惊喜：iPhone 8的Lightning接口要换成USB Type-C
来源：驱动之家
《华尔街日报》今天爆出了苹果下一代iPhone的两个新料——好吧，其中一个不算新了，只是进一步确认了此前的说法，而另一个就很有趣了。《华尔街日报》指出，苹果已经决定在今年新iPhone中的一款上采用OLED弹性屏幕，并已经订购了足够的零件用于量产。按照目前的形势，苹果今年会推出三款iPhone，其中只有iPhone 8配备OLED屏幕，尺寸5.8寸，这也是苹果手机第一次使用这种面板，而另外两款iPhone 7S、iPhone 7S Plus则还是4.7/5.5寸的传统LCD液晶面板。同时，OLED iPhone 8还会放弃实体Home键，改而在屏幕下方区域设置一块专门的触摸区域。另外，iPhone将会放弃苹果独有、使用多年的Lightning接口，改为使用行业标准的USB Type-C。目前，已经有越来越多的手机、平板、PC主板等产品采用USB Type-C，苹果MacBook Pro笔记本此前也已经用了这种接口，其不但速度更快，还支持正反插，十分方便。《华尔街日报》还说，未来所有的新iPhone都会使用USB Type-C接口。这意味着，未来只需要一根数据线，就能同时搞定安卓、iPhone！不过，这一变化目前还不能百分之百确认，还有说法认为，苹果仍会坚持使用Lightning，只是会将数据线另一端的USB Type-A换成USB Type-C——那就没多大意思了。&>&&>&&>&&>&正文
　　【巴士数码】3月11日讯：苹果发布了全新的12寸MacBook，它作为首款使用USB Type-C接口的笔记本电脑而备受关注。苹果在12寸MacBook上进行了一次全新的尝试，新USB-C接口的强大存在，似乎让现有的Thunderbolt接口、MagSafe以及Lightning等都有危险了。
　　我们不妨来详细地认识一下这个USB-C接口，下面是关于这个新接口的一些信息，比较有意思。
　　在目前的情况下，USB-C可以提供100W电力，这意味着USB-C要比MagSafe适配器提供的电力更大，15寸MacBook Pro使用的MagSafe可以提供85W电力。Mac Pro的电源需求为450W，iPad Air 2为12W。未来，USB-C可能还可以直接为85W的Mac mini提供电力。更有趣的是，USB-C接口是相同的，这意味着未来iPad可以为Mac 充电。
　　USB-C的数据传输速度为10Gbps，与第一代Thunderbolt接口相同，要比SSD的数据传输速度快很多。这也使第一代Thunderbolt接口变得无用，也会让Thunderbolt成为新一代的火线接口。
　　全新USB Type C还支持完整的DisplayPort接口功能。VESA提到DisplayPort Alt Mode USB Type C设备使用目前的DisplayPort 1.2a协议，支持5.4Gbps数据传输以及4K分辨率视频。未来的USB-C接口可能还会支持DisplayPort 1.3标准，并支持下一代5K屏幕。
　　USB-C接口向后兼容，这意味数百万的USB、USB 2.0和USB 3.0设备可以使用适配器支持最新的USB-C设备。
　　目前，苹果Thunderbolt显示器的售价为999美元，未来苹果很有可能发布4K或5K的USB-C接口显示器。苹果可能会在今年的WWDC上推出配备USB-C的MacBook Pro。
　　明年的所有新款Mac电脑可能都会使用USB-C接口。此外Lightning线缆和业内其他公司也会开始支持USB-C，问题就是USB-C会取代苹果iOS设备使用的Lightning接口吗？
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Type-C接口在最高传输速率上并无特别之处，那么它受到产业界广泛追捧的原因是什么呢？
在Type-C接口定义诞生之前，USB接口家族已经有了Type-A、Type-B、Mini-A、Mini-B、Micro-A和Micro-B几种形式，在我们日常生活中相对比较熟悉是Type-A（广泛应用于电脑、充电器等）和Micro-B（广泛应用于手机、平板等移动设备）。
理解USB Type-C，需要和USB标准进行区分。USB标准是对数据传输协议所做的规范，由于USB的标准化组织USB-IF的命名方式较为混乱（如USB 3.0又被称为USB 3.1 Gen 1），给消费者造成了比较大的困扰，最简单的方式是通过最高传输速率进行区别。最高数据传输速率是USB标准最重要的参数指标，目前最新一代标准USB 3.1 Gen 2可以达到10Gbps。
对于Type-C接口来说，USB 2.0/3.0/3.1标准均可以支持，因此使用Type-C接口并不意味着更高的数据传输速率，支持的USB标准才是关键。
从另外一个角度，USB 3.1标准支持Type-A、Micro-B和Type-C三种物理形态，因此传统的数据连接线同样可以实现高速数据传输。
为方便区分支持不同标准的USB接口，USB-IF采用了改变接口颜色的办法，黑色代表USB 2.0，蓝色代表USB 3.0，浅蓝色代表USB 3.1。
深入剖析，把握USB Type-C接口的核心竞争力
在对Type-C接口的定义有了清晰认识之后，我们开始讨论他的主要优势，从1.1小节中可以看到Type-C接口在最高传输速率上并无特别之处，那么它受到产业界广泛追捧的原因是什么呢？
首先，从外观形态上看，USB Type-C接口体积较小，相比支持USB 3.0及以上标准的Micro-B接口更加轻薄，更适合应用在移动设备上，同时支持正反两个方向插入，方便消费者在多种环境下使用，带来更好的用户体验。
其次，Type-C由于标准化充电协议USB PD的加成，在充电方面有着得天独厚的巨大优势，可以达到更高的充电效率，并实现双向充电。
从表1中我们可以看到USB标准对于最大传输电流的规定，USB 2.0及以前限流500mA，USB 3.0及以后限流900mA，以标准电压5V计算，最大传输功率仅为4.5W。2010年颁发的USB BC（Battery Charging）1.2充电协议支持5V/1.5A充电，但依然无法满足人们对于快速充电的需求。
在这样的背景下，快速充电技术近两年迅速兴起，目前主要的解决方案有高通的Quick Charge，MTK的Pump Express和OPPO的VOOC。无论哪种方案，核心思想均为通过非认证协议对通过USB接口传输的电压或电流进行调节，达到提高充电功率的目的。
高通Quick Charge支持5V、9V和12V三种电压，最大充电电流可达3A。搭配Type-C连接器使用时可提供最高36W的充电功率，目前已经推出了4.0版本。联发科Pump Express快速充电技术原理和高通方案类似，同样使用提高充电电压的方式，最高充电功率可以达到24W。OPPO VOOC 快充技术采用不同的技术路线，采用提高电流的方式提高功率，但必须搭配自身特制的连接线以减小传输损耗。
USB PD协议基于USB 3.1标准和Type-C接口，充电电流和充电电压均可灵活配置，电流可以选择1.5A、2A、3A和5A，电压可以选择 5V、12V和20V，充电功率有10W、18W、36W、60W和100W几种规格可选。
从下图可以看到，当充电电压大于5V或充电电流大于1.5A时，需要使用新型连接线缆；而当充电功率达到60W时，传统的Micro B接口已经不再适用，当充电功率达到100W时，标准的Standard A型接口也不再适用，因此我们认为随着快速充电技术的发展，Type-C接口将成为最佳选择。
Type-C接口对USB PD协议的支持是由其自身的结构决定的。从下图中可以看到，Type-C接口内部除了专用数据线之外，还有四根VBUS线，因此具有更强的电流传输能力，同时，还拥有两根专做USB PD通信使用的CC线，从而可以实现双向充电。这些特质是传统USB接口所不具备的。
2017年2月，USB-IF发布了USB PD协议的重要更新，正式推出了旨在同一快速充电技术规范的PPS，不允许USB接口通过非USB PD的协议来进行电压和电流调整。同时，谷歌在最新的Android 7.0 OEM规范中强调：使用USB接口的手机，快充技术必须支持USB PD。这样前文提到的高通、MTK和OPPO的快充方案，在未来只能使用Type-C接口和USB PD协议实现。目前高通的下一代快充技术Quick Charge 4.0已经正式宣布支持Type-C接口和USB PD协议。
第三，USB Type-C接口可以通过Alternate Mode实现更高数据速率的高清影像传输。Display Port、Thunderbolt等数据传输协议可以在此模式下利用USB的收发通道进行高清视频等数据的传输。
Type-C的这一特性在4K高清视频传输、VR/AR等应用上具有重大意义。以VR为例，目前高端的VR设备均基于PC，如HTC Vive和Oculus Rift，需要使用三根cable线（音视频、数据、充电）完成PC和VR设备的连接，使用较为繁琐。智能手机连接VR设备的便携性是其显著优势，如果手机采用USB Type-C接口，利用DisplayPort视频输出，则可以在任意厂商的智能手机上使用VR头盔。
总结来看，我们认为USB Type-C接口在轻薄度、数据传输速率、充电功率、支持双向充电、图像传输协议兼容性等方面具有较为明显的优势，并且得到了产业界广泛的支持，整体生态环境日渐成熟，未来将成为消费电子设备接口的不二之选，有望“一统江湖”。
苹果和安卓双双发力，Type-C接口普及有望加速
苹果新产品或将引入Type-C接口，市场小高潮可期
2017年2月，知名媒体华尔街日报爆出苹果将从新款iPhone开始全面使用USB Type-C接口。2017年7月，专业媒体充电头网曝光了新款iPhone的充电器实物图，从曝光图看出，充电器端接口已经由传统的Type-A变为了Type-C。
充电头网同时曝光了两张iPhone新产品原型机无线充电器的照片，从中可以看出：iPhone新产品无线充电器采用了单线圈设计，兼容WPC Qi标准，输入电压为5V-12V，输出电流为0.6A-2A，输出功率5W-10W，效率为70%至85%，充电器沿用Lightning接口。
2012年9月，苹果在iPhone 5的发布会上正式公布了Lightning接口，取代了之前使用9年的30针Dock接口，移动设备首次支持可正反插的接口。到目前为止，Lightning接口一直被应用在iPhone和iPad产品上。
深入剖析苹果的Lightning连接器的发展现状，可以发现苹果依靠自身的话语权和产业链地位，已经在连接器领域建立起了一个完整而封闭的生态系统。苹果的连接器产品除官方出品之外，同时还对第三方厂商开放，但必须通过苹果的MFi认证。MFi是苹果的一种发展计划与授权认证程序，其含义是“Made For iPod/iPhone/iPod”，只有通过MFi认证的连接器才可以搭配苹果的电子产品正常使用。
苹果的Lightning连接器并非是类似传统USB连接线的被动线缆，根据专业网站chipworks在2012年的拆解报告，苹果的Lightning连接器内部共有四颗芯片，除了NXP的主控芯片（图18上方）之外，通过一颗TI芯片（图18下排中间）实现安全加密功能，第三方厂商必须使用这颗芯片才能通过MFi验证。
内部多颗芯片的使用毫无疑问增加了Lightning连接器的成本。通过整理比较苹果、三星和第三方厂商的连接器价格可以看到，苹果原装的Lightning连接器价格是三星原装的USB Type-C连接器的大约三倍，而从同一品牌的第三方厂商产品看，Lightning连接器价格是USB Type-C连接器的大约两倍。
从积极角度出发，苹果的MFi验证流程保证了整个接口生态环境的封闭性，提升了Lightning连接器的安全性，防止因使用品质较差的连接器出现使用事故，因此我们认为未来苹果在移动设备端还将继续沿用Lightning接口。
尽管从2012年至今，苹果的移动设备端一直使用Lightning接口，但苹果并未停止在USB Type-C接口方面的研发工作。
USB Type-C接口在苹果公司2015年初发布的新款12寸Macbook上被首次采用，整台机器除3.5mm耳机接口之外，只使用了一个USB Type-C接口。2016年，苹果在最新发布的Macbook Pro中，彻底放弃了传统的USB Type-A接口，全线采用了USB Type-C接口（支持Thunderbolt 3）。
2016年，苹果公司推出了一款可以实现USB Type-C和Lighting接口直连的数据线，这款数据线有1米和2米两种规格，售价分别为188元和258元。我们认为，这是苹果将Type-C接口逐步导入iPhone和iPad产品中的重要信号。
综合苹果的媒体信息，我们认为苹果在新款iPhone上的接口设计在手机端将沿用传统的Lighting接口，以延续整个接口生态系统的安全性和封闭性，连接线另一端将由USB Type-A换为Type-C，以支持USB PD协议，实现更高的充电功率，同时Lightning接口同样将进行相应的升级。
我们认为， Type-C接口的趋势已经被苹果认可，应用范围即将从Macbook推广至iPod、iPad和iPhone，掀起一轮消费电子产品普及USB Type-C接口的浪潮。
根据市场调研机构IDC的数据，2016年iPhone销量达到2.15亿部，仅次于三星的3.11亿部。另外一家权威市场调研机构IHS的数据显示，2016年单一机型销售榜单上前四名均被苹果占据，分别是iPhone 6S、iPhone 7、iPhone 7 Plus和iPhone 6S Plus。我们认为，苹果的技术路线选择仍然是全球智能手机行业最重要的风向标，一旦选用Type-C接口将对整个行业产生较大的催化作用。
接口由Type-A转换为Type-C带来了连接器单体价值量的提升（1米长连接器由148元涨至188元）。按照市场调研机构IDC的数据计算，2016年iPhone和iPad随机器销售的Lightning连接器约2.6亿根。假设未来iPhone和iPad产品年销售量保持稳定，按照1米长USB Type-C转Lightning连接器价格188元计算，市场价值量便达到了约500亿元。
另外根据雷锋网报道，第三方配件商生产的Lightning连接器方面，规模大一些的厂家月销量可达200万条，而月销量在几十万条规模的厂商“不计其数”，从京东上看到这些连接器的价格从9.9元到69元不等，我们认为这部分的市场容量同样相当可观。
总结来看，苹果假如在新的iPhone产品连接器中使用USB Type-C接口，对于Type-C的普及将会产生重大意义，考虑到苹果智能设备风向标的指向作用，我们预计未来会有更多厂商跟进。
安卓市场，USB Type-C已成燎原之势
相比苹果构建封闭生态系统的核心理念，安卓平台则从上线时起便保持着开放、兼容的姿态，因此Type-C接口在安卓阵营普及的更加迅速。
从2017年发布的安卓新机型上看，多款安卓手机在终端侧使用了USB Type-C接口。我们对使用USB Type-C接口的安卓品牌、机型和价格进行详细整理后发现：USB Type-C接口已经从旗舰机型向中低端机型渗透，越来越多的1500元至2500元价位的智能手机开始使用Type-C接口，这标志着USB Type-C的生态环境已经趋于成熟，成本下降至可全面普及区域。
此外，在苹果的带动之下，越来越多的安卓手机开始取消3.5mm耳机插孔，USB Type-C接口耳机成为新的潮流。2017年，小米6、努比亚Z17和锤子坚果Pro均采用了这样的设计。
取消3.5mm接口的好处主要有两点：一是可以将数模转换芯片（DAC）和音频放大器芯片从手机内部移到耳机连接器中，节省手机内部空间；二是提高手机的密闭性，利于防水设计。
我们预计，考虑到USB Type-C在充电、音视频数据传输、兼容性等方面的巨大优势，未来将成为安卓智能设备的标配。
（节选自海通电子研究）