有鑒于線纜與連接器會因為高頻訊號、機械特性、電氣性能以及環境變化等因素影響其性能,因此開發商需一套完整的測試認證計劃與專業實驗室的協助與咨詢,才能確保產品符合質量條件、完美展現功能需求。在此篇認證技術文章中,百佳泰專家將深入淺出介紹不同規格的USB在認證上的重點,并針對SAS 4.0、PCIe最新規范接口的OCuLink、及光纖線纜AOC(Active Optical Cable),等不同接口的產品,簡單扼要解釋其特點。此外,我們也會對電氣測試(Electrical Test)、機械測試(Mechanical Test)、及環境測試(Environmental Test)所需要的儀器和測試內容做一些基本的介紹。
USB 2.0 & 3.0認證測試介紹
依照USB協會(USB-IF)的規范,USB 2.0的測試流程,分為八種測試類別(group)。根據線纜與連接器的不同產品性質做為區分,依序接受電氣性能、機械特性、及環境變化的縝密測試。而電氣測試、機械測試、及環境測試又各自包含了許多不同的子測項。因此,受測產品會接受從數十小時到長達數百小時不等的測試。針對系統業者來說, USB 2.0連接器得接受數百小時的環境測試,內容包含溫度壽命試驗、混合氣體腐蝕試驗、熱沖擊試驗、及濕度試驗。至于USB 2.0線纜(Cable assembly),因為不需環境部份的測試,因此整體測試時間會相對地較短。
USB 3.0,又號稱為Super Speed USB,速度最高能支持5Gbps,因此測試項目較多。至于USB 3.0的線纜不用接受環境測試,所以認證測試時間上相對來說不會那么久。在認證規范上,并不是所有的兩端有連接器配備的線纜就可以稱作為USB線纜,USB協會對此有嚴格的規定,唯有USB協會制定的連接器樣式才能被視為USB 連接器。也唯有USB協會認可的線纜類別才可以送測取得認證及Test ID(TID)。不過如果廠商的產品是屬于標準外規格的話,百佳泰的客制化服務團隊也將協助客戶與協會進行討論與爭取能夠得到協會允許進行產品認證。
根據協會規定,任何一個類別的測項失敗的話,該類別的全部測項得重新測試,這不僅有出貨時間與金錢成本上的壓力,要如何發現問題的癥結,更是廠商最在意的事。因此,擁有一個值得信賴的驗證測試伙伴是一件非常重要的事。
新規線纜總覽
USB 3.1
USB 3.1被稱為USB 3.0的次世代,擁有高達10Gbps的傳輸速度,并能向下兼容于2.0與3.0。因為其高速關系,在連接器鐵殼上正反兩面共加了四個grounding spring,來抑制EMI與RFI的問題。表一為USB 3.0 與3.1線纜的規格需求比較。
USB 3.1裸線纜和USB 3.0裸線纜在線材特性阻抗試驗(Characteristic Impedance Test)和傳遞衰減試驗(Insertion Loss Test)測項上有明顯的差別,顯示為更為嚴格。而不僅是在線纜部分,USB 3.1相關的線纜配件、和連接器的測試規范都較為嚴謹。
USB Type C
有鑒于Apple的Lightning技術正反兩面都可以使用,USB協會也正在開發Type C,尺寸接近于USB 2.0 Micro B,且也計劃提供高瓦特數供電傳輸功能(power delivery)。Type C Receptacle分為Full Featured版本和USB 2.0版本,在Full Featured版為單面12 pin、雙面24 pin的設計。2.0版本則將Super speed pairs移除 ,支持正反面連接用。在Type C plug部份只有Full Featured版本,藉由不同的裸線來區別Full Featured & 2.0。此外,Type C被視為未來手持裝置的充電接口,預計到2016年時,包含現在正使用Lightning接口的Apple采用Type C接口的機會也大大的增加,尤其歐盟正式宣布要統一手機的充電接口,其推波助瀾之下,將會增加Type C的普及率。同時,相關廠商也要注意雖然協會沒有針對轉接頭做任何認證的要求及規范,但針對Type C和USB 3.1標準Type A的轉接頭、Type C和USB 2.0 Micro B的轉接頭,USB協會后續勢必將強制規定要通過認證。