自從USB-IF發布USB Type-C接口以來，筆記本產品為了更加輕薄美觀，悄悄開始“精兵簡政”。一些極端的廠商甚至把3.5mm接口、HDMI接口、USB-A接口都取消，只留下USB Type-C接口。

出現這種情況，是因為舊接口功能或性能已不能滿足日益高速通信的需求，但更重要的原因是USB Type-C自誕生以來，就被賦予偉大使命——統一電源、音頻、視頻接口。用戶只需插拔一次Type-C接口，即可實現筆電充電同時投屏或連接鼠標，在電源管理同時實現數據管理，從而獲得更加極致精簡的非凡產品體驗。

如此強大的體驗提升，需要依賴于USB Type-C接口的靈魂——PD協議（Power Delivery）。

通過PD協議進行 Alt Mode配置，除了USB協議以外還允許其他協議在Type-C接口上通過USB連接傳輸，比如DisplayPort、HDMI、MHL及Thunderbolt等。Alt Mode是USB Type-C實現接口統一的殺手锏，PD-HOST控制器和PD-DEVICE控制器與單純的PD電源控制器之間最大的區別就在于Alt Mode的支持。PD-HOST控制器和PD-DEVICE控制器在PD協議握手后，可通過結構化的VDM命令來實現配置以及進入或退出Alt Mode。

既然Alt Mode這么強大，那么如何觸發進入DP Alt Mode？通過以下步驟即可實現：

①Type-C接口通過CC偵測到設備接入

②VBUS輸出5V電壓

③通過CC與設備進行PDO協商，VBUS根據PD電源協商的結果進行調整

④使用結構化的VDM進行協商Alt Mode握手

⑤Alt Mode握手成功，繼續進行DP link training來建立DP連接

⑥USB和DP通道準備就緒進行Type-C數據和視頻信號傳輸

未來筆記本的USBType-C接口發展方向

當前，通過USB Type-C接口，我們僅需一根線纜將筆記本與擴展塢連接，即可完成對筆記本電腦的充電、外接顯示器、外接鼠標鍵盤、網線連接、外置硬盤的連接工作。

依照筆記本廠商“化繁為簡”的算法公式，除了現有的HDMI、VGA、3.5mm、Type-A、RJ45網線等接口，未來筆記本還有什么功能可能會精減出去？答案是顯卡。

筆記本的便攜性和高性能的矛盾不可調和：輕薄本采用集成顯卡，雖然重量輕攜帶方便，但應對游戲及大型圖形軟件時性能不足。游戲本往往過于厚重，隨身攜帶極不方便。可謂是魚與熊掌難以兼得。

但是，隨著USB-IF推出USB4標準，并向下兼容USB2.0、USB3.0、USB3.1、USB3.2和雷電3，得益于USB4接口最大吞吐量達到40Gbps，是現在常用的USB3.0接口速度的8倍，能夠很好滿足顯卡外置的需要，使得在筆記本電腦上實現外接臺式機顯卡成為可能。

當筆記本的顯卡外置，我們日常外出可攜帶輕薄本，當需要玩游戲及使用大型圖形軟件時，可連接擴展塢以提升性能，非常方便。

芯海科技針對筆記本USB Type-C的產品開發

基于上述應用背景，芯海科技針對PD-HOST和PD-DEVICE特性，精心設計CS32G051芯片。CS32G051芯片資源如下：

CS32G051芯片模塊資源圖

◆ 支持FRS功能

CS32G051集成硬件化FRS信號檢測，可精準檢測Device端60-120us的FRS脈沖信號，具有檢測時間精準、響應速度快的特點，可靈活設置以兼容市場上的USB Type-C接口擴展塢產品。

◆支持多種低功耗模式

CS32G051集成USB Type-C接口PD協議低功耗模塊，可以做到睡眠期間實時偵測CC電平信號，快速響應Type-C接口插拔事件。另外在PD設備常連接狀態下，CS32G051也可進入低功耗睡眠狀態，有PD通信數據流即可實時喚醒系統，從低功耗睡眠狀態切換到正常PD通信狀態，可做到數據0丟包。低功耗狀態工作電流可做到＜500uA@3.3V。

◆支持多種ALT Mode

CS32G051的PD協議通過結構化的VDM命令實現配置，以進入或退出ALT Mode。PD協議棧可靈活定制適配不同的ALT Mode，包括DP Mode、USB4 Mode等。

◆支持UVDM定制

CS32G051除了支持結構化的VDM命令，還支持非結構化的UVDM，用戶產品可通過自定義UVDM定制化自己的生態鏈產品，如超級快充、超低功耗模式、DEBUG模式等。

◆集成BC1.2模塊、USB2.0 SWITCH和SBU SWITCH

CS32G051 BC1.2模塊、USB2.0 Switch和SBU Switch，通過BC1.2模塊自動識別接入設備的類型。如果接入的是SDP端口或CDP端口，CS32G051 控制USB2.0 Switch讓DP\DM導通到SOC端，如果接入的是DCP端口，CS32G051 控制USB2.0 Switch讓DP\DM導通到BC1.2模塊。另外，CS32G051 通過Type-C模塊可識別到正反插狀態，進一步控制SBU Switch進行正反插控制。

支持多種快充協議

CS32G051 集成多種協議棧，除了PD協議外，還可以支持到SCP、AFC、QC2.0/3.0等多種快充協議。

芯海科技PD系列芯片全場景應用領域芯海科技作為國內首批推出PD MCU的芯片原廠，參與中國快充行業標準UFCS制定。公司PD系列芯片產品迄今已歷經三次迭代，提供全方位的快充協議支持，可使用一顆協議芯片，完成充放電、投屏、數據通信等功能，幫助客戶簡化產品設計同時增加產品賣點，并廣泛應用于筆記本、PC Host、便攜顯示屏、HUB、Dock等全場景應用領域。