原標(biāo)題：嵌入式USB2 (eUSB2)標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)解讀

嵌入式USB2（eUSB2）標(biāo)準(zhǔn)是對USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的重要補(bǔ)充，它主要針對的是接口控制器與高級片上系統(tǒng)（SoC）工藝節(jié)點(diǎn)集成時(shí)遇到的問題。以下是對eUSB2標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)解讀：

一、背景與需求

隨著智能手機(jī)、平板電腦等便攜式設(shè)備的尺寸不斷縮小，但內(nèi)部組裝的元件卻越來越多，這使得接口尺寸的縮減變得尤為重要。然而，不斷縮小的SoC節(jié)點(diǎn)尺寸導(dǎo)致柵極氧化層越來越薄，只能支持更低的電壓。對于使用USB2.0接口的器件，這種趨勢給高級工藝節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)帶來了挑戰(zhàn)。特別是當(dāng)工藝節(jié)點(diǎn)達(dá)到7nm時(shí)，量子效應(yīng)開始影響高信號電壓（如3.3V）的輸入與輸出（I/O），使得這些電壓不再容易得到設(shè)備的支持。而USB2.0仍然需要3.3V的I/O電壓才能工作，這就迫切需要一種新的標(biāo)準(zhǔn)來解決這一問題。

二、eUSB2標(biāo)準(zhǔn)簡介

為解決上述挑戰(zhàn)，USB開發(fā)者論壇在2018年發(fā)布了eUSB2標(biāo)準(zhǔn)。eUSB2標(biāo)準(zhǔn)通過支持USB2.0接口在1V或1.2V的I/O電壓下工作，解決了接口控制器與高級SoC工藝節(jié)點(diǎn)集成時(shí)遇到的問題。這使得SoC可以做得更小、更節(jié)能，同時(shí)保持了USB2.0接口的高性能和廣泛適用性。

三、eUSB2標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)與優(yōu)勢

1. 降低I/O電壓：eUSB2標(biāo)準(zhǔn)將USB2.0接口的I/O電壓從3.3V降低到1V或1.2V，適應(yīng)了先進(jìn)SoC工藝節(jié)點(diǎn)的需求。

2. 提高電源效率：由于I/O電壓的降低，eUSB2可以顯著降低I/O功率，提高電源效率。

3. 保持向后兼容性：eUSB2標(biāo)準(zhǔn)是對USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的物理層補(bǔ)充，因此可以與現(xiàn)有的USB2.0設(shè)備和系統(tǒng)兼容。設(shè)計(jì)人員可以在器件級別集成eUSB2接口，同時(shí)在系統(tǒng)級別利用和重用USB2.0接口。

4. 支持多種操作模式：eUSB2支持本機(jī)模式和中繼器模式。本機(jī)模式用于連接同一電路板上的兩個(gè)設(shè)備，如主機(jī)SoC和設(shè)備SoC之間的連接。中繼器模式則允許eUSB2設(shè)備與外部eUSB2中繼器配對，以保持與主機(jī)集線器和設(shè)備的完整USB生態(tài)系統(tǒng)的互操作性和向后兼容性。

5. 廣泛的應(yīng)用前景：eUSB2非常適合用于I/O電壓較小的器件間通信，特別是在使用先進(jìn)的SoC和5nm及以下的工藝節(jié)點(diǎn)時(shí)。小型電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用eUSB2，同時(shí)繼續(xù)受益于USB2.0接口的簡易性、便于設(shè)計(jì)和廣泛使用的特點(diǎn)。

四、eUSB2與USB2.0的差異

與USB2.0相比，eUSB2在以下幾個(gè)方面存在差異：

1. I/O電壓：eUSB2的I/O電壓為1V或1.2V，而USB2.0的I/O電壓為3.3V。

2. 功率消耗：由于I/O電壓的降低，eUSB2的功率消耗也相應(yīng)降低。

3. 應(yīng)用場景：eUSB2更適合用于I/O電壓較小的器件間通信，特別是當(dāng)使用先進(jìn)的SoC和5nm及以下的工藝節(jié)點(diǎn)時(shí)。而USB2.0則廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備和系統(tǒng)中，作為標(biāo)準(zhǔn)連接器接口。

五、總結(jié)

eUSB2標(biāo)準(zhǔn)是對USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的重要補(bǔ)充，它解決了接口控制器與高級SoC工藝節(jié)點(diǎn)集成時(shí)遇到的問題。通過降低I/O電壓和提高電源效率，eUSB2使得SoC可以做得更小、更節(jié)能。同時(shí)，eUSB2保持了與USB2.0的向后兼容性，使得設(shè)計(jì)人員可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中靈活采用。隨著先進(jìn)SoC工藝節(jié)點(diǎn)的不斷發(fā)展，eUSB2標(biāo)準(zhǔn)將在未來發(fā)揮越來越重要的作用。