September 14, 2025

为什么USB4 PSSD一定要集成PD?

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随着数据时代的全面来临,用户对于数据传输速度和效率的需求正以前所未有的速度增长。USB4 作为最新的通用串行总线标准,凭借其高达 40Gbps 的理论传输速率,成为高性能便携式固态硬盘(PSSD)的理想选择。

然而,USB4 技术的普及也为主机厂和 ODM/OEM 厂商带来了新的设计挑战。其中一个核心问题便是:为什么 USB4 PSSD 必须集成电源传输(Power Delivery, PD)功能?

USB4 与 USB3.2 的根本区别:链路建立机制的变革

要理解 PD 对于 USB4 的重要性,首先需要厘清 USB4 与其前代标准 USB3.2 在链路建立(Link Establishment)上的本质区别。

在 USB3.2 时代,PSSD 与主机之间的连接相对直接。当用户将一个 USB3.2 PSSD 插入兼容接口时,设备通过标准的 USB 枚举过程与主机进行通信,协商数据传输速率(如 5Gbps,10Gbps 或 20Gbps),并建立数据链路。此过程主要关注数据通道的建立,电源供给则遵循较为基础的 USB 供电规范。

然而,USB4 的链路建立过程则要复杂得多,并且引入了一个至关重要的 "看门人"——USB Power Delivery(PD)协议。当一个 USB4 设备连接到主机时,双方并不会立即直接建立高速的 USB4 数据链路。取而代之的是,两者首先必须通过 USB-C 接口的配置通道(Configuration Channel, CC)线进行 PD 协议通信。

这个过程可以理解为一次 "资格认证"。主机通过 PD 协议向 PSSD 发送身份识别请求,PSSD 也通过 PD 协议回应其能力。只有当双方确认彼此均为 USB4 兼容设备,并且成功地通过 PD 协议协商了供电契约(Power Contract)之后,主机才会发出 "进入 USB4 模式" 的指令。此时,物理层接口才会切换至 USB4 的高速隧道(Tunneling)架构,实现包括 PCIe 和 DisplayPort 协议在内的数据包传输,从而发挥出 40Gbps 的全部潜力。

简而言之,对于 USB4 设备而言,PD 协商是进入高速模式的 "强制性" 前置步骤。没有 PD,就没有 USB4。

传统方案的掣肘:外挂 PD 带来的成本与设计挑战

在慧荣科技 SM2324 问世之前,PSSD 厂商若要开发一款 USB4 产品,必须采用多芯片的解决方案。这意味着,除了需要一颗负责数据处理和闪存管理的主控芯片外,还必须在 PCB 板上额外增加一颗独立的 PD 控制器芯片。

这种 "主控芯片 + 外部 PD 控制器" 的架构给 OEM/ODM 厂商带来了诸多困扰:

  • 增加物料清单(BOM)成本:额外增加一颗 PD 芯片,直接提升了硬件的采购成本,同时还需要匹配相应的外围电路(如晶振、电容等),进一步推高了整体 BOM 成本。
  • 加大设计复杂度和产品体积:在寸土寸金的 PSSD 内部空间中,增加一颗芯片意味着需要更复杂的 PCB 布局布线,延长了研发周期。同时,更多的元器件也使得产品难以做到极致的轻薄小巧,限制了工业设计的想象空间。
  • 供应链管理复杂化:厂商需要同时向主控芯片供应商和 PD 控制器供应商进行采购,增加了供应链管理和备货的复杂性与风险。

这些因素无疑都成为了阻碍 USB4 PSSD 快速普及和市场化的障碍。

慧荣科技 SM2324:单芯片整合方案的破局之道

洞察到市场的痛点和技术发展的必然趋势,慧荣科技推出了 SM2324 这款高度集成的单芯片 USB4 PSSD 主控芯片。将以往需要外挂的 USB PD 控制器功能,完整地内建于主控芯片之中。通过将 NAND 闪存管理、数据桥接以及 USB Power Delivery 功能集于一身,SM2324 实现了真正的 "All-in-One" 解决方案。

对于致力于打造下一代高性能便携存储产品的 OEM/ODM 厂商而言,采用慧荣科技 SM2324 所带来的价值是显而易见的:

  • 更低的制造成本:SM2324 的单芯片方案无需任何外部 PD 控制器,显著简化了 PCB 设计,并大幅削减了物料清单(BOM)成本,使厂商能以更具竞争力的价格进入市场。
  • 更小的产品体积:高度的集成化减少了元器件数量和 PCB 占用面积,为 PSSD 带来了更大的设计自由度,使其能够实现更为紧凑、便携的工业设计,满足现代消费者对美学与便携性的双重追求。
  • 更快的上市时间:简化的硬件设计和供应链意味着更短的研发、测试和验证周期。厂商无需在不同芯片供应商之间进行协调,从而能够有效缩短从产品开发到最终上市的时间,快速把握市场先机。

总而言之,USB Power Delivery 不再是 USB4 PSSD 的一个可选项,而是开启其全部性能的 "钥匙"。慧荣科技通过其创新的 SM2324 主控芯片,将这把 "钥匙" 无缝地集成到了核心引擎之中,不仅完美解决了 USB4 链路建立的技术要求,更通过高度整合的单芯片方案,一举扫除了传统设计中成本、体积和开发周期等核心障碍。SM2324 的问世,无疑为整个 PSSD 产业迈向 USB4 新纪元铺平了道路,为 OEM/ODM 厂商提供了一套成熟可靠的高效解决方案。

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