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2024-11-08 08:40

全新Mac mini的Type-C接口能供电了?

本文来自微信公众号:爱范儿 (ID:ifanr),作者:发现明日产品的,原文标题:《独家首测:全新 Mac mini 的 Type-C 接口能供电了?实测后,我们发现了苹果的秘密》,题图来源:作者提供


全新Mac mini即将在明天开售,这台史上最小的苹果电脑主机,个头不大,来头却不小。


在体积减小了40%多的同时,还能把CPU和GPU都往上提了提,更重要的是,加上教育优惠,你能用不到四千块,买到一台搭载M4芯片、16GB内存起步的苹果电脑。


我们也在第一时间上手体验了这台苹果全新的“性能小钢炮”。


除开Mac mini的常规评测,我们这回还对它的USB-C接口有了兴趣,一方面,Mac mini把两个常用的Type-C接口放到了正前方,以后拔插数据充电线变得非常方便;另外,苹果官网的一处改动引起了我们的注意。



苹果先前在官网里,曾把新款iMac与Mac mini放在了70W、96W和140W的USB-C电源适配器兼容性列表中,不过很快就将其删除,表明新款的iMac与Mac mini现在并不支持通过USB-C端口供电。


不过我们仍然很好奇:全新Mac mini是不是真的支持通过Type-C接口受电?如果支持,那是被什么限制了Type-C接口受电的能力?苹果官网的新闻,到底是编辑错误,还是不小心泄露了“秘密”?


为了搞清这次“官网乌龙”事件,爱范儿第一时间拿到了Mac mini M4 Pro,并在制糖工厂的明日实验室,用专业的仪器和软件,进行了详细测试。


制糖工厂明日实验室测试现场


先说结论:


  • Mac mini M4机身背面的三个雷雳4/5端口,均不能作为受电端口,也就是不能通过雷雳口给Mac mini供电。


  • Mac mini M4机身前面的两个USB-C端口(支持USB 3,速率最高可达10Gb/s),虽然目前均不能作为受电端口,但苹果的确做好了Type-C接口受电在硬件层面的工作(至少是做完了一部分),这个端口其实是所谓的dual role port,即可以对外供电也可以向内送电。


关于Type-C接口的那些事儿


在开始实验前,我们需要先了解几个小众知识,我们从这次事件的主角讲起。虽然长得一样,但是不一定所有的Type-C接口都能用于供电。


全新Mac mini一共有五个Type-C接口。


机身背面的Type-C接口的协议是雷雳(Thunderbolt)5/USB 4,是Intel与苹果合作研发的一种高速数据传输接口,它能把数据、视频、音频和电力的传输集合到一个单独的接口上。



相比于普通的 USB-C,雷雳接口在以下几个方面有显著的优势:


  • 更高的数据传输速率


  • 更强的视频输出能力


  • 支持PCI-e数据传输


  • 更高的电力输送能力


  • 更好的兼容性和扩展性


但是我们想强调,并不是所有的雷雳接口都能够实现以上功能,有些设备上的雷雳接口只能用于数据传输或显示输出,比如刚刚发布的Mac mini M4就是如此。


另外两个放在正面的 Type-C 接口支持 USB 3,其最大的特点是传输速率最高可达 10Gb/s。


实测下来,新Mac mini的Type-C接口同样不支持为主机供电,也就是说现在想让Mac mini通电开机,只能通过主机上的传统电源接口。


而问题,也出在了这里。


有协议,但没达成的Mac mini


随着Type-C接口在各种消费电子设备的普及,USB-IF(爱范儿也是USB-IF的成员之一)也发布了USB PD协议规范。苹果自iPhone 8开始,就一直使用的是USB Power Delivery协议受电。


USB PD协议允许设备在多个方向上高效传输电力,并支持多种功率级别和电压配置,从而满足不同设备的需求。


简单来说,协议的作用是让特定品牌的受电和供电设备,达成一致的目标,我想要更快的充电速度更高的电压,同时你也得同意才行。


那么,供电和受电双方想要达成一次快充,有几个非常重要的事儿。


  • 设备必须配备USB Type-C接口,因为标准的USB PD协议通过USB Type-C接口实现。


  • 充电器、设备电源管理芯片和控制器必须支持USB PD协议。


  • 受电设备(如笔记本电脑、智能手机等)必须能够接收和处理USB PD信号。


我们在实验室里给新款Mac mini前后USB-C端口依次尝试接上制糖工厂IonBridge可编程PD电源后,设备都没法正常运行,按下开机键没有任何反应。


这是意料之中的结果,然而我们在设备前面两个USB-C端口连接电源时,发现了一些有趣的现象。


制糖工厂明日实验室测试现场


供受电设备在达成PD协议通讯的过程中,会相互交换数据,可以理解为两者在互查户口,看看暗号是否能对上、个人信息是否准确,彼此是不是找对了人。


而这个通讯的过程,可以用Cypress CY4500 EZ-PD协议分析器抓包,以分析PD协议的相互通讯过程。


按理来说,如果双方无法达成协议,则不能进行正常的通讯,没有通讯过程和数据传输,EZ-PD协议分析器也就不会抓取到任何的数据信息。


CY4500 EZ-PD 协议分析器成功捕捉通讯过程数据包


而我们在测试中发现,EZ-PD协议分析器捕捉到了制糖工厂IonBridge可编程PD电源的Source Capabilities广播,供应了5V电压。


根据USB PD 3.2规范的8.3.3.2 Policy Engine Source Port State Diagram之规定,在受电设备(sink)插入后,供电设备(source)的Policy Engine应该进入PE_SRC_Send_Capabilities状态,同时在Vbus供应vSafe5V电压。


因此可以证明,Mac mini的前置端口硬件设计上满足了USB PD的受电设备(sink)的要求。然而,Mac mini并未对Source Capabilities进行任何响应。从IonBridge的内置debug接口上来看,也是证明了Source Capabilities报文广播后未响应(SourceCapabilityTimer timeout)后重新广播Source Capabilities。


对于上述较为专业的技术过程,我们专门做了一张简单易懂的流程图,并且标明了充电流程具体有哪些阶段,简单说跑完图中的流程,充电就能正常进行。



所以,Mac mini M4 Pro机身正面的USB-C端口,有可能后续支持PD协议。这说明,苹果在USB-C电源适配器的兼容性列表中移除了新款Mac mini,说不定不是编辑错误空穴来风,而是不小心把今后的计划公布出来了。


验证与结论


虽然我们通过制糖工厂IonBridge可编程PD电源和Cypress CY4500 EZ-PD成功捕捉到了含有PD快充协议芯片的电源和Mac mini M4 Pro的PD报文。


但从数据来看,此次通讯只有制糖工厂IonBridge可编程PD电源在发出广播,受电设备没有对此回应,有点唱独角戏的感觉。


因此目前为止,电源仍然无法通过USB-C端口向Mac mini M4 Pro供电。


到这里还完,因为实验没有对照就不算严谨,也并不完整。


之后我们还用相同的设备和软件,对新款Mac mini后面的雷雳接口进行了测试,结果如下:



CY4500 EZ-PD在接通制糖工厂IonBridge可编程PD电源后,没有捕捉到任何通讯的数据包。从制糖工厂IonBridge可编程PD电源的内部Type-C phy状态上看,也没有识别CC Pin上Rd的阻值。


图片来自:elfboard.com


这也刚好证明了两件事情:


  • 直接证明Mac mini M4 Pro后方的三个雷雳端口没有PD的物理支持能力,不能用于给Mac mini M4 Pro供电。


  • 间接证明了设备前方的USB-C端口的潜在的受电能力。


实验和结论到这里差不多就结束了,不过我们仍想强调:


我们目前没有拆开机器,还不能得知设备中是否有相应的电源管理芯片,使得设备有能力协商PD。


我们目前也不清楚前置端口是否有对应的升降压电路,能够从正面的USB-C取得正确的电压,并且feed到整机的power rail给整机供电。


目前未加电状态下,背面Type-C接口的CC Pin对地阻值为580Ohm,不符合PD要求的5.1k Rd要求。


一个可能的结果是,在苹果的研发过程中,此机可能曾经支持过PD协议,但由于某些原因,此支持被砍掉了,或者是由于工期问题,硬件完成而软件未完成。


利好策略,多来点


其实,关于“Mac mini能否用Type-C接口供电”的话题,早已不是什么新鲜事儿,前几年就有博主对老款Mac mini进行了魔改,让其体积缩小了1/3,还能直接通过充电宝供电。


既然苹果对Mac mini的期许是“小形态+高性能”,那大家就总想探寻它的体积下限究竟在哪里,毕竟在掌机一般大小的主机市场里,苹果的性能和体验,应该算是独一份儿的。


我们的这次实验,也正是在满足自己和大家的好奇心,看看那个理想中真正的“移动电脑主机”究竟来了没。


现在结论也很明确:还没来,不过快了。


而苹果这回在官网的乌龙事件,也在无意中暴露了它们的计划。在Mac mini上被捕捉的通讯协议包,看似是一种偶然,但其实是从侧面证明了,这台Mac mini,造的非常苹果。


无论苹果的产品有多少的质疑和槽点,你都不得不承认的一点是,这是一家打着长期主义旗号的企业。它们的许多做法可能不会被理解,不过都是在为未来布局,


2017年,苹果在iPhone X机型上率先采用一体式的L形电池,通过新形状的形态优点,有效利用了手机的空间,同时也保持设备的轻薄性和高效能。


在iPhone X上量产且大批量搭载后,被苹果验证为可行的电池形态方案,直到最新发布的iPhone 16系列机型上,仍然延续着这种设计。


两个月前,iPhone 16系列正式发布,苹果将多年不变的6GB运行内存,改为8GB标配,全新的Mac mini也从8GB升级为16GB,为的是更好地在苹果设备上,运行Apple Intelligence的各项功能。


虽然到目前为止,发布会上的功能还没有一个用户完全体验到,国行版的用户甚至还没有见过它的身影。


但长期主义促使苹果要把一些“不可改变”的事项先行,软件和系统的问题可以通过OTA升级,但硬件不行,也不现实,所以我们会在某些苹果产品上看到一点相较于以前,更加超前的配置。


即使我们还用不到苹果智能,但更大的运行内存也同时提升了日常的用机体验,后台被杀的次数会进一步降低;即使没什么人会用Type-C接口给Mac mini充电,但未来的某一天系统支持后,mini的使用场景又会被脑洞大开的用户,玩出新的花样。


多想一点、多做一点,于苹果而言能增加用户粘性,硬件有足够的冗余空间,用户的换机周期就能再长一点;于用户来说多年前的旧手机还能体验到新功能,并且二手市场的价格也能有足够的保障。


利好双方的产品路线,苹果在做,也希望再多做一点。

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