收藏！为何LG、红米显示器也支持USB扩展？这些芯片给你答案

前言

USB集线器也称USB HUB，顾名思义就是一种将单USB接口扩展为多个并同时收发数据的装置。USB集线器根据所述规格以及速率不同，可以分为USB4 HUB、USB3.1 HUB、USB3.0 HUB USB2.0 HUB等等。传输速率分别最高可以达到40Gbps、10Gbps、5Gbps以及480Mbps。

而USB集线器芯片则是一种用于USB接口扩展的芯片，它集成了收发器、MCU、稳压器和充电电路等功能，单颗芯片就可以实现多口拓展的主要功能，为接口较少的设备提供极大的便利，目前在显示器、USB拓展坞、显卡拓展坞等设备中广泛应用。

文中出现的USB集线器芯片

为助力各位读者更深入了解USB集线器芯片在显示器中的应用情况，充电头网整理了以往内置USB集线器芯片的显示器拆解案例供大家参考。文中出现的两款芯片部分参数如图所示，详细资料小编将在下文为您介绍。

创惟GL3523

创惟GL3523是一颗四口集线器芯片，符合USB 3.1规范。该芯片集成了USB 3.1 Gen 1高速发送器/接收、物理层 (PHY) 、USB 2.0 PHY以及BC1.1、BC1.2充电协议，支持超高速、高速和全速USB连接，并完全向后兼容所有USB 2.0和USB 1.1设备。GL3523还内置了5V-3.3V和5V-1.2V稳压器，有效BOM成本，提供QFN76、QFN64、QFN48三种封装形式。

应用案例

LG UltraFine 27 5K显示器

LG UltraFine 5K显示器是一款内置雷电3接口的显示器，得益于高分辨率与P3色域的加持，相当于4台2K显示器的显示内容，从而赋予其强大的竞争力，成为很多内容工作者的主力显示器。

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红米27寸4K液晶显示器

红米推出的这款27寸4K显示器支持两个HDMI输入，一个DP输入，还支持USB-C视频输入和充电输出，不仅可以用于连接台式机办公使用，也可以直接连接笔记本，显示器还具有USB-A接口，能够扩展笔记本USB-A接口，可用于数据传输及连接外设，使用非常方便。

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汤铭FE1.1S

汤铭FE1.1S是一款USB 2.0 4端口集线器控制器芯片，符合USB-IF通用串行总线规格。扩展4个端口支持高速、全速和低速模式。该芯片还内置5V-3.3V和1.8V稳压器，能够降低客户BOM成本，支持BC1.1、BC1.2充电协议，提供WQFN-24以及SSOP-28两种封装形式。

应用案例

创维27英寸2K液晶显示器

创维这款27寸2K显示器采用三面微边框设计，外观简洁大方。显示器支持HDMI，DP和USB-C视频输出和60W充电输出，可作为传统显示器使用，也可用于一线通的笔记本电脑使用。显示器还配备了两个USB-A接口，连接键盘鼠标，配合笔记本电脑更加轻松。

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充电头网总结

充电头网了解到，汤铭FE1.1S是一个支持USB3.0规范的集线器芯片，最高可提供四USB-A口扩展，并内置BC1.2快充协议，在实现数据传输的同时也可以为功率较高的设备直接供电，免去以往还要单独外接外接供电的困扰。同时芯片还自带稳压器，外围更简洁，有效降低产品BOM成本。而另一颗创惟GL3523则在支持上述特性的同时将USB传输速率提升至USB3.0，可以面向速率更高的场景应用。

这两款芯片均具备外围精简，应用简单的特性，开发工程师可以根据实际应用场景对速率的需求，灵活选择两款芯片。此外，鉴于最新的USB4 2.0标准已经实现了高达80Gbps的传输速率，相信未来随着各大厂商的技术优化以及用户对高速传输的需求，未来市场上支持USB4的HUB集线器芯片将会不断涌现，从而为用户提供更加卓越的使用体验。

威锋电子、瑞昱推出两款支持USB4的拓展坞主控芯片VL830与RTS5490

前言

USB4是USB架构的新一代技术规范，基于Intel公司贡献的雷电3协议规范，并与雷电4规范保持一致。USB4架构可以动态地与多个硬件端点共享一个高速链接，以提供最快速的数据传输服务。

HUB主控芯片是一种用于USB接口扩展的芯片，它集成了收发器、MCU、稳压器和充电电路等功能。它可以将一个USB接口拓展成多个接口，包括视频传输接口、网线接口等，为接口较少的设备提供极大的便利。由于接入多接口，对于速率有着很高的需求。随着人们对于速率传输的要求越来越高，之前的HUB主控芯片已不再适应人们的需求。而USB4具有40Gbps的传输速度，并在前不久推出了最新的USB4 2.0标准，传输速度可达到80Gbps。因此，当一款新型的HUB主控芯片支持USB4时，将会为用户带来更加优秀舒心的数据传输体验。

充电头网了解到目前市面上的USB4 HUB主控芯片有威锋电子的VL830以及瑞昱的RTS5490 。

关于USB4

USB的数据传输协议发布比USB PD发布早得多，USB1.0在USB-IF成立的第三年，也就是1996年就推出来了。第一代USB标准，其传输速率只有1.5Mbps，有关USB历史版本发展的详情请看下表：

2019 年 9 月，USB4 正式发布，最高传输速率达到 40Gbps，与雷电 3 相同。USB4 有两个规格，分别是最高带宽达到 40Gbps 的 USB4 40、最高带宽达到 20Gbps 的 USB4 20，消费者需认清楚 USB4 40 才是满血接口。

2022 年 9 月，USB4 2.0 标准提前曝光，最高速率提升至 80Gbps，采用全新数据架构，USB PD 快速充电标准、USB Type-C 接口与线缆标准也将同步更新。

可以看出在版本更新的过程中，最大的变化就是数据传输速率的提升，由最初的1.5Mbps到如今曝光的USB4 2.0已经高达80Gbps，提升了几万倍。这种变化主要得益于数据传输通道的升级，自2013年后USB3系列版本，增加至4对差分通道，并配备性能更佳的USB-C口，使得数据传输有了质的提升。

目前应用于USB-C接口的高速数据传输功能的产品也有很多，主要有一些外接存储设备（如高速固态硬盘、高速传输线材以及直接用于某些高端笔记本的接口。

USB4 HUB主控芯片

威锋

威锋电子VL830

威锋电子VL830是业界首款USB4控制方案，完全符合USB4规范，传输速度40Gbps，兼容雷电4和雷电3，并且具有优化的系统成本。其支持把雷电4或者USB4输出成四个10Gbps的USB3.2接口，一个USB2.0接口和一个DP1.4接口，充分满足USB4及雷电4的集线器+视频转换应用。

威锋USB4转换芯片具有一个USB4或雷电4上行接口，具备5个下行接口和1个DP接口，DP接口支持32.4Gbit/s带宽，最高支持8K/60Hz HDR视频输出。硬件支持数字签名固件的安全功能，支持PWM驱动LED指示灯，支持通过USB接口或I2C总线进行固件升级。USB口支持BC1.2、Apple2.4A、三星等充电协议，可为连接的设备进行充电。

威锋VL830参考设计，采用USB-C接口，支持雷电4和USB4输入，输出具备四个USB3.2接口，一个USB2.0接口以及一个DP1.4接口。

威锋VL830用于各种扩展坞的参考设计，具备电源输入接口，HDMI、DP接口以及两个USB3.2接口，支持与威锋VL10X系列控制器共同工作，连接充电器为笔记本充电。

威锋VL830方框图，内置USB3.2集线器，支持四个USB3.2和一个USB2.0接口，还支持一个DP1.4a接口。其中DP接口还可通过其他转接芯片转换成HDMI接口，搭配威锋VL103、VL105等芯片进行PD支持，可实现笔记本电脑的USB-C口供电、USB接口和显示接口扩展。

威锋VL830采用10*10*1.03mm FCCSP封装，供电分为3.3V，1.05V和0.9V三路供电。据威锋消息，目前已有多家扩展坞厂商采用威锋VL830设计产品。

瑞昱

瑞昱RTS5490

据 TechPowerUp 消息，瑞昱最近（Realtek）在台北电脑展上展示了其 RTS5490 HUB 控制器，这应该是其首款 USB4 HUB 主控。

（图片来源：TechPowerUp）

RTS5490 支持高达 40 Gbps 的速度，有一个上行端口和四个下行端口，兼容雷电 3 和 USB 3.2 Gen 2x2 (20 Gbps)，支持最新 USB PD 3.1 供电标准。此外，它还原生支持 DisplayPort 2.1 视频传输。

（图片来源：TechPowerUp）

目前，瑞昱暂未宣布采用该方案的扩展坞何时推出。

充电头网总结

威锋电子的VL830芯片是USB4控制方案的领先者，速度高达40Gbps，兼容雷电4和雷电3，成本优化。支持多种接口包括USB3.2和DP1.4输出，最高支持8K视频输出，具备多种安全功能和充电协议支持，受到多家扩展坞厂商青睐。

瑞昱的RTS5490支持高达40 Gbps 的速度，支持高达 40 Gbps 的速度，兼容雷电 3 和 USB 3.2 Gen 2x2 (20 Gbps)，并支持最新 USB PD 3.1 供电标准。此外，它还原生支持 DP 2.1 视频传输。

威锋电子的VL830和RTS5490都支持USB4 40满血传输速率，而最新的USB4 2.0达到了80Gbps的传输速率，相信随着厂商的优化以及用户需求的增加，未来支持USB4的HUB主控芯片会越来越多，为用户带来更好的使用体验。

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