【产品】全球首款USB-IF认证的USB 3.0集线器控制器μPD720210，支持最高5.0Gbps数据传输

时间： 2017-11-29 来源：Renesas（世强编辑整理）

技术问答

近年来，随着大容量影像媒体的广泛传播，对于处理更高数据传输率接口的需求急剧提高。受到消费类电子器件不断增加地分辨率和存储性能需求的推动，希望通过宽带互联网连接能够实现更宽的媒体应用，因此，用户需要更快速的传输性能，以简化下载、存储以及用于多媒体的大量内容的共享。USB 3.0在为消费者提供其所需的简易连接性方面起到了至关重要的作用，该标准支持最高5.0Gbps的数据传输速度，比USB 2.0（480MB/秒）快十倍的速度。

概述

瑞萨科技作为世界十大半导体芯片供应商之一，μPD720210是该公司推出的第一款USB3.0 集线器控制器，与瑞萨工业标准主机控制器100％兼容，采用76引脚QFN封装。控制器提供四个下行USB端口，每个端口支持都完全向后兼容所有以前版本的USB，低速（1.5 Mbps）/全速（12 Mbps）/高速（480 Mbps）/超速（5Gbps）操作。

优势

1）与瑞萨行业领先的USB3.0主控制器兼容性最好。

瑞萨电子作为USB实施者论坛（USB-IF）的成员，在定义USB标准和USB技术开发领域一直扮演主导角色。旗下的两款集线器控制器μPD720114和μPD720115，均支持USB 2.0标准并且已经为市场广泛采用。它们还整合了为μPD72020x系列USB 3.0主机控制器所开发的USB 3.0技术，以实现与？PD72020x之间出色的互连性。这样就保证了主机超速的吞吐量和高水准的可靠性。另外，μPD720210不仅获得了微软公司针对高性能和可靠性的Windows 8硬件认证，还是全球首款USB-IF认证的USB 3.0集线器控制器。

2）业界领先的低功耗。在低功耗待机模式下，该器件仅消耗10 mW。

当所有的端口都处于空闲状态时，除了在瑞萨现有产品中所采用的降耗技术外，新的集线器控制器还采用了一个改进的电路设计，当所连接的外设器件处于低功耗状态时，可以显著降低泄漏电流。最终，在节能模式下，？PD720210实现了10mW的极低功耗，使得系统设计者可以更轻松的开发出符合 Energy Star等严格功效标准的系统。此外，即使在USB 3.0的活动模式下，μPD720210还取得了业界领先的350mW的功耗。

3）业界领先的小型安装区域

针对新型USB 3.0集线器控制器，瑞萨已经选择了紧凑的9 × 9毫米（mm）方形扁平无铅（QFN）封装，与以往的器件相比，安装面积缩减了20%。

μPD720210集线器控制器也集成了片上外设，如步降式稳压器，将5V电源电压降至3.3V和1.05V，同时还具有符合电池充电标准的充电支持功能。系统设计中无需考虑外部稳压器。

最终实现了尺寸方面提升：即实现了业界领先的小型总体安装区域（包括系统所需外设元件的总体安装区域），让系统设计者能够实现更加紧凑的系统。

4）能够构建移动扩展坞

这在之前的产品中，移动扩展坞由于功耗或安装区域的限制是无法实现的。？PD720210还能够在不增加成本的前提下实现USB通用充电性能，而这在以往的产品中则需要区花费大价钱才可以实现。

产品规格

· 接口标准：USB3.0

· USB端口：1个上行端口，4个下行端口

· VDD：3.3V，1.05V

· 时钟：24MHz 外接晶振时钟输入

· 封装：76引脚QFN（9x9mm）

· 工作温度：0-70℃

图一内部框图

应用：

· 独立集线器，监视器集线器，PC扩展坞

· 集成在PC中的集线器

· 数字电视，蓝光录像机，机顶盒

· USB存储设备，网络附加存储（NAS）

技术顾问：木木@四月

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辉晓 Lv7. 资深专家 2018-08-16

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xiasummer Lv7. 资深专家 2018-04-22

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xiasummer Lv7. 资深专家 2018-01-26

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WallE Lv7. 资深专家 2017-12-29

usb3.0的hub

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厉害
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有现成的模块吗
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Renesas（瑞萨电子） UPD720210 ASSP数据手册

型号- UPD720210,ΜPD720210K8-BAF-A,ΜPD720210,UPD720210K8-BAF-A

数据手册 - RENESAS - 2014年11月25日 PDF 英文下载

Winning Combo Solution Proposals

型号- 6P41505BNBGI,ISL9001A,F2914,ISL91302BI,PD720115,PS2911,OB1203SD-C4,ISL26132,ISL68201,HXR8201 SR,HXT8201,HXT8201 SR,RX600,RTL8189EM,ISL83386EIVZ,PS9301,RX/23T,ISL97901,HXR44100,RX/23W,UPD720202,ZL9024M,ISL91127,ISL8205M,NR5195AH,PS2711-1,R5F5651EDDFM,RZ/N1D,D2-7XX83,ISL85009,HXT42100 LR,IDT1339,IDT1338,R1EX24512BT,ISL80505A,ISL29501,ΜPD720201,9FGV0441,ISL85003,HXR45400,ISL68227,ISL6146,ISL85005,ISL68223,R5F104BD,RAJ240100,RZ/T1-M,ISL28417,ISL95810,HXT14150,RX72M,RZ/G2M,ISL85005A,HXT44100,ΜPD720210,RZ/G2E,ZMOD4450,ISL80103,ISL9301,ISL80101,P9821-1,RMLV0408,READ2302,RL78/L12,RL78/L13,ISL15102,RX72T,ISL55210,RX23T,ISL28230,ISL99390,FT-2000,RL78/H1D,RA4M1,RZ/G1C,HXT45400,ISL9021A,ISL60002,ISL80410,R5H30313XB08,9BDL411B,ISL88011,HXR45100,NR5200,BCR16RM,RX23W,R1EX25512ATA00I,RV2X6387,ISL97656,ISL85415,RX113,HXC42100,HXC44400,RX231,RX111,HXT45411,HXT45410,ISL85410,HXR42400,ISL85413,ISLA112P50,OB1203,HXT14100,RAA229001,RL78/G11,RL78/G12,RL78/G13,RL78/G14,HXR14150,TW8844,ISL8225M,RL78,SAIC101,RL78/G1A,RL78/G1D,RL78/G1H,P2802-1,ISL81401,ISL68301,ISL8272M,RX/651,FS1012,SGAS711,UPD720115,ISL6146B,ISL95338,ISL97634,RX24T,ISL99380,HXC42200,ZMID520X,RZ/A2M,RX130,R7F0C009,ZIOL2401,ISL80019A,RS780E,PS9821-1,PS9124,RAA229022,ISL8203M,ISL2101A,RX/65N,5P49V6965,ISL80030A,ISL8022,ISL8023,RAA235100,RAA228006,NX6360,RA6M1,R7FS3A6,R5F100PL,RA6M3,ISL29125,ISL9113,ISL8024,ISL69259,RAA228000,R1EX24512BTAS0I,ISL3179E,RX/62T,RAA228004,ISL3034E,F1420,PS9031,HXR14400,ISL99360,R7F0C908,R2A20114B,R7F0C905,P9242,ISL91212B,R7F0C001G,RZ/T1,HS3004,ISL89410,ISL32704E,HXT42100,NX6370,HS3002,HS3003,NX6375,ISL69269,RL78/G13A,HS3001,ISL28023,FS2012,ISL9238,RAA226054,GX36420,HXR8201,HXT44400,RAA228113,ZMID5202,ISL28130,ISL85403,ISL80020A,RL78/I1A,ISL91211B,HXC14400,ISL8212M,RAA462113FYL,ISL81601,ISL28134,ISL80510,ISL95338B,ISL6420,ISL9007,RX/72M,ISL9008,ISL80505,SB710,RAA223011,ISL91302BIKZ-TR5852,READ2302GSP,ISL91302BIKZ-TR5850,F2977,ISL91302BIKZ-TR5851,ΜPC4742,HXC42400,8P34,ISL80031A,ISL9008A,R9A02G011,ISL28006,ISL9021,8A34043,ISL8723,ZAMC4100,KSZ9031RNX,HXC45480,ISL99227,LS3000,NJL5310R,ISL9005A,ISL97519A,RL78/L1A,ISL80019,ISL80138,ISL295035,5L1503L,ISL68127,ISL61851,ISL80015,SSD1306,ISL68124,RA2A1,RAJ240045,ISL3232E,DMG7430LFG,RAA212422,RAA212421,HA1630D,HIP2211,HIP2103,ISL29033,ISL85003A,HIP2104,P9242-R,GX76474,ZMOD4510,ISL6294,ISL85010,ISL8277M,ISL85012,R7FS1JA,ISL69227,ISL85014,ISL69228,PS2802-1,RJH60D5,ISL29035,ISL3331,BCR8LM-12LA,ISL69224,NR5159,ISL6721,ISL69222,ISL9003A,ISL80031,ISL80030,ISL28291,RX65N,R1EX24512ATA00I,R7FS7G2,ISL6186,NR5195,ISL81487,ISL8118,FT-2000+,ISL6730,RX/24T,ISL8117,BCR30FR-8LB,LS4000,HXR42100 LR,ISL91134,HXR14100,RX/130,RX651,R7FS5D9,ISL80020,5P49V5908,5P35021,5P49V5907,ISL8490,ZMOD4410,ISL85033,RAA228217,HXT45111,HXR44400,P9221,ISL8130,HXR42100,ISL8014,HXT42400,HXT14400,RAA211220,ISL4221E,ISL76683,HXC45200,PS2561DL2-1

应用及方案 - RENESAS - 17/Feb, 2020 PDF 英文下载

μPD720211 ASSP (TWO-PORT USB3.0 HUB CONTROLLER) User’s Manual: Hardware

型号- ΜPD720211K8-711-BAL-A,ΜPD720211,ΜPD720211K8-611-BAL-A

用户指南 - RENESAS - Rev.2.00 - Nov 25, 2014 PDF 英文下载

【选型】如何根据设备所需速率或吞吐量选择用USB 2.0还是USB 3.0？

可根据设备所需速率或吞吐量选择用USB 2.0还是USB 3.0。对传输数据量大、速率要求高的需求可选USB3.0，支持USB3.0可选：Host芯片μPD720201、μPD720202；HUB芯片μPD720210、μPD720211。反之选USB2.0，支持USB2.0可选：Host芯片μPD720200A；USB2.0 HUB芯片μPD720115。

器件选型发布时间 : 2019-11-01

现有资源是2个USB 2个以太网，需求为：3个以太网，3个USB 2个SPI 各位老师有没有好的扩展方案推荐？

可以考虑使用UPD720210使用1路USB扩展4路USB。然后使用多出来的USB接口扩展以太网和SPI。

技术问答发布时间 : 2019-04-22

μPD720210 ASSP (Four-port USB 3.0 Hub Controller) User’s Manual: Hardware

型号- ΜPD720210K8-BAF-A,ΜPD720210

用户指南 - RENESAS - Rev.3.00 - Nov 25, 2014 PDF 英文下载

μPD720210 ASSP (Four-port USB3.0 Hub Controller)

型号- ΜPD720210K8-BAF-A,ΜPD720210

数据手册 - RENESAS - Rev.4.00 - Sep 16, 2015 PDF 英文下载

μPD720211 ASSP (Two-port USB3.0 Hub Controller)

型号- ΜPD720211K8-711-BAL-A,ΜPD720211,ΜPD720211K8-611-BAL-A

数据手册 - RENESAS - Rev.4.00 - Sep 16, 2015 PDF 英文下载

Renesas（瑞萨电子）μPD720211集线器控制器数据手册

描述- The μPD720211 is a USB 3.0 hub controller that complies with the Universal Serial Bus (USB) Specification Revision 3.0 and operates at up to 5 Gbps.

型号- PD720211K8-711-BAL-A,ΜPD720211K8-711-BAL-A,ΜPD720211,ΜPD720211K8-611-BAL-A

数据手册 - RENESAS - Rev.3.00 - 2014年11月25日 PDF 英文下载

USB3.0 和usb3.1

USB 3.1是最新的USB规范，数据传输速度提升可至速度10Gbps。与USB 3.0技术相比，新USB技术使用一个更高效的数据编码系统，并提供一倍以上的有效数据吞吐率。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆。瑞萨有USB3.0的集线器控制器：https://www.sekorm.com/news/8368.html

技术问答发布时间 : 2018-08-16

【技术】“USB 3.0时代”- 瑞萨电子推出多款低功耗USB主机控制器

Renesas一直积极参与围绕USB协议规范和技术的开发，为计算机、服务器以及数字家用电器等嵌入式设备，提供多款基于USB规范的解决方案。该公司推出的两款USB主机控制器：μPD720201和μPD720202，兼容USB 3.0和xHCI 1.0（可扩展主机控制器接口）规范。同时，系统总线与PCIe Gen2规范兼容，提供支持LS（低速）、FS（全速）、HS（高速）以及SS（超速）USB端口。

新技术发布时间 : 2018-05-17