ブログ | Granite River Labs

USB PDのマージテストと認証の仕様要件のご紹介

作成者: GRL Team｜Jun 25, 2023 9:41:43 PM

Granite River Labs, GRL
Dennis Lan 

2021年6月、USB Implementers Forum（USB-IF）は、PDマージテスト仕様とも呼ばれるUSB Power Delivery Compliance Test Specification（CTS）Revision 1.2 Version 2をリリースしました。このテスト仕様は、これまでPDテストに使用されていた3つのドキュメント、すなわちPD 3.0 Test Specification、PD 2.0 Communication Engine MOI、PD 2.0 Deterministic MOIを1つに統合したものです。

2022年11月、「PDマージテスト仕様書」がさらにアップデートされ、Revision 1.4 V5となりました。この刷新により、3つの新しいテスト項目が展開されました： TEST.PD.PROT.SRC3.14, TEST.PD.PROT.ALL3.8, そして TEST.PD.PROT.SNK3.8 です。これらのアップデートにより、USB認証のテスト要件がどのように変化するのか、包括的な概要をご紹介します。

USB PD Revision 1.4 V5 テスト項目 #1: TEST.PD.PROT.SRC3.14

TEST.PD.PROT.SRC3.14のソース情報は？

Source Infoでは、Port PDP（PDパワー）とPort typeの詳細が表示されます。Port PDPは、さらに3つのカテゴリーに分けられます：

  • Maximum PDPは、インターフェイスが供給できる最大電力を示す固定値です。
  • Present PDPは、インターフェイスが現在供給している電力を表します。
  • Reported PDPは、Source capability内のPDOで指定された最大電圧に基づいて計算されます。

ポートタイプがGuaranteed Capability Portに設定されている場合、適切なケーブル条件が使用されると、被試験デバイスは最大PDPと一致するPresent PDPを報告するはずです。しかし、ポートタイプがManaged Capability Portとして設定されている場合、テスト中のデバイスは、最大PDPよりも低いPresent PDPを報告する可能性があります。

TEST.PD.PROT.SRC3.14 テスト詳細

この試験は、Sinkの役割を担うテスターが被試験機器（Source）に対してGet_Source_Infoメッセージを送信したかどうかを確認するために実施されます。被試験機器が正確なSource_Infoメッセージで応答した場合に有効となります。

TEST.PD.PROT.SRC3.14 の適用対象

  • Consumer/Provider
  • Dual-Role Power (DRP)
  • Provider/Consumer
  • Provider only

TEST.PD.PROT.SRC3.14 テスト手順

  1. テスターは、被試験機器に対応したBring-up手順で被試験機器とのPD契約を成立させます。
  2. テスターは、被試験機器にGet_Source_Infoメッセージを送信します。
  3. テスターは、被試験機器からのSource_Info応答を検証します。被試験デバイスが "Not_Supported "と応答した場合、失敗したとみなされます。
  4. Source_Infoレスポンスに以下の内容が含まれているか確認します。：
    1. データオブジェクトの数 = 1
    2. ポートタイプの設定は、ベンダー情報ファイル（VIF）のPort_Managed_Guaranteed_Typeフィールドと一致する必要があります。
    3. B30...24 (Reserved)は0に設定される必要があります。
    4. B23...16 (Port Maximum PDP) は、VIF のPD_Power_As_Source フィールドと同じ値に設定する必要があります。
    5. B15...8（ポート現在値PDP）、B7...0（ポート報告値PDP）には、0より大きく、最大PDP以下の値を設定する必要があります。
    6. VIFのPort_Managed_Guaranteed_Typeが1（Guaranteed）の場合，B23...16（Port Maximum PDP）の値はB15...B8（Port Present PDP）と等しくなければなりません。

図1 Source_Info メッセージ（出典：PD 3.1仕様）

表 1：Source_Info データオブジェクト（出典：PD 3.1 仕様）

 

USB PD Revision 1.4 V5 テスト項目 #2: TEST.PD.PROT.ALL3.8 Get Revision Response

TEST.PD.PROT.ALL3.8 Get Revision Responseについて

USB-IFでは、PD認証取得の前提として、VIFのPD_Spec_Revisionフィールドに最新のPD Specバージョンを入力することを求めています。本テスト項目は、被試験機器から返されるRevisionメッセージがVIFと一致するかどうかを検証することを目的としています。例えば、PD Spec Revision: 3.1 Version: 1.7 に対する被試験機器からの要求応答は、以下の通りです。：

  • Revision.major = 0011b
  • Revision.minor = 0001b
  • Version.major = 0001b
  • Version.minor = 0111b

TEST.PD.PROT.ALL3.8 テストの詳細

このテストは、被試験機器がGet_Revisionメッセージに正しく応答できるかどうかを検証するものです。

TEST.PD.PROT.ALL3.8の適用対象

  • Cable
  • Consumer only
  • Consumer/Provider
  • DRP
  • Provider/Consumer
  • Provider only
  • Vconn Powered Device (VPD)

TEST.PD.PROT.ALL3.8のテスト手順

  1. テスターは、被試験機器の種類に対応したブリングアップ手順を用いて、被試験機器とのPD契約を成立させます。
  2. テスターは、被試験機器に Get_Revision メッセージを送信します。被試験機器がパッシブケーブルまたはVPDでない限り、被試験機器はRevisionメッセージで応答するはずです。
  3. Source_Infoレスポンスに以下の内容があるかどうかを確認します。：
    1. データオブジェクトの数 = 1
    2. Revision.major, Revision.minor, Version.major, Version.minor が VIF の各フィールド（PD_Spec_Revision_Major, PD_Spec_Revision_Minor, PD_Spec_Version_Major, PD_Spec_Version_Minor ）と一致するか確認します。
    3. B15...0 (予約)は、0に設定する必要があります。
    4. リンクイコライゼーションには、アップストリームポートとダウンストリームポートの間の正確な動的ネゴシエーションが含まれます。このネゴシエーションプロセスは、ある時間範囲内でTx（送信）端とRx（受信）端の等化フィルタを調整し最適化する。その結果、リンクはBER≤1E-12のビットエラーレート（BER）範囲内で動作します。

図2：リビジョンメッセージ（出典：PD3.1仕様）

表2.リビジョンデータオブジェクト （出典：PD3.1仕様）

 

USB PD Revision 1.4 V5 テスト項目 #3: TEST.PD.PROT.SNK3.8 GotoMin Message

TEST.PD.PROT.SNK3.8 GotoMin Messageについて

GotoMinは、ソースから異なるインターフェースに一時的に電力ワット数を再分配し、短期的な電力要件に対応するために使用されます。例えば、ノートパソコン（Source）は、10～20秒の間、外部デバイス（Sink）の消費電力を一時的に減少させ、ノートパソコンの別のインターフェースでハードディスクに電力を供給できるようにします。

GotoMin messageは、RequestメッセージでGiveBack可能フラグが1に設定されているSinkにのみ適用されます。GotoMinメッセージを受信すると、SinkはSourceから引き出される電流を、直近のRequestメッセージで指定されたMinimum Operating Currentに一致させるために削減します。

TEST.PD.PROT.SNK3.8 GotoMin Messageのテスト詳細

このテストは、被試験機器がGotoMin messageに正しく応答できるかどうかを検証するものです。

TEST.PD.PROT.SNK3.8 GotoMin Messageの適用対象

  • Consumer only
  • Consumer/Provider
  • DRP
  • Provider/Consumer

TEST.PD.PROT.SNK3.8 GotoMin Message test steps

  1. テスターは、対応するブリングアップ手順を用いて、被試験機器とのPD契約を確立します。
  2. テスターは、被試験機器にGotoMinメッセージを送信する。
  3. 被試験機器がGoodCRCで応答し、tSrcTransition min（25ms）以内に最小動作電力まで電力を低減することを確認します。

 

GRLのUSB-IF認定テストラボで、USB PD製品のテストと認証を受ける

GRLはUSB-IFの認定を受けた独立テストラボ（ITL）として、USB Power Delivery、USB4®、USB 3.2、USB 2.0を含むUSBテクノロジーに関する包括的なテストサービスを提供しています。ペリフェラル、ホスト、ハブ、チャージャーのいずれの製品のテストも、包括的な自動テストを実行する経験と専門知識があり、お客様の製品パイプラインをすぐにスピードアップさせることができます。お気軽にお問い合わせください。

 

参考文献

  1. USB Power Delivery Specification Revision 1.4 Version 6
  2. USB Power Delivery Specification Revision 3.1 Version 1.7

作者

GRL台灣測試工程師 Dennis Lan

 
完全な記事を表示