嵌入式 USB2(eUSB2)規範是對 USB 2.0 規範的補充,該規範通過使 USB 2.0 接口能夠在1V或1.2V的 I/O 電平下運行來解決與接口控制器與高級片上系統(SOC)工藝節點集成相關的問題而不是 3.3 V。eUSB2 可以實現更小、更節能的 SoC,進而使工藝節點能夠繼
續擴展,同時提高智慧型手機、平板電腦和筆記本電腦等應用的性能。
為什麼 eUsB2 很重要
隨著智慧型手機和平板電腦等應用程序繼續將越來越多的 組件封裝到更小的外形尺寸中,接口也必須縮小,然而,SoC 節點尺寸的不斷縮小導致柵氧化層變薄,只能支持較低的電壓。對於依賴 USB 2.0 接口的設備,這種趨勢可能會導致高級工藝節點面臨複雜的設計挑戰。
當工藝節點達到7 nm 時,量子效應開始影響高信號電壓輸入/輸出 (I/O),例如 3.3V,並且不再容易得到支持。許多設備到設備接口已經支持低信號電壓,但 USB 2.0 仍需要 3.3-V I/O 電壓才能運行。為了應對這一挑戰,USB 實施者論壇於 2018 年發布了 eUSB2 規範.
USB 2.0 和 eUsB2 之間的區別
USB 2.0 是過去 20 年來最成功的有線接口,如今幾乎所有的 SoC 都配備了 USB 2.0 接口。 USB 標準的演變使原始 3.3-V VO USB 1.0接口保持不變,以實現向後兼容性,有助於實現更廣泛的採用和更大的生態系統,同時還保留了設備互操作性。
隨著工藝節點接近 5nm,維護 USB 2.0 3.3-V I/O 信號的製造成本呈指數增長。 eUSB2 作為 USB 2.0 規範的 物理層補充解決了 I/O電壓差距,因此設計人員可以在設備級別集成 eUSB2 接口,同時在系統級別利用和重用 USB 2.0 接口。
eUSB2 可以通過直接連接以及通過 eUSB2 到USB 2.0中繼器(如 TUSB2E22 USB 2.0-eUSB2 雙中繼器)的暴露連接器接口來支持板載設備間連接,以執行電平轉換,如圖1所示。

圖 1:使用 eUsB2 中繼器的 eusB2 應用,例如 TUSB2E22
雖然 USB 2.0可以繼續集成到工藝節點為7納米及以上的 SoC 中,但 eUSB2非常適合工藝節點為5納米及以下的 SoC。eUSB2還a以集成到其他設備中,如圖1所示,以作為設備到設備接口輕鬆與 SoC 互連。 USB 2.0 將繼續作為標準連接器接口。
eUSB2 可顯著降低 10 功率並提高電源效率,同時使工藝,節點能夠繼續擴展。
下表顯示了 USB 2.0和 eUSB2,之間的功能差異
eUSB2 的未來
eUSB2 非常適合具有較小 I/O 電壓的設備到設備通信,因為系統功耗大大降低小型電子產品設計人員在使用具有5納米及以上工藝節點的尖端 SoC 時,可以在系統設計中採用 eUSB2,同時繼續受益於 USB 2.0 接口的簡單性、易於設計性和無所不在。
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