有鑒於線纜與連接器會因為高頻訊號、機械特性、dianqixingnengyijihuanjingbianhuadengyinsuyingxiangqixingneng，yincikaifashangxuyitaowanzhengdeceshirenzhengjihuayuzhuanyeshiyanshidexiezhuyuzixun，cainengquebaochanpinfuhezhiliangtiaojian、完美展現功能需求。在此篇認證技術文章中，將深入淺出介紹不同規格的USB在認證上的重點，並針對SAS 4.0、PCIe最新規範接口的OCuLink、及光纖線纜AOC（Active Optical Cable），等不同接口的產品
，簡單扼要解釋其特點。此外

，我們也會對電氣測試（Electrical Test）、機械測試（Mechanical Test）
、及環境測試（Environmental Test）所需要的儀器和測試內容做一些基本的介紹。
 

USB 2.0 & 3.0認證測試介紹
 

依照USB協會（USB-IF）的規範，USB 2.0的測試流程，分為八種測試類別（group）。根據線纜與連接器的不同產品性質做為區分，依序接受電氣性能
、機械特性
、及環境變化的縝密測試。而電氣測試
、機械測試、及環境測試又各自包含了許多不同的子測項。因此
，受測產品會接受從數十小時到長達數百小時不等的測試。針對係統業者來說， USB 2.0連接器得接受數百小時的環境測試，內容包含溫度壽命試驗、混合氣體腐蝕試驗、熱衝擊試驗
、及濕度試驗。至於USB 2.0線纜（Cable assembly），因為不需環境部份的測試，因此整體測試時間會相對地較短。
 

USB 3.0
，又號稱為Super Speed USB

，速度最高能支持5Gbps，因此測試項目較多。至於USB 3.0的(de)線(xian)纜(lan)不(bu)用(yong)接(jie)受(shou)環(huan)境(jing)測(ce)試(shi)
，所(suo)以(yi)認(ren)證(zheng)測(ce)試(shi)時(shi)間(jian)上(shang)相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)不(bu)會(hui)那(na)麼(me)久(jiu)。在(zai)認(ren)證(zheng)規(gui)範(fan)上(shang)

，並(bing)不(bu)是(shi)所(suo)有(you)的(de)兩(liang)端(duan)有(you)連(lian)接(jie)器(qi)配(pei)備(bei)的(de)線(xian)纜(lan)就(jiu)可(ke)以(yi)稱(cheng)作(zuo)為(wei)USB線纜，USB協會對此有嚴格的規定，唯有USB協會製定的連接器樣式才能被視為USB 連接器。也唯有USB協會認可的線纜類別才可以送測取得認證及Test ID（TID）。buguoruguochangshangdechanpinshishuyubiaozhunwaiguigedehua，baijiataidekezhihuafuwutuanduiyejiangxiezhukehuyuxiehuijinxingtaolunyuzhengqunenggoudedaoxiehuiyunxujinxingchanpinrenzheng。
 

根gen據ju協xie會hui規gui定ding
，任ren何he一yi個ge類lei別bie的de測ce項xiang失shi敗bai的de話hua

，該gai類lei別bie的de全quan部bu測ce項xiang得de重zhong新xin測ce試shi
，這zhe不bu僅jin有you出chu貨huo時shi間jian與yu金jin錢qian成cheng本ben上shang的de壓ya力li
，要yao如ru何he發fa現xian問wen題ti的de症zheng結jie，更geng是shi廠chang商shang最zui在zai意yi的de事shi。因yin此ci，擁yong有you一yi個ge值zhi得de信xin賴lai的de驗yan證zheng測ce試shi夥huo伴ban是shi一yi件jian非fei常chang重zhong要yao的de事shi。
 

新規線纜總覽
 

USB 3.1
 

USB 3.1被稱為USB 3.0的次世代，擁有高達10Gbps的傳輸速度，並能向下兼容於2.0與3.0。因為其高速關係

，在連接器鐵殼上正反兩麵共加了四個grounding spring
，來抑製EMI與RFI的問題。表一為USB 3.0 與3.1線纜的規格需求比較
 

 

從表一可以看到USB 3.1裸線纜和USB 3.0裸線纜在線材特性阻抗試驗（Characteristic Impedance Test）和傳遞衰減試驗（Insertion Loss Test）測項上有明顯的差別
，顯示為更為嚴格。而不僅是在線纜部分，USB 3.1相關的線纜配件、和連接器的測試規範都較為嚴謹。

USB Type C
 

有鑒於Apple的Lightning技術正反兩麵都可以使用

，USB協會也正在開發Type C
，尺寸接近於USB 2.0 Micro B，且也計劃提供高瓦特數供電傳輸功能（power delivery）。Type C Receptacle分為Full Featured版本和USB 2.0版本，在Full Featured版為單麵12 pin
、雙麵24 pin的設計。2.0版本則將Super speed pairs移除 ，支持正反麵連接用。在Type C plug部份隻有Full Featured版本
，藉由不同的裸線來區別Full  Featured & 2.0。此外，Type C被視為未來手持裝置的充電接口
，預計到2016年時

，包含現在正使用Lightning接口的Apple采用Type C接口的機會也大大的增加，尤其歐盟正式宣布要統一手機的充電接口
，其推波助瀾之下，將會增加Type C的普及率。同時
，相關廠商也要注意雖然協會沒有針對轉接頭做任何認證的要求及規範，但針對Type C和USB 3.1標準Type A的轉接頭、Type C和USB 2.0 Micro B的轉接頭，USB協會後續勢必將強製規定要通過認證。
 

 

圖一：左邊為Type C至USB 2.0 Micro B轉接頭；右邊為Type C至USB 3.1 Standard A轉接頭
 

SAS 4.0
 

現階段的SAS支持12Gb/s
，預計到2016年會變成24Gb/s，而現有的界麵將會改版，會有全新的設計。因為帶寬加大的關係，其差分對（Differential Pair）也會加多，從原本的四對變成八對。除了高頻特性改變之外
，原本的機構特性
、環境特性還是會和SAS 3.0一樣。協會預計2016年前會正式公布詳細規格。
 

OCuLink
 

待協會定義完OCuLink的規格之後，期許OCuLink能夠支持PCIe Gen 3的8Gb/s
、PCIe Gen 4的16Gb/s，且能同時支持光纖版本和銅線版本
，並能運用在內部以及外部用途上。協會希望未來PCIe SSD在內部運作時，能透過OCuLink連接Controller Card和係統。
 

Active Optical Cable (AOC)
 

號稱下一代線纜/連接器的AOC，較銅線輕薄，因為其光纖的特性可以克服銅線的長度限製。AOC並不會因為線纜長度的增加而影響其性能表現（performance）
，例如：200米的HDMI光纖線纜跟1米的HDMI光纖線纜，其性能表現依舊是一樣的。光纖所費比銅線高昂


，但是並不是貴在線纜的本身

，而是兩端的光電組件和IC。
 

 

表二：五種不同高速接口銅線與光纖線纜傳輸長度比較
 

由下表三的眼圖（Eye Diagram）分析可以看到
，銅線會隨著線纜長度的增加，出現訊號傳輸衰竭的現象；而光纖線纜不管是20m或是100m，qixingnengbiaoxianbingbuhuishoudaoyingxiang。raner，jishiguangxianxianlannenggouzhichichangmishuyingyong，xiehuiyekanhaoweilaiqushijianghuiqudaichangmishudetongxianxianlanwaibuyunyong，buguoyinweiguangxianxianyoujishushangjiaobunengdapeizaixitongneibudezhewanyunaoqudengpeizhi，suoyishangwufazaineibuxianshangzuoguangfandeyunyong，suoyitongxianxianlanbingbuhuibeiwanquanqudai，jiangyuzhiyiqibingcunzaishichangzhishang。
 

表三：銅線線纜與光纖線纜的眼圖比較

 

 

在線纜與連接器質量驗證測試上，我們專業測試團隊建議五個重點項目：
 

電氣測試 Electrical Test （含高頻測試 High Frequency）
 

機械測試 Mechanical Test
 

環境測試 Environmental Test
 

認證與兼容性測試 Compliance Test Service
 

情境模擬測試 Scenario Test Service
 

我們以環境測試作為舉例：一項產品的效能
、穩定度與整體質量可能受到諸多環境因素的影響
，像是溫度、濕度、高度、機(ji)械(xie)衝(chong)擊(ji)與(yu)震(zhen)動(dong)等(deng)等(deng)，對(dui)許(xu)多(duo)製(zhi)造(zao)廠(chang)商(shang)而(er)言(yan)，要(yao)掌(zhang)握(wo)產(chan)品(pin)在(zai)不(bu)同(tong)情(qing)境(jing)下(xia)的(de)真(zhen)實(shi)表(biao)現(xian)與(yu)容(rong)限(xian)更(geng)是(shi)非(fei)常(chang)棘(ji)手(shou)的(de)難(nan)題(ti)。因(yin)此(ci)
，廠(chang)商(shang)需(xu)要(yao)專(zhuan)業(ye)的(de)實(shi)驗(yan)室(shi)及(ji)設(she)備(bei)儀(yi)器(qi)，能(neng)夠(gou)完(wan)整(zheng)重(zhong)現(xian)這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)在(zai)真(zhen)實(shi)世(shi)界(jie)中(zhong)可(ke)能(neng)遭(zao)遇(yu)的(de)種(zhong)種(zhong)狀(zhuang)況(kuang)，並(bing)點(dian)出(chu)問(wen)題(ti)風(feng)險(xian)所(suo)在(zai)。
 

而上述的五個重點測試項目中
，“情境模擬測試”shishuyuzongheqitasanzhongxiangmudehunhexingceshi。xianshihuanjingzongshifuzaqiecankude，weileyaoquebaochangshangdechanpinzhiliangtiejinyuzhenshishijie
，womenshejileyixieqingjingceshi，monizhenshidehuanjingzhuangkuang，jinxingdianqi、機ji械xie和he環huan境jing測ce試shi。如ru圖tu二er所suo示shi，上shang山shan下xia海hai的de汽qi車che比bi一yi般ban的de消xiao費fei型xing電dian子zi產chan品pin更geng會hui接jie觸chu到dao不bu同tong的de極ji端duan使shi用yong環huan境jing，因yin此ci車che機ji裏li麵mian的de線xian纜lan需xu要yao接jie受shou一yi係xi列lie包bao含han：溫度、濕度、高度、震動、機械衝擊…等deng較jiao為wei嚴yan苛ke的de試shi驗yan，才cai能neng忠zhong實shi呈cheng現xian在zai不bu同tong使shi用yong情qing境jing之zhi下xia時shi，產chan品pin的de質zhi量liang是shi否fou能neng維wei持chi效xiao能neng表biao現xian
，以yi免mian日ri後hou產chan品pin產chan生sheng問wen題ti會hui有you更geng高gao的de回hui收shou成cheng本ben與yu客ke訴su問wen題ti。
 

圖二：情境模擬測試─模擬汽車在真實情境的使用狀況
 

不同線纜與連接器有不同的特性，需要完整的高階測試儀器與環境，諸如端子強度測試儀
、線纜搖擺測試器
、震蕩測試儀、X光測試儀、焊錫性測試儀器
、溫變衝擊試驗機
、耐壓測試儀、蒸氣老化與鹽水噴灑測試儀等
，才能提升測試效率並完整驗證產品的質量。
 

 

表四：應用在線纜與連接器的測試儀器一覽表
 

通tong過guo以yi上shang的de詳xiang細xi介jie紹shao
，大da家jia在zai對dui線xian纜lan與yu連lian接jie器qi技ji術shu標biao準zhun及ji認ren證zheng測ce試shi上shang，應ying該gai有you了le一yi個ge比bi較jiao明ming確que的de概gai念nian。隻zhi有you通tong過guo一yi係xi列lie的de測ce試shi與yu驗yan證zheng

，才cai可ke以yi使shi得de產chan品pin合he格ge並bing順shun利li投tou產chan。