USB SuperSpeed Compound Device測定の注意点

USBデバイスの中には、デバイス内部にUSBハブを内蔵したデバイスがあります。このようなデバイスをCompound device(コンパウンドデバイス)と呼びます。

1. USB SuperSpeed Compound Deviceの種類

Compound deviceには2種類あります。
以下の図でUFPはUpstream Facing Port、DFPはDownstream Facing Portを表しています。
種類1: 内蔵ハブのDownstream portはデバイス外部に露出しておらず、内部デバイスに接続しているか使用していないもの。

(例: Port 1とPort 3は内蔵デバイスに接続、Port 2とPort 4は使用しない)

種類2: 内蔵ハブのDownstream portの一部はデバイス外部に露出しており、一部は内部デバイスに接続しているもの。

Port1とPort2は内蔵デバイスに接続、Port 3とPort 4は通常のハブポート)

Compound DeviceとComposite Deviceの違い

Compound DeviceはComposite Device(複合デバイス)とよく混同されることがあります。
Composite Deviceとは、一つの機器において複数の (function)を持ったデバイスの事を指します。またComposite Deviceはハブは内蔵していません。

2. USB SuperSpeed Compound Deviceの測定の注意点

上記の種類2のCompound DeviceはDownstream Portが外部に露出しているためUSB Hubとほぼ同様な測定方法で実施可能です。一方、上記の種類1のCompound Deviceは構造上の問題で一般のPeripheral製品と勘違いすることがあるので、試験のときに以下の点に注意する必要があります。

 

a. USB30CV試験

USB30CV試験ではSS Hubを始め、各内蔵デバイスのChapter 9試験、Connector Type試験、Hub試験またClass試験(サポートする場合)を実施します。

その中にSS HubのChapter 9試験では、USB30CVツールからSS HubのRemote Wakeup機能を動作させるように要求されます。(SS HubはRemote Wakeup機能をサポートすることは必須です)

しかし種類1のようなCompound Deviceにおいて内蔵のBillboardデバイスやAudioデバイスがRemote Wakeup機能をサポートしない場合、SS Hubのdownstream portにRemote Wakeup機能のトリガをかけるデバイスがありません。そのためSS HubのRemote Wakeup機能は動作できないことになります。この場合SS HubのChapter 9試験はFailとなってしまいますが、この現象についてはUSB-IFにWaiverの申請を行うことができ、認証を取得することが可能となっています。

 

b. Suspend Mode Power試験

通常のPeripheralの試験では、Suspend Mode Power試験のPass Criticalは2.5mA以下となっていますが、Compound Deviceの場合、12.5mA以下となります。

種類1のようなCompound Deviceはその外見からPeripheralのPass Criticalで誤判断してしまう可能性があるため注意が必要です。

c. SS Interoperability 試験におけるLPMテスト

通常のPeripheralのLPMテストでは、アナライザを用いてHigh-Speed modeでLink Power Managementが規定のとおりに動作しているか確認します。

一方、Compound DeviceのLPM(Link Power Management)テストではMicrosoft製 のUsb LPMツールのInactivity U1/U2 Entry Test やActive LPM Testを実施し、内蔵SS HubやデバイスがU1またはU2に正しく移行できるか確認します。

まとめ

USB SuperSpeed Compound Deviceの構成は複雑であり、HubがFunctional Deviceを内蔵し、更に製品の外部にDownstream Portが設けられていることもあります。そのため、上記の注意点を確認しながら正確に試験を実施することが必要です。