Фактор USB: как ASUS ExpertBook B9450F защищает себя от повреждений

Контроллеры, собранные в единой «сис­те­ме на чи­пе», яви­ли ожи­да­е­мую для но­ут­бу­ков про­б­ле­му: чув­ст­ви­тель­ность про­цес­со­ра и все­го, что с ним свя­за­но, ко все­му, что мо­жет быть под­клю­че­но к USB-разъ­е­мам. Од­но не­лов­кое дви­же­ние — и здрав­ст­вуй, сер­вис­ный центр. Да­же при на­ли­чии га­ран­тий­ных обя­за­тельств — это про­це­ду­ра не из при­ят­ных. По­хо­же, ком­па­ния ASUS, про­ек­ти­руя биз­нес-но­ут­бук ASUS Ex­pert­Book B9450F, уч­ла фак­тор USB. Под­роб­но­с­ти то­го, как вы­пол­не­на за­щи­та по USB-ши­не, мож­но уз­нать, про­а­на­ли­зи­ро­вав схем­ное ре­ше­ние этой плат­фор­мы.

Что же представляет собой система на чипе Intel Core i7-10510U известном как Comet Lake, используемая в уль­т­ра­бу­ке B9450F? Фак­ти­че­ски, это старый добрый кристалл процессора плюс од­но­крис­таль­ный чип сис­тем­ной ло­ги­ки Intel 400-й серии, ус­та­но­в­лен­ные на од­ну под­лож­ку.

Intel Core i7-10510U, используемый в ультрабуке B9450F, — это кристалл процессора и однокристальный чип системной логики Intel 400-й серии, установленные на одну подложку

 

Системная логика поддерживает шину USB 3.2 Gen 1x1, что означает максимум 5GbPS производительности. Ко­ли­че­с­т­во пор­тов гиб­ко регулируется в производстве. Главное ограничение — на всё про всё выделено 24 ли­нии ши­ны PCIe, ко­то­рые муль­ти­плек­си­ру­ют­ся с SATA-интерфейсом. В итоге, Intel Comet Lake силами ин­те­гри­ро­ван­но­го xHCI-контроллера способен обеспечить до 8 портов USB 3.0. Внутренние USB-под­клю­че­ния в ноутбуке ASUS ExpertBook B9450F обслуживают веб-камеру и встроенный Bluetooth, и вполне без­о­пас­ны в эксплуатации. В распоряжении пользователя оказывается два внешних разъема USB Type-C и один Type-A.

Ультрабук ASUS ExpertBook B9450F предоставляет доступ к двум внешним разъемам USB Type-C и одному Type-Am.

 

В отличие от ранее применяемых схем, когда USB Type-A напрямую подключался к процессорному чипу, плат­фор­ма ExpertBook B9450F предусматривает защиту этого порта от неожиданностей. Интерфейсные линии сначала приходят на USB-ре­тай­мер и только через него — на Intel Core i7-10510U.

Интерфейсные линии сначала приходят на USB-ретаймер TPS5766MRMTR от Texas Instruments и только через него — на Intel Core i7-10510U

 

Ре­тай­мер выполняет роль своеобразного аппаратного фа­йер­во­ла. В этом качестве выступает TPS5766MRMTR от Texas Instruments, который имеет много общих черт с ре­драй­ве­ра­ми и ре­тай­ме­ра­ми PCIe-шины, рассмотренными нами ранее, поэтому детально останавливаться на его особенностях мы не будем. Но в силу того, что документация на этот чип пока недоступна, определенное понимание может дать описание аналогичного контроллера, например, TUSB501.

Развязка с помощью TPS5766MRMTR защищает интерфейс от внешних повреждений

 

Развязка с помощью TPS5766MRMTR защищает интерфейс от внешних повреждений, корректируя уровни сигналов и нивелируя возможные их искажения. Дополнительный плюс применения USB-ре­тай­ме­ра в том, что теперь требования к трассировке сигналов от процессора до USB-разъема несколько смягчаются. Это важно, так как при дефиците места проброс интерфейсных линий от материнской платы к разъему USB-A пришлось выполнить гибким шлейфом.

Альтернативная функциональность USB Type-C поддерживается технологией Intel Titan Ridge

 

Технология защиты двух равноправных портов USB-C несколько иная. В ее основе аль­тер­на­тив­ная фун­к­ци­о­наль­ность Type-C, поддержанная технологией Intel Titan Ridge, ранее про­двигаемой под брендом Thunderbolt. На системной плате ультрабука для этого установлен контроллер Intel JHL7540, размаркированный как T803A900.

На системной плате ASUS ExpertBook B9450F установлен контроллер Intel JHL7540 и двухпортовый USB PD контроллер Texas Instruments TPS65988

 

Кроме Thunderbolt с разъемом USB-C ультрабук ASUS ExpertBook B9450F способен питаться через любой из Type-C портов, так как поддерживает спецификацию USB Power Delivery 3.0. Вообще говоря, он может одновременно и заряжаться, и заряжать, и быть хостом, и исполняемым устройством, потому в связке с Intel Comet Lake работает двухпортовый USB PD контроллер TPS65988 от того же Texas Instruments.

Если функции порта USB Type-C по поддержке OTG и Dual Role берет на себя Platform Controller Hub в составе процессора, то такой изыск, как Fast Role Swap может быть обеспечен только чипом TPS65988. Его отличие от обычных схем USB Power Delivery — мгновенной смене роли из приемника тока в его источник (наоборот тоже верно). Это особенно важно, если к USB-шине подключены такие чувствительные к перепадам питания устройства, как накопители на жестких магнитных дисках. Впрочем, и в процессе записи или чтения больших файлов Fast Role Swap не будет лишним.

Как и в случае с ретаймером TPS5766MRMTR, схемное решение Intel Titan Ridge на базе TPS65988 стоит на пути от разъемов USB-C к процессорному гнезду, защищая его от всевозможных неприятностей, связанных с подключением неисправных или даже опасных USB-устройств.

Итоги

На этом можно было бы и закончить обзор особенностей аппаратной реализации USB-интерфейса, нацеленных на защиту ультрабука ASUS ExpertBook B9450F от повреждение по шине. Но в ситуацию вмешивается и программная составляющая. Вся перечисленная функциональность поддерживается драйверами на стороне операционных систем, в том числе и Microsoft Windows. Для того, чтобы активировать их, придется включить поддержку UCSI (USB Type-C Connector System Software Interface) непосредственно в UEFI BIOS, что вызовет установку программного обеспечения UCM (USB Connector Manager Class Extension). Только после этого можно пользоваться всеми возможностями платформы ASUS ExpertBook B9450F.

Утилита AMIBCP рапортует о наличии скрытого пункта меню, отвечающего за управление опцией UCSI (USB Type-C Connector System Software Interface)

 

Примечание. Даже если опций, связанных с UCSI в данный момент нет в CMOS Setup, это не значит, что их там вообще нет. Возможно, они появятся в следующих релизах UEFI BIOS, а знать о них лучше уже сейчас.

Tags