iPhone新機型将采用更流行的type-c接口？多年來一直以設計精密嚴謹著稱的蘋果，為何會考慮這樣的選擇>>>

撰文/記者 趙天宇 編輯/劉昭

新媒體編輯/李雲鳳

采訪專家

王燕（清華大學集成電路學院教授、模型模拟團隊負責人）

劉占強（中科院上海矽酸鹽研究所高級工程師）

6月7日，歐洲議會和歐盟理事會達成一緻，到2024年秋季，USB Type-C接口将在歐盟成為手機、平闆電腦和相機等電子設備的标準充電接口。這也再次佐證了“從Phone 15開始，新機型将采用type-c取代目前Lightning充電接口”的傳言。

對于蘋果而言，獨特的生态系統是其參與市場競争的有利資源，這其中也包括與衆不同的充電線接口。但随着時代改變和科技的進步，技術水平遲滞不前、充電速度較慢的Lightning接口已成為用戶吐槽的熱點。

蘋果“改嫁”type-c的背後，映射出的正是近年來手機廠商和科技企業在充電（接口）領域競争的加速，以及充電設備芯片化、智能化的大趨勢。當然，這也給國産化替代提供了更多機會。

Lightning接口：

被時代抛棄的前浪

2012年9月，蘋果發布了iphone 5，與之一起誕生的還有蘋果專用的全新一代接口Lightning。與當時安卓陣營主流的microUSB 接口相比，Lightning 接口體積小巧的同時，插拔不分正反，并取消了耳機孔，同步支持音頻信号傳輸。

十年前，智能手機剛剛起步，Lightning接口集科技感和設計感于一體，在當時是近乎跨時代的存在，迅速成為一衆蘋果移動設備的标配。

但USB相關技術也并非原地踏步，在Lightning的刺激下，它表現出更強的求生欲和進步速度。

USB2.0時代，标準USB接口無法适應輕薄便攜的移動設備，因此就出現了mini USB和Micro USB接口：面向移動設計，輕薄小巧，性能和标準的USB 2.0接口相差不大。

▲type-c接口與lightning接口（圖片來源/DIGNITED）

到了USB3.0時代，借鑒蘋果Lightning接口的正反插，2014年速度更快、兼容性更好的USB Type-C接口正式誕生。

與前代産品相比，Type-C接口觸點數量大大增加，共有24個引腳，成中心對稱分布，從而實現正插與反插時設備都能成功識别。不僅是正反插，觸點增加以後，Type-C在傳輸及充電速度上都得到了大幅提升，并且支持雙向充電；最高4K分辨率的視頻輸出；還有外接和轉接功能。

尤其是在充電上，由于Type-C夠承受更高的電壓和電流，加上充電協議的加持，目前最高速率已經可以突破120W，44W以上的快充成為标配。

反觀蘋果的Lightning接口，雖然支持正反插，但隻有8個針腳工作，且能承受的最大電流隻有3A。如此一來，用戶最關心的充電功率，上限被鎖死在33W。

▲type-c與lightning接口對比示意圖（圖片來源/ifanr）

在百瓦快充當道的2022年，Lightning的充電速率隻能稱之為“龜速”，甚至趕不上USB 2.0 時代，最高支持36W充電的接口。

蘋果手機的充電有多慢？以iphone12為例，官方給出的數據，在使用原裝充電線充電頭的情況下，大約需要1個半小時。但許多用戶的反饋卻是，比1.5小時還要慢。

用戶魏先生表示，用原裝蘋果20W充電頭，從0%開始，完全充滿花了大約2個小時，嚴重影響了使用效率；如果用網購平台随便購買充電線，鄧小姐告訴記者，2個小時大約隻能充電65%，她認為，這個速度甚至比不上自己新能源汽車的快充。

對比國産安卓手機，越來越多的産品已經支持100w以上快充，且不需要額外購買充電頭，3分鐘可充電30%，5分鐘可充電50%，15分鐘可充電100%的時代已經到來……

蘋果為何不改良Lightning接口，或者轉用Type-C從而提升充電速度呢？業内人士指出，這與蘋果手機本身設計有關：蘋果手機内部零件空間寸土寸金，Type-C接口相比LighTIng接口，面積大了一倍多，這對于設計上精密嚴謹的iPhone來說，牽一發而全全身。研究近幾代iPhone手機的設計不難發現，保守已經成為主流。

生态利潤也是蘋果堅持使用Lightning的重要原因：已經使用了十年時間的Lightning，讓蘋果把賣數據線做成了一門生意：以 Apple Watch、AirPods 和 Lightning 數據線為主的其他硬件收入每年可以為蘋果帶來 350 億美元以上的營收，幾乎占到全年近2000億營收額的1/6。

加密芯片背後的封鎖與反抗

縱然Lightning接口已經嚴重落伍，但在巨大利潤和嚴苛成本之下，蘋果也沒有改用Type-C的充足理由。甚至為了維護Lightning接口的正統，蘋果還推出了嚴苛的MFi認證。

MFi是Made For iOS的意思，數據線生産廠商隻有經過MFi認證并向蘋果提交計劃繳費以後，才能“光明正大”的生産正品數據線。這讓一根數據線成本擡升到15元人民币左右，如果再算上認證成本、設備成本、物流成本、銷售費用，正版數據線自然價格不菲。

繞開MFi認證行不行？蘋果數據線絕非一根普通的電線，它的科技含量相當高，充電頭上排布了四塊芯片，可謂方寸之間，列陣千軍萬馬。

（圖片來源/視覺中國）

四塊芯片當中，NX20P3A1UK負責控制功率開關，這顆芯片工藝流程複雜，封裝水平也比較高，國内工廠生産較為困難；另一塊SN2025是加密芯片，且加密程度相當高，它通過和蘋果設備上的芯片“對暗号”來确認彼此的身份。

廠家隻有在經過MFI認證後，才能從指定代理處購買到指定數量的芯片，隻有貼着MFi認證的數據線才可以和 iPhone 配合工作，沒有例外。所以業界把蘋果的這顆加密芯片叫做“魔鬼芯片”。

在 Lightning 接口剛剛推出的時候，一根蘋果認證的數據線可以買到200元人民币，而其中很大一部分利潤都被蘋果分走了。反過來，如果能複制出“魔鬼芯片”，數據線售價就可以大幅降低。

據調查，目前在廣東、深圳等地，一條蘋果芯片破解産業鍊已經成型：黑客破解芯片漏洞以後，廠商複刻或者模拟其核心功能，生産盜版的識别芯片，山寨數據線廠商從破解芯片供應商手中拿貨，最後組裝成數據線，銷往各地，成為了電商平台當中“9.9元包郵”的一衆産品。

但這種方法無法解決iOS 每一次升級後，蘋果修複漏洞的問題。數據線驗證的漏洞也會随着系統升級而被修補，這根線會立刻失去作用，其克隆的幾十萬根數據線也就統統失效了。

這也解釋了為什麼很多“支持快充”的數據線買來時候很好用，而大約一到兩個月之後，就會出現充電速度下降、被報警的現象，有些數據線再過一兩個月幹脆就不能使用了。

（圖片來源/Chinadaily）

在清華大學集成電路學院教授、模型模拟團隊負責人王燕看來，從芯片加密的角度理解，蘋果的MFi認證，實質上進行的就是一種技術層面的“封鎖”和“壟斷”。但在消費電子産品快速發展、快充技術不斷進步的當下，這種技術封鎖已經毫無價值，這也是迫使蘋果轉向USB的重要原因。

中科院上海矽酸鹽研究所高級工程師劉占強認為，蘋果從 Lightning接口轉向Type-C的傳聞已經有很多年了，實際上蘋果的三大主銷産品（iPhone/Mac/iPad）當中，最新款的電腦和平闆已經更換了Type-C接口。在數據線接口和快充協議不斷推行标準化的當下，這是一種大勢所趨，也是有利于消費者使用習慣的好事。

（圖片來源/視覺中國）

“改嫁”type-c，

國産化替代迎來新機會

消費層面以外，蘋果“改嫁”type-c的背後，映射出的正是近年來充電設備芯片化、智能化的大趨勢。蘋果統一使用USB接口以後，将給以氮化镓為原材料的第三代半導體充電設備，提供廣闊的發展空間，并加速主要零部件國産化替代的進程。

氮化镓，化學式 GaN，是氮（N）和镓（Ga）的化合物，被譽為第三代半導體材料。GaN 材料系列具有低的熱産生率和高的擊穿電場，是研制高溫大功率電子器件的重要材料，未來在數據中心、新能源汽車充電等領域應用廣泛。

在消費電子領域，氮化镓充電器功率更大，體積更小，充電速度更快。為什麼有的手機能夠實現100W乃至120W快充？這背後離不開氮化镓充電器的支持。

記者了解到，從2020年開始，氮化镓快充商業化進程全面鋪開：目前已有數十家主流電源廠商，例如綠聯、品勝等都開辟了氮化镓快充産品線，華為、小米、三星、聯想等知名手機/筆電品牌也先後入局。

“芯片是快充之本，氮化镓充電器的核心正是氮化镓功率芯片。”王燕告訴記者，氮化镓芯片包括功率芯片和控制芯片，全球範圍内已有納微、英諾賽科、英飛淩等數十家供應商。

（圖片來源/視覺中國）

在半導體國産化的大背景下，當下國内芯片廠商已經陸續實現了普通快充電源芯片的國産化替代。得益于較早布局，第三代半導體産業發展迅速，國内廠商在氮化镓功率芯片領域，技術方案已經相對成熟，為快充領域發展提供了良好支撐。

當下中國已成為世界上最大的快充充電器生産國，也是快充芯片重要的供應商之一：數據顯示，iPhone手機2021年出貨量達到2.39億部，位居世界第二。假如這2億部手機全部換用支持快充的type-c接口，一個巨大的快充消費市場，将給中國企業帶來全新的機遇。

但王燕同時指出，當下氮化镓充電器的難點，仍在氮化镓控制芯片的研發和生産制造：由于技術壁壘和國産工藝水平限制，過去幾年當中控制芯片自主化程度不高，有相當一部分芯片是國外進口。

“隻有實現氮化镓控制技術的突破，才能把整個氮化镓快充市場的主動權掌握在自己手中。實現氮化镓充電器全面國産化，氮化镓控制芯片是關鍵，提升産線産能水平則是重中之重。”

據了解，國内目前有南芯半導體、美思迪賽、亞成微、傑華特等多家電源芯片廠商布局了氮化镓控制器産品線，多款基于國産控制器開發的氮化镓快充産品已經問世。未來在蘋果轉用type-c接口的刺激下，必将進一步加速發展，擴大市場規模同時，極大豐富快充電源廠商的選型需求。

出品：科普中央廚房

監制：北京科技報 | 北科傳媒

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