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近年来，随着氮化镓、碳化硅等第三代功率半导体技术的日益成熟PD3.1 进一步推进了标准PD快速充电标准的通用性和普及率，快速充电市场PD在华为、苹果、OPPO、小米、VIVO在众多厂商的推动下，快速充电技术从手机扩展到显示器、笔记本电脑、电动工具、个人护理、新能源汽车、户外电源IOT苹果就在设备等Macbook Pro 最新的2021了最新的PD3．1新标准。

据BCCResearch数据显示，预计2022年快速充电的渗透率将上升到24%，市场规模将达到27.43亿美元。在下游市场需求的推动下，快速充电芯片市场需求呈爆炸性增长，但机会总是给有准备的人，PD在这一领域深耕十年的芯海科技迅速进入收获期。

PD发展快充协议

分析芯海科技PD在芯片之前，让我们先回顾一下PD标准的变化更有助于我们了解芯海十年磨剑的过程。

2010年，USB-IF协会下属的BC（Battery Charging）小组制定BC1.2（Battery Charging V1.2)协议主要用于规范电池充电需求，最早基于USB2.实现0协议。后来的QC、AFC、SCP、FCP几乎所有的私人快充标准(苹果除外)都来自BC1.2延申而来。

2012年7月，USB-IF基于当时普遍存在的发布USB-A和USB-B接口的USB PD1.0标准，描述通过USB 3.0 和USB 2.0 最高接口可达100W供电能力的美好前景。

2014年8月，USB-IF协会发布了革命意义Type-C 1.0接口标准和USB PD2.0 标准，通过USB-C增加连接器和电缆CC通信线实现了功率双向传输和最大100W供电，解决了USB PD1.实施中遇到的困难。

2015年底，USB-IF协会推出了USB PD3.2017年2月发布0标准USB PD3.在USB PD3.可编程电源在0标准的基础上增加PPS。

2021年5月，USB-IF协会发布了最新的USB PD3.1快充标准，6年后USB PD快充技术的重大更新。USB PD3.1标准新增了28V、36V、48V三个扩展输出电压，将最大输出功率提高到240W。此外，在扩大功率范围内增加了三组可调电压档(以下简称AVS），分别为15V-28V 5A、15V-36V 5A以及15V-48V 5A。

USB PD3.1把USB PD应用程序由传统手机和笔记本电脑供电，扩展到便携式设备、物联网设备、智能家居、通信和安全设备、汽车和医疗等领域。USB PD它将成为真正统一的供电标准，在此背景下，许多企业家开始进入PD芯片领域。

十年磨一剑的芯海科技

回顾芯海科技PD快充的研发过程似乎伴随着PD标准发展史。

尤其是在智能手机上，苹果iPhone手机推出后，智能手机的电池寿命成为痛点，于是充电宝开始走红。2011年，芯海科技开始开发软件三合一充电宝中的主控芯片CSU8RP3119B，曾经这个芯片的市场份额高达50%！

2015年，芯海PD高通推出了主控芯片高通在市场上更受欢迎QC2.0、QC3.经过分析，芯海科技也选择跟进Type-C PD协议，初步完成产品布局，现在看来这个决定很正确。

2016年，芯海科技推出支持PD2.0的CSS34P16.这是一通用的高性价比PD芯片，芯片仍在发货。

2017年PD3.0标准发布，芯海科技也同步规划PD3.0芯片产品。2018年上半年，芯海科技CS32G020通过了PD3.0认证，这也是目前的芯海PD一个芯片可以支持双通道和两个明星产品Type-C接口，其产品规划相当先进。

2019年，当时智能手机还在QC协议居多，PD随着苹果的发布，快充还没有普及iPhone手机开始慢慢替换Type-C到2020~2021年，手机接口、快充市场开始发生缓慢变化PD爆发。

2021年5月，USB-IF协会发布了最新的USB PD3.1.快速充电标准引爆了整个会场，快速充电从手机蔓延到多个领域，而芯海的快速充电芯片就像天女散花一样CS32G020演变成多个专用PD电源等芯片CSU3AF10，针对PC领域的CS32G051，芯海还将推出针对车规的快充芯片。

芯海PC快充芯片CS32G051迅速起量

CS32G051是芯海科技今年6月推出的国内首款满足笔记本应用场景的高性能32位PD协议芯片。本产品集成多种协议栈，集成快速充电技术规范 UFCS，除了PD除了协议，还可以支持SCP、AFC、QC2.0/3.许多快充协议，如0，带来超兼容的快充体验。同时，该芯片还拥有强大的数据管理，支持多种数据管理ALT Mode，在实现高清数据传输和多屏互动的同时，帮助终端产品实现超快充兼容。在应用场景中，CS32G051具有集成度高、安全性强、开发方便的特点，既能满足笔记本C口管家的基本需求，又能扩大更多的外设资源，适应不同的需求SOC不同的应用场景。

CS32G051推出后，它迅速得到了客户的认可，国内一家著名的笔记本电脑制造商迅速下订单。与此同时，芯海科技也得到了英特尔的大力支持，推广芯片PC领域的普及。

芯海科技的PD芯片也用于显示器、手机等领域，最新的Redmi显示器 27英寸 4K使用芯海科技的显示器PD芯片CS32G020。

目前，许多头部显示器、手机制造商和汽车工业客户已经进口到芯海PD快充方案。

具体来说，CS32G051具有以下特点：

CS32G051是适用于PC应用的USB Type-C和USB PD集成控制器Type-C CC 和USB PD所有功能，HPD检测模块，SBU Switch，USB2.0 MUX，USB BC1.2.为了增强终端设备的充电兼容性，还集成了各种手机快速充电协议。

1、USB PD控制器

-符合USB PD3.1标准，支持PPS功能

-支持PD3.1 FRS功能

-支持配置为DFP，UFP或DRP

2、符合USB Type-C规范

-集成2组CC口(CC1_A/CC2_A，CC1_B/CC2_B)

-电缆链接和方案检测

-支持900mA、1.5A或3A广播

-集成VCRamtron代理ONN MOSFETs，支持OCP，带载300mA，600mA过流保护

-做UFP充电能力检测可自动进行

-支持Dead Battery检测

3.其他快充协议

-QC2.0、QC3.0、QC4

-FCP、SCP、SSCP、AFC

-BC1.2、Apple Mode

4、集成Analog Mux

-1组SBU Switch For AUX_P/N

-1组USB2.0 MUX For DP/DM,2:1，满足480Mbps的通信要求

5、MCU资源丰富

-12K SRAM，256K Flash(支持双区分配)

-4组I2C/SMBUS，支持主/从

-26个GPIO

6、封装：QFN32（4mm*4mm*0.75mm）

全功能覆盖，正面PK国际厂商

目前，PD市场吸引了许多玩家进入市场，许多制造商推出了支持PD与天德钰、英集芯、南芯、智融、慧能泰等协议的快速充电芯片相比，国内其他厂商的产品大多以电源应用为主，以电源芯片为主 协议构成，但芯海科技的产品直接针对国际同类产品，产品最大的亮点是全功能Type-C 的PD主控芯片，应用比较广泛。

此外，芯海科技的产品完全通过了双向认证，这是最强大的，比如充电器PD单向认证的单向认证要求是100多个内容，双向对PD认证测试项目的要求约为单项项目的3~4倍。这只是一个电源，如果你想做数据传输，会有1000多个测试，比电源高10倍！

在USB-IF PD在认证中，最难的要数是PD-HOST端的认证，PD-HOST需要做认证DRP双向，需要支持ALT Mode相关测试，ALT Mode 包括DP、USB4.0, TBT等等，相对于单一PD电源产品，PD-HOST无论从系统的复杂性还是协议的复杂性来看，都比PD电源产品难度要高得多，这就是为什么PD-HOST一直被台系和美系占据的原因之一。芯海能够从PD进入电源领域PD-HOST领域，是芯海对PD协议长期耕耘，在PD经过多年的技术积累，该领域得到了体现。

PD前景光明，芯海任重道远

芯海科技董事长卢国建，华为海思前身华为ASIC部门工作多年，他深知板凳坐十年冷的道理，一个IC多年的潜心投入凝聚在爆款产品背后，PD3.1代表了未来的大市场芯海科技抓住了新的大趋势，也是长期投资的回报。今年上半年，一台国产笔记本电脑成为黑马，芯海PD芯片获得大量订单，这是对创新者投资的激励。希望更多本土厂商长期布局，抓住未来的大机遇！（完）