数据线也有“心脏”？USB Type-C线缆中的E-Marker芯片有啥用？

我们都知道，USB Type-C接口天生就具备数据传输、充电（基于USB PD协议）和音频视频传输能力。但是，上述功能都有强弱之别，并因此衍生出了无数种规格的USB Type-C线缆。

USB Type-C功能的差异

以数据传输为例，USB Type-C可选USB2.0、USB3.0（USB3.1 Gen1，USB3.2 Gen1）、USB3.1 Gen2（USB3.2 Gen2）、USB3.2 Gen2×2（USB4 20）和USB4（雷电3/4）等多档速度标准，分别对应480Mbps、5Gbps、10Gbps、20Gbps和40Gbps。

以充电为例，USB Type-C线缆虽然都原生支持20V电压，但所支持的电流却存在3A和5A之别。同理，USB Type-C线缆的视频传输能力也是可选项目。

笔者粗略的统计了一下，按照不同功能等级搭配出来的USB Type-C线缆就有13种之多，其中仅支持3A电流不支持数据传输和视频输出的线缆成本最低，我们可以将其理解为“乞丐版”），支持雷电的线缆规格最高售价最贵，而它也是所有USB Type-C线缆中的“皇帝”。根据上表的数据，从C~M规格的线缆都有一个共性，那就是需要一颗名为“E-Marker”的芯片，那E-Marker到底是什么？

档次高低全看E-Marker

USB Type-C应该是史上最乱的线缆，为了规范它们的功能和电气性能，USB-IF设定了一个硬件门槛：1、想支持5A大电流；2、想支持USB3.0或更高的传输速度；3、想支持视频输出功能，都需要E-Marker芯片的加持。

E-Marker的全称为“Electronically Marked Cable”，我们可以将其理解为USB Type-C线缆的电子身份标签，通过这颗芯片可以读取该线缆的各种属性，包括电源传输能力、数据传输能力、视频传输能力和ID等信息。基于此，输出端（如充电头、笔记本）才能根据输出端连接的设备（如手机或显示器）调整匹配的电压/电流或音视频信号。

表2中的A、B线缆之所以不需要E-Marker，是因为它们仅需要通过3A电流，无需考虑视频输出能力，USB2.0的传输速度对线缆也没有特别的要求。而C~M规格都绕不开1~3中的至少一项，所以都需要搭配E-Marker芯片用于输入/输出端设备的识别。

需要注意的是，E-Marker芯片自身也存在档次之别。有些仅支持视频输出、有些仅支持USB 3.1 Gen1或USB3.1 Gen2、还有些仅支持5A电流传输，这类仅支持一项特殊功能的E-Marker芯片都属于较低端的存在。中高端E-Marker芯片则拥有更高的集成度，可以支持1~3中的任意2项或全部功能，而支持所有特殊功能的线缆又可以称为“全功能型”。

在线缆销售详情界面中，通常都会注明它所支持的各项功能和参数信息

但正如前文所述，数据传输速度存在5Gbps、10Gbps、20Gbps和40Gbps，视频输出也有支持单4K@60Hz以及双4K@60Hz或8K@60Hz（雷电），因此全功能型的USB Type-C线缆也有强弱之分，规格越高价格自然也就越贵。

E-Marker芯片怎么看

虽然USB Type-C线缆前后共有2个接口，一般情况下只需在其中1个接口内嵌入E-Marker芯片即可，但也有极少数线缆会在两头接口上配备2颗E-Marker芯片，双芯片的好处是能让充电器读取芯片的成功率更高，保证稳定的大功率传输，当线缆长度达到2米或者更长时性能更好。

贝尔金雷电3线缆，本图来自充电头网

E-Marker芯片未来的发展方向是更小的封装，因为它的尺寸越大会增加线缆插头部分的复杂度与成本。

该线缆的E-Marker芯片封装尺寸就有些偏大，本图来自充电头网

在过去的很长一段时间，E-Marker芯片都需要引进。好消息是，如今内地生产E-Marker芯片正在崛起，并被用在了更多品牌的USB Type-C线缆身上。其中的代表有慧能泰（Hynetek）旗下的HUSB330、HUSB332以及威海优微科技旗下的UDP300，它们都通过了USB-IF协会认证，支持最大20V/5A电力传输，HUSB332还支持雷电3 40Gbps高速数据通信。

慧能泰HUSB330 E-Marker芯片，本图来自充电头网

根据E-Marker芯片型号，我们可以在网上查找关于它的详细资料

随着第11代酷睿处理器的发布，代表着USB4标准开始正式商用。早在2020年10月中旬，易冲半导体推出了内地首颗，全球第5颗通过USB-IF USB4认证的E-Marker芯片CPS8821，对USB4技术的普及和发展具有里程碑的意义。随着E-Marker芯片国产化进程的加速，中高端USB Type-C线缆的售价也将进一步走低。

需要注意的是，E-Marker芯片只是决定USB Type-C线缆功能和性能的要素之一，想支持更高的传输速度和视频输出能力还需要搭配更好的线缆内部用料。因此，很多线缆内置的E-Marker明明支持10Gbps，但却被用在了仅支持USB2.0和5A充电的低端线缆之上。有关线缆用料的说明，我们会在后面的章节中加以详述。

如何检测E-Marker性能

一般情况下，我们通过USB Type-C线缆的外观无法透视它的功能，很多网店更是缺少在售线缆的参数信息说明。在不拆解的情况下，我们如何才能快速辨别一根线缆的实际性能呢？

ChargerLAB旗下的测试工具系列品牌POWER-Z就可以实现对USB Type-C线缆的测试分析。以POWER-Z KT001为例，该产品可以通过直插充电器或顶部的Micro USB接口供电，通过拨轮进行快充触发，并切换到“E-Mark Info Reader”模式后，再将任意USB Type-C线缆插入底部的USB Type-C接口就能通过屏幕读取E-Marker芯片记录的信息了。如果线缆内部没有E-Marker芯片，插入线缆后POWER-Z KT001屏幕内则不会显示线缆的相关信息。

笔者手头的POWER-Z KT001上市时间较早，对雷电线缆的数据部分没有定义（最高只能识别10Gbps），但最新上市的部分POWER-Z测试仪却已经可以正确读取雷电线的40Gbps性能信息了。如果你是技术控，或是想测试一下家里的USB Type-C线缆到底是什么等级，有没有被商家骗，可以考虑买一个POWER-Z测试仪亲自试试。

率先通过USB PD30认证的芯片 看看长啥样

USB-IF全称USB Implementers Forum，是由一群开发通用串行总线规范的公司创立的非营利性组织。USB-IF组织的成立旨在推广通用串行总线技术并提供相应的技术规范，以促进高质量USB外设（设备）的开发，使符合规范的产品顺利通过兼容性测试。

近日充电头网了解到，英集芯IP2712T已经正式通过了USB-IF协会USB PD3.0认证，在USB-IF官网，可以查询IP2712T的认证TID号为1000183。这也是大陆地区首颗通过协会认证的PD 3.0协议芯片。

英集芯USB PD识别芯片IP2712T通过百佳泰取得USB PD认证，并获得百佳泰颁发的测试报告书，芯片认证日期为2018年5月22日。

英集芯IP2712是一款集成USB TYPE-C输出协议、USB-PD（PD2.0/PD3.0)输出协议、QC3.0/2.0快充输出协议、苹果三星自动识别、SCP、FCP、MTK PE等多协议，多功能的电源管理SOC，为适配器和车充等Type-C输出应用提供多协议解决方案。并且可以按照使用环境灵活自行配置。

英集芯IP2712内置5V 600mA VCONN开关切换路径、集成外扩5V~20V功率MOS的开关控制、集成ADC检测外扩MOS路径电流、内置功率路径管理、内置自动控制泄放电路功能、内置14bit ADC、内置对 VBUS 电压、电流的检测、内置对电池电压的检测、内置对VCONN电压的检测。

英集芯提供的电源管理芯片广泛应用于智能手机、平板、机顶盒、IPC等众多领域，得到行业领先的主控商的认可，成为其推荐电源管理IC供应商。英集芯的移动电源全集成SOC方案以一颗芯片实现MCU电量显示、开关充电，开关升压，按键、手电筒灯、边充边放、锂电保护等功能，为客户提供高性能、最低BOM的解决方案，逐步成为移动电源的标杆方案。

同时多协议芯片、PD芯片也在许多知名客户design win/in，如LG/Nokia/Foxlink/施耐德/公牛/Legrand/沃尔玛/泽宝/绿联/品胜中使用。随着IP2712T顺利通过PD 3.0认证，英集芯将进一步巩固了在TypeC PD市场的行业领先地位。

相关问答

usb3.0hub芯片哪个好?

推荐使用绿联USB千兆网卡+HUB,多功能的USB外设。这种设备针对surface等超极本系列产品的网络接口缺失、USB3.0接口也较少的情况,做到了很好的补充。如果您有...

USB3.0的U盘的传输速度有多快-ZOL问答

我的机子是华硕的K43SA,可以确定U盘是3.0的(在别人电脑上可达到40~50M/S),也从...USB3.0的U盘的传输速度包括读和写两种速度,读一般要比写入速度快很多。如果...

购买优盘的一些问题。1.USB3.0不能装系统吗?2.2.0和3.0的区...

1.USB3.0不能装系统吗?2.2.0和3.0的区别,3.容量多大合适?4.推荐一个U盘U盘TCLTCL优盘讨论回答(1)USB3.0可以用来制作系统安装U盘,可以正常安装系统.....

usb3.0主板的主控芯片有那几个厂家?-ZOL问答

USB3.0主板的主控芯片(host)NEC是最早的提供USB3.0主控的。但是现在用的多的似乎是钰创(Etron)的,通过了w微软认证。其他的目前就相对较少(其...

UltraUSB3.0无法识别怎么办?

这种情况是由于usb主控芯片驱动没有安装导致的。可以使用购机附带的驱动光盘安装,也可以使用电脑管家更新驱动。1、打开腾讯电脑管家,点击“工具箱”。2、在...

usb3.0能吃满固态吗?

不能吃满固态。USB3.0理论上可以支持高速固态硬盘的最大传输速度,但是实际情况可能会受到多种因素的影响,如电脑主板芯片组、操作系统和USB控制器等。由于US...

USB3.0的U盘读写速度分别是多少?

USB2.0的最大传输速率为480Mbps,即60MB/sUSB3.0最大传输带宽高达5.0Gbps,也就是640MB/s这些都是理论速度。实际使用的时候能达到30M~60M你的那个电脑接口...

华硕H81M-PLUS主板usb3.0不能用?

后面板的2个USB3.0口是通过搭载第三方芯片ASMediaASM1042实现的,因此必须要安装对应的驱动才能用。前面板的2个是原生的USB3.0,基本安装完系统就能用了。...

u盘只是3.0接口的可以接2.0的吗-ZOL问答

完全可以。USB3.0接口向下兼容2.0。但是目前来说USB2.0接口和3.0接口差别不大,读写速度最高能达到50M/S,这还要取决于U盘分区格式,和分配单元大小...

usb出3.0了吗?

在2008年,USB3.0规格正式发布,传输速度相比于480Mbps(折算为60MB/s)的USB2.0有了非常巨大的提升,达到了5Gbps(640MB/s),因此获名SuperSpeed(超速)...