MateBook与MacBook Type-C接口体验

LDR6023全面兼容Macbook和Matebook

发布日期:2016-06-15 | 点击: | 字号:

       MateBook,作为第一款国产单Type-C接口的平板电脑,一经面市就受到了广泛的关注。本文尝试对MateBook的TYPE-C接口特性,进行一些常规的测试,并结合MacBook进行一些比对希望对关注这款产品的爱好者们有所帮助。

( 图1 Mate Book Type-C体验所用的测试工具 )

       如图1所示,本次测试使用了7款TYPE-C外设。包括,第一、Matebook原配24W适配器;第二、Apple 官方Macbook Docking;第三、LDR6021 60W适配器;第四、LDR-PD01 USB PD协议分析仪;第五、LDR-PD02 USB PD电压触发器;第六、LDR-PD05 TYPE-C接口双向保护器;第七、LDR6023 DOCKING,带HDMI输出。

 

第一步、TYPE-C接口充电功率测试

( 图2 Matebook原装适配器,24W Max )

       原装适配器上,显示的是5V 2A,9V 2A,12V 2A,先用LDR-PD02对其各档电压和电流进行测试:

( 图3  MateBook原装适配器5V档LDR-PD02测试 )

( 图4 Matebook原装适配器 9V档LDR-PD02测试 )

( 图5 原装适配器12V档LDR-PD02测试 )

       经过测试,3档电压,都能给输出最大2.3A,在2.4A进行了过流保护,在过流保护关断前,有明显的降压输出功能,可以对智能设备进行自适应,避免不必须要的强制关断。实际上,赛尔康生产的这款USB PD适配器,在研发、测试、老化过程中,都批量使用了LDR-PD02。适配器真身确认无误后,即开始插入MateBook进行实际充电测试。

( 图6 原装适配器插入Matebook 使用LDR-PD01进行USB PD协议分析 )

       插入以后,LDR-PD01立即收到了适配器与Matebook之间的通信协议,首先来看适配器发出的PDO。

( 图7 Matebook原装适配器的PDO数据包 LDR-PD01抓取 )

       毫无意外,非常工整的三档PDO,与外壳上所标示的值完全相同。Matebook收到这个PDO数据包后,会立即进行request,第一步Request的是 12V 1A,这估计是出于安全的角度考虑。 在1A稳定后,会再次进行request,这次要求的是2A:

( 图8 Matebook最终的request数据包 LDR-PD01抓取 )

       Matebook,也有放它的Sink_Cap数据包出来。

( 图9 Matebook的Sink_Cap数据包 LDR-PD01抓取 )

       从这个数据包可以看出Matebook能够接受从9V到20V的电压,而它自己本身也能够输出5V,因为是Dual_role器件。不知道是出于何种原因,电流是1A,这可能会给某些智能适配器造成误会,以为仅仅1A电流就可以满足Matebook的需求,而事实上,它的电流需求情况不是这样的。我们分别用原装适配器,LDR6021适配器14.5V和20V两个版本对Matebook进行测试,电流需求结果如下:

( 图10 使用原装适配器12V供电,Matebook电流消耗情况LDR-PD01命令行获取 )

( 图11 使用LDR6021 14.5V适配器供电,Matebook电流消耗情况 LDR-PD01命令行获取 )

( 图12 使用LDR6021 20V适配器供电, Matebook电流消耗情况LDR-PD01命令行获取 )

       通过实测分析我们可以看到Matebook在12V,14.5V,20V情况下,分别消耗了24.6W,25.2W,以及27W,基本认为是恒功率输入,没有什么意外。另外,在无适配器插入时,通过接入LDR-PD02作为负载,Matebook自己也可以向外输出功率,提供的电能是5V 1.8A,并支持Emarker Cable,通过协议分析,我们得知,Matebook原配的TYPE-C TO TYPE-C线,并没有内置Emarker芯片。另外,我们对MateBook对协议的容忍度进行了测试,结果与Macbook 2015版本类似,没有对适配器以及Docking进行过多的时序约束,即使对方没有满足标准要求的时序,Matebook的策略仍然是最大限度容忍,可能是出于提升兼容性的目的。而Macbook2016则表现的对时序非常苛刻,导致了很多兼容性问题。功率信息测试完成后,开始测试多媒体特性,首先使用APPLE原装的DOCKING插入进行测试。

( 图13 使用Apple Macbook Docking对Matebook进行测试 )

  插入后,LDR-PD01的通信指示灯亮起,代表两边的PD通信已经取得成功。但是,右下角却出现了“不可识别的USB设备”标志,这意味着需要驱动程序。我们一时弄不懂这个驱动程序应该如何获取。但是,设备似乎是能够工作的,也能够读取USB3.0的U盘,并输出HDMI,但是,却出现了一个问题,USB2.0的鼠标用不了。由此猜测,这个不可识别的设备,就是针对Macbook Docking内部的USB2.0 hub来说的,为什么会有一个USB 2.0的hub而不是3.0的HUB呢? 这是因为,USB3.0的数据,在Macbook Docking里面,从C口到A口是直通的。而2.0的数据却必须要进过hub,因为虽然输出A口只有一个,但是,Macbook Docking自身需要用USB2.0数据来实现固件自动升级,包括USB PD的SRC TO SNK Power Swap功能。Apple通过这个USB2.0的数据,为自己留了后门,在用户拔出适配器的时候,挂在hub上的移动硬盘不会被复位,数据传输不会被中断。目前来看,这部分基于USB 2.0的协议,Apple并没有释放给第三方,导致了LDR6023,Fresco,VL等第三方Docking事实上无法在拔电不掉盘这个性能上达到与MACBOOK DOCKING同等的效果。否则,Apple官方$99的一个DOCKING,如何维持优势呢?

       好了,为了避开这个无法识别USB 设备的的问题,我们转向了LDR6023 DOCKING,接入Matebook。

( 图14 使用LDR6023 DOCKING对Matebook进行测试 )

       与Macbook Docking不同,LDR6023 Docking,从C到A口的USB 3.0和 USB2.0的数据,都是直通的,自然也就不存在不可识别设备的问题。当然,在线升级的功能,同样是有的,不同的是,LDR6023 DOCKING把这个功能做在了充电这端的TYPE-C口上,这样就可以避开USB 2.0HUB的问题。插入后,一切正常,Warcraft出来了。U盘正常读取,4K的HDMI信号出现,似乎非常完美。开始进行一些具有挑战的测试了。插上充电,过程很平稳,视频不闪烁,U盘也正常读取。说明LDR6023 Docking Matebook配合进行SNK TO SRC的Power swap过程很完美,LDR-PD01的协议分析也支持了这一点。在充电过程中,突然拔掉适配器。结果,黑屏了,需要闪几闪,才能够恢复过来,同时U盘也被重新复位了。说明SRC TO SNK的Power Swap过程失败。这个过程比较奇特,因为LDR6023 Docking在对 Macbook 2016版进行 SRC TO SNK Power Swap 过程是非常成功的。马上截取LDR-PD01的协议分析数据,数据表明,从PR SWAP命令发出,到双方的PS_RDY握手过程圆满成功,但是却在完成swap,并且Matebook已经接管了VBUS并输出5V后的50ms,Matebook突然复位了type-c总线,VBUS和CC信号Drop到接近0V,于是全功尽弃。对Macbook Docking也有同样的效果。对手上的一块Fresco的Docking进行测试后发现,不仅拔出后HDMI会消失,连插入适配器也会造成HDMI输出中断,也就是说,SRC TO SNK的POWER SWAP过程也是失败的。

( 图15 Matebook PR_SWAP过程失败 )

       这让我们想到了要到月底才能够发售的 Matebook 原配 DOCKING,是不是因为这些细节的原因还在磨合呢。究竟会如何就不得而知了。到时候,小编会再补上相关测试结果的。说点题外话,Power swap是个坑,Macbook 2015版最初是把协议做错了,我们的一位朋友为此特意发了邮件给Apple的开发组,他们还回了邮件,承认确实做错了。对于Apple来说,木已成舟,只好把2015版的Mac book升级成既兼容它出厂时那种错误的协议流程,又兼容完全标准的协议流程。而2016版的MacBook,则从出厂开始,就不再兼容原有的错误协议流程,必须完全遵循标准,这造成了业界不小的震动,其中VL100全军覆没,旧版LDR6023和Fresco的Docking在拔掉适配器时,必然复位U盘和HDMI信号,即闪屏,因为错误协议流程导致CC连接的必然复位。当然,各家都已经陆续推出了自己的升级版固件。

       Matebook 的发布为国内 type-c 接口从业者带来了极大的鼓舞。毕竟,这一匠心之作,将会成为国内典范,后续整个产业就可以快步增长了,包括 10月份,预计华为还会推出type-c接口的MatePhone,支持pd充电已经是确定的了,但是能否支持DP输出,这个还不清楚。在这方面,华为和国内的手机厂商都面临一个难题。假如手机支持DP输出,那么,输什么东西出来? Apple有着自己的套餐,手机使用IOS,DP输出MacOS,Microsoft有自己的win10 套餐,手机使用win10 mobile,DP输出win10桌面版。国内手机基于Android的UI操作系统,这个套餐不好做,估计也就只能够搭配ChromeOS了,但是这显然不符合消费者的需求。难道只能够投奔Microsoft吗?华为作为国产手机的表率,在这一轮新的淘汰赛中会交出什么答卷,让我们拭目以待。

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