广告

解读嵌入式USB2 (eUSB2)标准

2020-12-29 TI 阅读:
当工艺节点达到7nm时,量子效应开始影响高信号电压(如3.3V)的输入与输出 (I/O),而且输入与输出将不再能够轻松地得到设备支持。许多设备到设备的接口已经支持低信号电压,但USB 2.0仍需要3.3V的I/O电压才能工作。为解决这一难题,USB开发者论坛 在2018年发布了eUSB2 规格。

什么是eUSB2?

嵌入式USB2 (eUSB2) 规格是对USB 2.0规格的补充,前者通过支持USB 2.0接口在1V或1.2V而不是3.3V的I/O电压下工作,解决了接口控制器与高级片上系统 (SoC)工艺节点集成的相关问题。eUSB2 可让SoC体积更小、更节能,从而使工艺节点继续扩展,并提高在智能手机、平板电脑和笔记本电脑等应用中的性能。Ehyednc

eUSB2的重要性

随着智能手机和平板电脑等应用的尺寸越来越小、但组装元件越来越多,缩减接口尺寸也变得尤为重要。然而,不断缩减的SoC节点尺寸导致栅极氧化层越来越薄,只能支持更低的电压。对于使用USB 2.0接口的器件,上述趋势会给高级工艺节点的设计带来复杂的挑战。Ehyednc

当工艺节点达到7nm时,量子效应开始影响高信号电压(如3.3V)的输入与输出 (I/O),而且输入与输出将不再能够轻松地得到设备支持。许多设备到设备的接口已经支持低信号电压,但USB 2.0仍需要3.3V的I/O电压才能工作。为解决这一难题,USB开发者论坛 在2018年发布了eUSB2 规格。Ehyednc

USB 2.0和eUSB2的区别

USB 2.0有线接口在过去20年曾风靡一时,几乎现在所有的SoC都配备了USB 2.0接口。USB历代标准都完好地保留了原始3.3V I/O USB 1.0接口,以保持向后兼容性,从而实现了更广泛的应用和更大的生态系统,同时确保设备互操作性。Ehyednc

随着工艺节点到达5nm,维持USB 2.0 3.3V I/O信号所需的制造成本呈指数级增长。eUSB2作为对USB 2.0 规格的物理层补充,弥补了I/O电压间隙,因此,设计人员可在器件级别集成eUSB2接口,同时在系统级利用和重复使用USB 2.0接口。Ehyednc

eUSB2支持板载器件间连接(通过直接连接),也支持通过eUSB2转USB 2.0中继器(如 TUSB2E22 USB 2.0-eUSB2双路中继器)的外露连接器接口,从而进行电平转换,如图1所述。Ehyednc

Ehyednc

图1:使用eUSB2中继器(如 TUSB2E22)的eUSB2应用Ehyednc

当工艺节点为7nm及以上时,USB 2.0可继续集成到 SoC中,而当工艺节点为5nm及以下时,eUSB2则更适合集成到SoC中。如图1所示,eUSB2还可集成到其他器件中,从而作为器件间接口与SoC轻松互连。USB 2.0将继续作为标准连接器接口。Ehyednc

eUSB2可显著降低I/O功率,提高电源效率,同时支持工艺节点继续扩展。表1展示了USB 2.0和eUSB2之间的特性差异。Ehyednc

Ehyednc

1:USB2.0和eUSB2的区别

eUSB2前景

由于系统功率大幅降低,eUSB2非常适合用于I/O电压较小的器件间通信。当使用先进的SoC和5nm及以下的工艺节点时,小型电子产品的设计人员可在系统设计中采用eUSB2,同时继续受益于USB 2.0接口的简易性、便于设计和广泛使用的特点。Ehyednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 英特尔发布Xe-LP微架构服务器GPU,提高跨平台代码重用 虽然GPU是英特尔的短板,但是其一直在努力,并且把这个方向扩展到了服务器领域。确实,服务器领域的GPU应用和定位于消费领域的桌面应用不同。我们看看英特尔最新的基于Xe-LP微架构的数据中心服务器GPU性能如何?
  • 如何为数据集中器选择合适的处理器? 如今,随着终端设备数量的不断增加和大量数据交换需求的增长,对于数据集中器而言,在性能和接口方面将面临新的需求和挑战。因此, 为数据集中器选择核心处理器单元时,需考虑其支持各种通信接口,并能够提供可靠且精确的数据处理的能力。
  • 如何解决可穿戴式患者监护仪的五大设计挑战 如今的可穿戴医疗产品不仅可以测量生命体征,而且还可用作个人应急系统。由于这是一种复杂的终端设备,致使患者监护仪将面临五大常见的主要设计挑战:功耗(或电池寿命)、便携性(或大小)、患者安全、数据安全传送和集成。
  • 开源LIDAR原型制作平台 许多初创企业和知名传感器公司都致力于开发更加精准、功耗低、尺寸小,且更加经济高效的LIDAR传感器,但在设计系统硬件、实施软件基础设施以和系统中的所有组件通信时,他们都遇到了同样的挑战。
  • 无线水质监测系统 本文重点讨论历来不可或缺但不可靠而造成实施负担的化学测量参数。电化学是化学的一个分支,通过测量电子从一种反应物到另一种反应物的转移来表征还原-氧化反应的行为。电化学技术可以直接或间接用于检测和测量上述水质指标。
  • 深度解读车载USB供电的方方面面 哪有白来的充电方便,都是工程师在幕后想了很多办法。面向未来,不支持USB Type-C接口的汽车不要买。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了