開拓大功率USB PD和車載USB-C市場，Cypress靠什么贏得頂級客戶的認可？

本站原創(chuàng)，作者：章鷹，電子發(fā)燒友執(zhí)行副主編。

2018年，USB-PD火了，從新一代網(wǎng)紅“ZMI紫米65W USB PD三口快充充電器”在網(wǎng)上賣斷貨，到大容量移動電源“RAV Power 268000mAH雙向PD快充移動電源上架，能夠自適應5V/3A，9V/2A、15V/2A，20V/5A四種USB PD充電功率，這些讓網(wǎng)友叫好的USB-PD設備的背后，采用是賽普拉斯EZ-PD CCG2 USB控制器。

自1996年以來，賽普拉斯持續(xù)推進USB技術(shù)和應用在全球的落地，在2018年，賽普拉斯USB相關(guān)IC的銷量總計超過20億顆，占據(jù)Type-C最大市場份額。為什么賽普拉斯可以贏得市場先機？可以持續(xù)獲得蘋果、華為、小米等智能手機大客戶的青睞？在45W-100W的USB PD充電的大功率市場獨立鰲頭？帶著這些問題，電子發(fā)燒友記者采訪了賽普拉斯區(qū)域市場經(jīng)理朱雄輝（Steven Zhu）。

圖：賽普拉斯區(qū)域市場經(jīng)理朱雄輝

USB PD IC市場快速起量 應用場景多元化和技術(shù)突破是關(guān)鍵

USB Type-C應用趨勢日益普及。賽普拉斯區(qū)域市場經(jīng)理朱雄輝對記者表示，USB-PD控制芯片應用已經(jīng)越來越廣泛，背后有兩大原因：第一、USB Type-C由于具有正反都可插拔的特色，使用者認為是具有便利性的設計；第二、USB PD協(xié)議的完整性和接口的定義，客戶的使用普及率、充電速度，再加上視頻和數(shù)據(jù)接入，展現(xiàn)了全領(lǐng)域電子產(chǎn)品的連接， 目前Type-C接口已應用在例如各類消費電子產(chǎn)品電源供應器，如NB、2合1裝置、平板電腦、智能型手機，也包括外圍配件如連結(jié)基座、dongle、與行動電源等都廣泛使用。

“從2015年US-IF推出USB PD2.0，2017升級到USB PD3.0，到2019年已經(jīng)有4年歷史，每年相應芯片出貨量以翻倍以上的姿態(tài)增長，在中國和全球都是同步增長，賽普拉斯作為USB相關(guān)IC的芯片增長也是同樣速率在增長?！?朱雄輝非常樂觀預測道，“未來三年USB PD IC在全球，特別是中國呈現(xiàn)了強勁的增長態(tài)勢。”

當然，智能手機和筆電大廠對USB PD IC芯片的使用是產(chǎn)業(yè)真正的催化劑。近期的消息，2019年，智能手機市場將繼續(xù)保持波動，外傳蘋果(Apple)大改款iPhone除了快充功能外和無線充電，也許也會導入Type-C接口三款新iPhone曝光：USB-C接口，不過因為產(chǎn)品尚未推出，Android陣營都還在觀察新功能的市場接受度謀定而后動，但可以確定的是，蘋果新款MacBook和其他新款產(chǎn)品已經(jīng)確立Type-C傳輸接口配合USB-PD控制IC，其它筆電廠商，如Dell、HP、Asus、Acer等已經(jīng)爭相搶進。

技術(shù)層面，首先，USB PD統(tǒng)一使用Type-C物理接口，相比Micro USB接口能傳輸?shù)墓β矢?，可達到100W?！耙酝?，消費電子充電的功率不會超過18瓦，Apple手機快充還沒到18瓦，到了PD快充之后，有很多客戶要求的是45W、60W，甚至到100瓦，PD快充完全滿足客戶的需求?！?/p>

其次， USB-IF組織發(fā)布了USB PD 3.0的重要更新，USB PD3.0下的PPS成功完成對QC4、SCP、VOOC等主流快充協(xié)議的收編。使得符合USB PD3.0和PPS的充電IC可以實現(xiàn)在各種終端設備上通用，驅(qū)動消費者獲得更好的體驗。

還有，USB-PD接口比起USB-A接口體積更小，符合電子設備向更小、更薄方向發(fā)展的趨勢。朱雄輝顯然看到這個市場中隱藏的商機。

集合芯片和平臺優(yōu)勢，賽普拉斯發(fā)力車載USB-C市場

據(jù)充電頭網(wǎng)的數(shù)據(jù)，賽普拉斯CCG2連續(xù)被蘋果61W和87W兩款USB PD充電器選中，成功進入蘋果充電器供應鏈，沿用至今，出貨量達到百萬級別。到目前為止，蘋果已有的三款USB PD充電器均采用CYPRESS賽普拉斯提供的USB PD解決方案。蘋果的手機里面也內(nèi)置了Cypress 的CCG2, 出貨量千萬級。

“在Type-C消費類市場真正支持USB-PD的，賽普拉斯在中國確實有一部分做得不錯的競爭對手，包括***公司。但是在與國際大客戶、國內(nèi)大客戶的合作上，比如蘋果手機和全球前四大的PC廠商，賽普拉斯在協(xié)議完整性和芯片靈活性遠勝于競爭對手?！敝煨圯x分析說，“小米9和華為手機最新推出的無線快充，都采用了賽普拉斯的USB PD IC芯片?！?/p>

在消費類電子領(lǐng)域的快充芯片，賽普拉斯主推CCG3 PA系列，支持可編程電源（PPS）的USB PD 協(xié)議，可在智能手機與充電器之間建立通訊，選擇最佳的電壓和電流值，以實現(xiàn)快速、高效的充電，并且增加多種安全強化功能，并且通過專門設計防止充電溫度過高。除了QC 4，它還支持三星AFC、Apple充電、華為FCP等多種充電協(xié)議。

CCG3 PA系列賽普拉斯的EZ-PD?CCG6控制器已問世。EZ-PD?CCG6是面向PC和筆記本電腦的單口Type-C PD 控制器，集成了VBus的負載開關(guān)控制器、USB認證支持、VBUS-to-CC短路保護、VBUS-to-SBU短路保護、20V-VBUS穩(wěn)壓器、高壓PFET門驅(qū)動、SBU 和 USB HS Mux、VBUS 過壓、過流保護和ESD保護。

隨著快充設備功率的增長，IC成本價格也呈現(xiàn)了不同的計算方式。“以往18W的快充不需要獨立MCU，現(xiàn)在45W、60W等大功率USB PD，因為它要融合整個PD的通訊在里面，IC控制芯片上加入Arm 的MCU，以往IC只是一個被動元器件，現(xiàn)在PD IC需要加入邏輯思考，整個成本的增加不僅是PD控制器，DC-DC的標準從9V提升到20V，現(xiàn)在要支持PPS, 做兩個口負載的均衡，加載外圍器件來完成新任務，系統(tǒng)成本明顯提升了?！敝煨圯x指出，“成本提升，帶動價格上升，最終還是要看消費者對PD充電設備的接受度，這需要市場的檢驗?！?/p>

在汽車領(lǐng)域，USB Type-C，PD快充功率基本上做到45W、60W，甚至到100W，可以在車內(nèi)給筆記本、智能手機、移動電源進行快速充電，我們和多種DC/DC廠家合作也和大多數(shù)車廠合作，Cypress在這個領(lǐng)域還是不二選項。

“汽車車載USB-C設計的最大難點在于：散熱、安全和智能化的動態(tài)調(diào)節(jié)。功率增大意味著散熱難度增加，要增加器件來解決；USB-C芯片在車內(nèi)如何偵測到外部的輸入設備？我們需要需要偵測到是智能手機、筆電還是移動電源，動態(tài)地分配功率，讓設備以最快地速度最安全地充電，這又成為一個挑戰(zhàn)。第三、線纜補償，USB-PD，就有5V、9V、15V和25V四檔，如果再加上PPS就直流充電，需要非常智能化的補償；還有，在Type-C內(nèi)有CC（Configuration Channel，配置通道）和VBUS（HOST/HUB向USB設備供電的電源線），這兩條如果短接的情況，可能會燒掉這個部件，安全挑戰(zhàn)也很棘手。”朱雄輝對這些挑戰(zhàn)顯然非常熟悉。

針對這些痛點問題，在汽車電子領(lǐng)域，賽普拉斯今年主推的是CCG3PA系列，汽車級EZ-PD?CCG3PA控制器支持USB PD 3.0標準的可編程供電（PPS）協(xié)議、高通 Quick Charge （QC）4.0協(xié)議和傳統(tǒng)的充電標準，能夠通過車載充電口為用戶提供即插即用的充電體驗。

汽車級EZ-PD?CCG3PA控制器憑借固件升級的特性，解決了產(chǎn)品的兼容性和互操作性等全行業(yè)所面臨的共同問題。這款控制器通過了AEC-Q100認證，具備汽車級性能，其可編程特性可實現(xiàn)端口之間的負載均衡、電纜補償以及基于溫度和電池電壓的輸出功率調(diào)節(jié)。

這款主打汽車的EZ-PD?CCG3PA控制器的高集成度能夠省去多個獨立的元件，目前正處于樣片階段，2019年第一季度正式量產(chǎn)。