2.1 版本,新規範中的最大特點即為提升充電功率至 240W 並支援最高 48V 的電壓輸出。
若想達到高電壓輸出與超高充電功率,產品應支援 PD 3.1 中的擴展功率(Extended Power Range)規範。
USB Power Delivery產品標準測試項目
USB Power Delivery 產品之電源瓦數的規範
USB協會針對認證產品,有明確的電源設計規範。因應最新USB PD 3.1,我們整理出以下表格,若您的產品需通過USB認證,請依照以下電源規範設計。
PD 3.1與PD 3.0比較
PD 3.1規範將原先PD 3.0的內容歸納至標準功率範圍(Standard Power Range, SPR),最大功率維持原本的100W,並同時增加擴展功率範圍(Extended Power Range, EPR)。
下表為PD 3.1與PD3.0的差異之處:
- 若支援240W的充電功率,充電器、線纜與終端設備皆必須支援EPR。其中,線纜必須支援高達5A、50V。
- 最大充電功率可達240W。
- 新增三種固定電壓:28V(高於100W), 36V(高於140W)和48V(高於180W)。
- 新增三組可調電壓。
USB Power Delivery 產品測試儀器
◎ 代表USB-IF已認可儀器
▲ 代表USB-IF認可儀器申請中
PD Merged Test Specification:
- GRL USB-PD-C2
- Ellisys Explorer 350
- MQP-PDT
- LeCroy Voyager M310P
Type-C Functional Test:
- Ellisys Explorer 350
- LeCroy Voyager M310P
- GRL USB-PD-C2
Battery Charging 1.2 Compliance Test:
- MQP-PET
Source Power Test:
- QuadraMAX
Interoperability Test:
- Google Pixel 4 Phone
- Samsung Galaxy S21
- Google Pixelbook Go
- MacBook Air M1
- ASUS 4K Monitor
PD 3.0 Test:
- GRL USB-PD-C2
- Ellisys Explorer 350
- MQP-PDT
- LeCroy Voyager M310P
USB、USB-C®、USB Type-C®和USB-IF是USB Implementers Forum的註冊商標。
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USB Cable/Connector認證測試項目&使用儀器
USB EPR Cable 認證測試流程
USB Cable / Connector 認證測試項目
*注意:
- 雖然USB 2.0/USB 3.2/USB4/cable/connector的測試Group都是A1,但測試內容不同
- Full-Featured USB-C Cable(USB4 Gen2/Gen3)需使用通過認證的USB PD 3.0 E-Marker IC(USB4)
- Full-Featured USB-C Cable(USB4 Gen2/Gen3) 新增B8高頻測試內容
USB Cable & Cable Silicon Power Delivery 認證測試項目
USB Cable/Connector產品認證測試儀器
USB、USB-C®、USB Type-C®和USB-IF是USB Implementers Forum的註冊商標。
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