用于USB4®设备的Re-Timer芯片开始量产

Nuvoton Technology Corporation Japan（”NTCJ”）将开始量产Re-Timer芯片，该芯片为世界上第一个内置 e-Marker的重定时芯片并符合最新的USB4®，USB 3.2，Thunderbolt™ 3，DisplayPort™ 2.0，DisplayPort™ Alt mode 标准。

【优点】
1.业界一流的高性能均衡器功能 [1] 和加重功能 [2] 实现了与各种 USB4 设备的互联互通（“互操作性”）。

2.我们专有的数据线细化技术 [3] 缓解了对数据线设计和制造的严格限制，使制造细，长，柔韧的USB4 数据线变得容易。

3.世界上第一个内置 e-Marker [4] 的重定时芯片，消除了开发 e-Marker 控制软件的需要。

4.综上所述，它有助于降低涵盖USB4 数据线的开发、制造和维护的整个价值链 [5] 的成本.

【市场背景及问题】

１：传输速率提升导致的信号质量恶化

随着物联网的飞速发展，需要处理的数据量越来越大，通信技术所要求的传输速率也要更快。USB4 的最大数据传输速率为40Gbps，是传统 USB3.2 的两倍。然而，更高的传输速率会导致信号质量下降， 这是由电路板布线和线缆阻抗而导致传输损耗的增加而引起的。

传统上，为了解决这个问题，波形整形器如 Re-Driver 芯片 [6] 和Re-Timer芯片 [7] 被安装在设备和线缆中以改善信号质量。然而，随着 USB4 的发展，传统的波形整形器很难与设计需求相匹配，使得开发和制造更加困难，并且由于信号裕量不足，预计良率会恶化。

２：传输速率提升导致的软件开发成本增加

为了安全的实现近年来需求很高的快速充电功能，USB 数据线（兼容USB3.1或更高版本的Type-C®线缆）注册了诸如电源传输能力和制造商信息等相关信息，称为 e-Marker。线缆上需要安装此类芯片， 以确保供电的安全性和可靠性。USB4 也需要搭载 e-Marker，但随着 USB4 更高的传输速度，需要开发新的软件来实现 e-Marker 和Re-Timer芯片的联动操作，这就延长了开发周期。预计会出现成本增加的问题。

【本产品解决的问题】
本公司的Re-Timer芯片以20多年来培育的高速接口芯片的低噪声、高速发射/接收模拟技术为基础，配备了高性能均衡器和加重功能，实现了各种设备之间的互操作性。

用于数据线的Re-Timer芯片利用了我们特有的线缆细化技术，放宽了对线缆设计和制造的严格限制，实现了既能达到高连接质量又便于使用的线缆。此外，全球首创的内置 e-Marker，用于存储线缆标识信息等，可降低BOM、制造、采购成本，缩短软件开发周期。

我们还拥有评估板、固件改写工具和参考 paddle card [8] 等开发套件，可缩短客户的开发和支持周期，因此我们将通过对涵盖客户开发、制造、采购和维护的整个价值链的创新改进，为降低总开发成本作出贡献。

【技术特点】 
重定时芯片具有以下特点。

1.支持 USB4 Type-C 双向多协议， 实现了高互操作性，发射和接收最高可达 40 Gbps。

2.支持 USB4 向后兼容和外围标准。

USB4, USB 3.2, Thunderbolt3, DisplayPort 2.0 和 DisplayPort Alt 模式。

3.接收端可补偿高达35dB的信号损失的均衡器（equalizer）和发射端可补偿高达15dB的加重电路（emphasis），可以补偿因基板和线缆造成的信号衰减并恢复信号。

4.重定时器输入端对线内偏移 [9] 的限制可以大大放宽*.

*只适用于 KM864742

【型号】       

USB4 重定时芯片（KM86474X 系列）

KM864741/KM864742

【应用】         

KM864741：PC, 平板显示器，智能手机, 游戏主机, 扩展坞

KM864742：USB4 数据线

【规格】

【量产开始时间】    2023年1月

【联系方式】        Nuvoton Technology Corporation Japan

(新闻详情)        Corporate Strategy Office PR・Communication section

Matsumoto        (NTCJ_PR@nuvoton.com）

(技术细节)          IoT with Security BG Marketing department

Yoshida            (yoshida.masato@nuvoton.com）

    
【术语定义】
[1] 均衡器功能：

补偿由于传输线的低通滤波特性而损失的频率分量，在接收端将其放大。

[2] 加重功能：

预先调整传输波形以补偿传输线的衰减的功能。

[3] 线缆细化技术:

通过在线缆内部应用独特的传输方法实现细化的技术（专利申请中）。

[4] e-Marker:

注册了诸如电源传输能力和制造商信息的 USB Type-C 线缆内置芯片，支持 USB3.1 或更高版本。

[5] 价值链：

制造商将产品商业化时创造价值的一系列步骤 (规划、开发、制造、采购、生产控制、维护）。

[6] Re-Driver 芯片：

在模拟电路中执行均衡器功能和噪声消除的波形整形器。

[7] 重定时芯片：

除了均衡器功能外， 还有一个可进行数字滤波的波形整形器，增益调整，和时钟恢复。

[8] Paddle card

内置在线缆中的小电路板。

[9] 线内偏移

差分信号的对间时间差。