什么是eUSB？eUSB操作模式有哪些？eUSB與USB2.0差異

1. 什么是eUSB ?

1.1 eUSB 概念

eUSB是原USB物理層上的補(bǔ)充，為了解決USB_phy低壓需求的問(wèn)題而出現(xiàn)的，eUSB可以將信號(hào)電平降至1.2V甚至更低，與此同時(shí)可以優(yōu)化電源效率。

概括為：一種用于芯片間互聯(lián)的低電壓、低功耗的內(nèi)部接口。

1.2 應(yīng)用背景

智能終端設(shè)備的尺寸追求越來(lái)越小，但其為實(shí)現(xiàn)各類(lèi)多樣化功能的組件越來(lái)越多。這就使得縮減接口尺寸以便增加更多的組件成為了當(dāng)務(wù)之急。然而，不斷縮減的SoC節(jié)點(diǎn)尺寸導(dǎo)致柵極氧化層越來(lái)越薄，只能支持更低的電壓。

當(dāng)工藝節(jié)點(diǎn)為7nm及以上時(shí)，USB 2.0可繼續(xù)集成到 SoC中，而當(dāng)工藝節(jié)點(diǎn)為5nm及以下時(shí)，eUSB2則更適合集成到SoC中或者集成到其他器件中，從而作為器件間接口與SoC輕松互連。USB 2.0將繼續(xù)作為標(biāo)準(zhǔn)連接器接口。

以USB2.0為例，其需要在3.3V的I/O電壓下才能工作。為解決這一難題，USB開(kāi)發(fā)者論壇?在2018年發(fā)布了eUSB2 規(guī)格。

嵌入式USB2 (eUSB2) 規(guī)格是對(duì)USB 2.0規(guī)格的補(bǔ)充，前者通過(guò)支持USB 2.0接口在1V或1.2V而不是3.3V的I/O電壓下工作，解決了接口控制器與高級(jí)片上系統(tǒng) (SoC)工藝節(jié)點(diǎn)集成的相關(guān)問(wèn)題。

eUSB2 可讓SoC體積更小、更節(jié)能，從而使工藝節(jié)點(diǎn)繼續(xù)擴(kuò)展，并提高在智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等應(yīng)用中的性能。

1.3 eUSB 操作模式

根據(jù)eUSB的配置方式分為本地模式(Native)和中繼器模式（Repeater），如下圖所示：

本機(jī)模式：

eUSB2可以直接連接同一電路板上面的兩個(gè)設(shè)備如上圖所示，對(duì)于集成了eUSB2的SoC支持eD+/eD-直接相連。這種模式下可以預(yù)先設(shè)定連接速度，連接速度分為低速、全速和高速，或者限制為支持速度的子集。

特點(diǎn)：本機(jī)模式可以解決USB 3.3v電壓的工作問(wèn)題，允許典型的互連布線長(zhǎng)度10英寸及以上，不需要考慮大型互操作系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的特性問(wèn)題。同時(shí)本機(jī)模式是專用內(nèi)部連接，它與外部USB端口不兼容。中繼器模式：

任何支持eUSB2的SoC都可以與外部的eUSB中繼器配對(duì)以保持主機(jī)集線器和設(shè)備的完整USB生態(tài)系統(tǒng)互操作性和向后兼容性。eUSB2中繼器可以配置為主機(jī)中繼器、設(shè)備中繼器和基于SoC命令交換的雙角色設(shè)備中繼器

主機(jī)與設(shè)備都支持eusb：

僅主機(jī)支持：

僅設(shè)備支持：

1.3 eUSB 與USB2.0 差異

eUSB2 可顯著降低 I/O 功耗并提高能效，同時(shí)使工藝節(jié)點(diǎn)能夠繼續(xù)擴(kuò)展。

2. 總結(jié)

eUSB 在降低I/O 功耗的同時(shí)，對(duì)USB 端的時(shí)序本身并無(wú)大的影響。只是降低信號(hào)幅值。故對(duì)于嵌入式，低功耗產(chǎn)品有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

審核編輯：劉清