本文來自微信公眾號:愛范兒 (ID:ifanr),作者:發現明日產品的,原文標題:《獨家首測:全新 Mac mini 的 Type-C 接口能供電了?實測后,我們發現了蘋果的秘密》,題圖來源:作者提供
全新Mac mini即將在明天開售,這臺史上最小的蘋果電腦主機,個頭不大,來頭卻不小。
在體積減小了40%多的同時,還能把CPU和GPU都往上提了提,更重要的是,加上教育優惠,你能用不到四千塊,買到一臺搭載M4芯片、16GB內存起步的蘋果電腦。
我們也在第一時間上手體驗了這臺蘋果全新的“性能小鋼炮”。
除開Mac mini的常規評測,我們這回還對它的USB-C接口有了興趣,一方面,Mac mini把兩個常用的Type-C接口放到了正前方,以后拔插數據充電線變得非常方便;另外,蘋果官網的一處改動引起了我們的注意。
蘋果先前在官網里,曾把新款iMac與Mac mini放在了70W、96W和140W的USB-C電源適配器兼容性列表中,不過很快就將其刪除,表明新款的iMac與Mac mini現在并不支持通過USB-C端口供電。
不過我們仍然很好奇:全新Mac mini是不是真的支持通過Type-C接口受電?如果支持,那是被什么限制了Type-C接口受電的能力?蘋果官網的新聞,到底是編輯錯誤,還是不小心泄露了“秘密”?
為了搞清這次“官網烏龍”事件,愛范兒第一時間拿到了Mac mini M4 Pro,并在制糖工廠的明日實驗室,用專業的儀器和軟件,進行了詳細測試。
制糖工廠明日實驗室測試現場
先說結論:
Mac mini M4機身背面的三個雷靂4/5端口,均不能作為受電端口,也就是不能通過雷靂口給Mac mini供電。
Mac mini M4機身前面的兩個USB-C端口(支持USB 3,速率最高可達10Gb/s),雖然目前均不能作為受電端口,但蘋果的確做好了Type-C接口受電在硬件層面的工作(至少是做完了一部分),這個端口其實是所謂的dual role port,即可以對外供電也可以向內送電。
關于Type-C接口的那些事兒
在開始實驗前,我們需要先了解幾個小眾知識,我們從這次事件的主角講起。雖然長得一樣,但是不一定所有的Type-C接口都能用于供電。
全新Mac mini一共有五個Type-C接口。
機身背面的Type-C接口的協議是雷靂(Thunderbolt)5/USB 4,是Intel與蘋果合作研發的一種高速數據傳輸接口,它能把數據、視頻、音頻和電力的傳輸集合到一個單獨的接口上。
相比于普通的 USB-C,雷靂接口在以下幾個方面有顯著的優勢:
更高的數據傳輸速率
更強的視頻輸出能力
支持PCI-e數據傳輸
更高的電力輸送能力
更好的兼容性和擴展性
但是我們想強調,并不是所有的雷靂接口都能夠實現以上功能,有些設備上的雷靂接口只能用于數據傳輸或顯示輸出,比如剛剛發布的Mac mini M4就是如此。
另外兩個放在正面的 Type-C 接口支持 USB 3,其最大的特點是傳輸速率最高可達 10Gb/s。
實測下來,新Mac mini的Type-C接口同樣不支持為主機供電,也就是說現在想讓Mac mini通電開機,只能通過主機上的傳統電源接口。
而問題,也出在了這里。
有協議,但沒達成的Mac mini
隨著Type-C接口在各種消費電子設備的普及,USB-IF(愛范兒也是USB-IF的成員之一)也發布了USB PD協議規范。蘋果自iPhone 8開始,就一直使用的是USB Power Delivery協議受電。
USB PD協議允許設備在多個方向上高效傳輸電力,并支持多種功率級別和電壓配置,從而滿足不同設備的需求。
簡單來說,協議的作用是讓特定品牌的受電和供電設備,達成一致的目標,我想要更快的充電速度更高的電壓,同時你也得同意才行。
那么,供電和受電雙方想要達成一次快充,有幾個非常重要的事兒。
設備必須配備USB Type-C接口,因為標準的USB PD協議通過USB Type-C接口實現。
充電器、設備電源管理芯片和控制器必須支持USB PD協議。
受電設備(如筆記本電腦、智能手機等)必須能夠接收和處理USB PD信號。
我們在實驗室里給新款Mac mini前后USB-C端口依次嘗試接上制糖工廠IonBridge可編程PD電源后,設備都沒法正常運行,按下開機鍵沒有任何反應。
這是意料之中的結果,然而我們在設備前面兩個USB-C端口連接電源時,發現了一些有趣的現象。
制糖工廠明日實驗室測試現場
供受電設備在達成PD協議通訊的過程中,會相互交換數據,可以理解為兩者在互查戶口,看看暗號是否能對上、個人信息是否準確,彼此是不是找對了人。
而這個通訊的過程,可以用Cypress CY4500 EZ-PD協議分析器抓包,以分析PD協議的相互通訊過程。
按理來說,如果雙方無法達成協議,則不能進行正常的通訊,沒有通訊過程和數據傳輸,EZ-PD協議分析器也就不會抓取到任何的數據信息。
CY4500 EZ-PD 協議分析器成功捕捉通訊過程數據包
而我們在測試中發現,EZ-PD協議分析器捕捉到了制糖工廠IonBridge可編程PD電源的Source Capabilities廣播,供應了5V電壓。
根據USB PD 3.2規范的8.3.3.2 Policy Engine Source Port State Diagram之規定,在受電設備(sink)插入后,供電設備(source)的Policy Engine應該進入PE_SRC_Send_Capabilities狀態,同時在Vbus供應vSafe5V電壓。
因此可以證明,Mac mini的前置端口硬件設計上滿足了USB PD的受電設備(sink)的要求。然而,Mac mini并未對Source Capabilities進行任何響應。從IonBridge的內置debug接口上來看,也是證明了Source Capabilities報文廣播后未響應(SourceCapabilityTimer timeout)后重新廣播Source Capabilities。
對于上述較為專業的技術過程,我們專門做了一張簡單易懂的流程圖,并且標明了充電流程具體有哪些階段,簡單說跑完圖中的流程,充電就能正常進行。
所以,Mac mini M4 Pro機身正面的USB-C端口,有可能后續支持PD協議。這說明,蘋果在USB-C電源適配器的兼容性列表中移除了新款Mac mini,說不定不是編輯錯誤空穴來風,而是不小心把今后的計劃公布出來了。
驗證與結論
雖然我們通過制糖工廠IonBridge可編程PD電源和Cypress CY4500 EZ-PD成功捕捉到了含有PD快充協議芯片的電源和Mac mini M4 Pro的PD報文。
但從數據來看,此次通訊只有制糖工廠IonBridge可編程PD電源在發出廣播,受電設備沒有對此回應,有點唱獨角戲的感覺。
因此目前為止,電源仍然無法通過USB-C端口向Mac mini M4 Pro供電。
到這里還完,因為實驗沒有對照就不算嚴謹,也并不完整。
之后我們還用相同的設備和軟件,對新款Mac mini后面的雷靂接口進行了測試,結果如下:
CY4500 EZ-PD在接通制糖工廠IonBridge可編程PD電源后,沒有捕捉到任何通訊的數據包。從制糖工廠IonBridge可編程PD電源的內部Type-C phy狀態上看,也沒有識別CC Pin上Rd的阻值。
圖片來自:elfboard.com
這也剛好證明了兩件事情:
直接證明Mac mini M4 Pro后方的三個雷靂端口沒有PD的物理支持能力,不能用于給Mac mini M4 Pro供電。
間接證明了設備前方的USB-C端口的潛在的受電能力。
實驗和結論到這里差不多就結束了,不過我們仍想強調:
我們目前沒有拆開機器,還不能得知設備中是否有相應的電源管理芯片,使得設備有能力協商PD。
我們目前也不清楚前置端口是否有對應的升降壓電路,能夠從正面的USB-C取得正確的電壓,并且feed到整機的power rail給整機供電。
目前未加電狀態下,背面Type-C接口的CC Pin對地阻值為580Ohm,不符合PD要求的5.1k Rd要求。
一個可能的結果是,在蘋果的研發過程中,此機可能曾經支持過PD協議,但由于某些原因,此支持被砍掉了,或者是由于工期問題,硬件完成而軟件未完成。
利好策略,多來點
其實,關于“Mac mini能否用Type-C接口供電”的話題,早已不是什么新鮮事兒,前幾年就有博主對老款Mac mini進行了魔改,讓其體積縮小了1/3,還能直接通過充電寶供電。
既然蘋果對Mac mini的期許是“小形態+高性能”,那大家就總想探尋它的體積下限究竟在哪里,畢竟在掌機一般大小的主機市場里,蘋果的性能和體驗,應該算是獨一份兒的。
我們的這次實驗,也正是在滿足自己和大家的好奇心,看看那個理想中真正的“移動電腦主機”究竟來了沒。
現在結論也很明確:還沒來,不過快了。
而蘋果這回在官網的烏龍事件,也在無意中暴露了它們的計劃。在Mac mini上被捕捉的通訊協議包,看似是一種偶然,但其實是從側面證明了,這臺Mac mini,造的非常蘋果。
無論蘋果的產品有多少的質疑和槽點,你都不得不承認的一點是,這是一家打著長期主義旗號的企業。它們的許多做法可能不會被理解,不過都是在為未來布局,
2017年,蘋果在iPhone X機型上率先采用一體式的L形電池,通過新形狀的形態優點,有效利用了手機的空間,同時也保持設備的輕薄性和高效能。
在iPhone X上量產且大批量搭載后,被蘋果驗證為可行的電池形態方案,直到最新發布的iPhone 16系列機型上,仍然延續著這種設計。
兩個月前,iPhone 16系列正式發布,蘋果將多年不變的6GB運行內存,改為8GB標配,全新的Mac mini也從8GB升級為16GB,為的是更好地在蘋果設備上,運行Apple Intelligence的各項功能。
雖然到目前為止,發布會上的功能還沒有一個用戶完全體驗到,國行版的用戶甚至還沒有見過它的身影。
但長期主義促使蘋果要把一些“不可改變”的事項先行,軟件和系統的問題可以通過OTA升級,但硬件不行,也不現實,所以我們會在某些蘋果產品上看到一點相較于以前,更加超前的配置。
即使我們還用不到蘋果智能,但更大的運行內存也同時提升了日常的用機體驗,后臺被殺的次數會進一步降低;即使沒什么人會用Type-C接口給Mac mini充電,但未來的某一天系統支持后,mini的使用場景又會被腦洞大開的用戶,玩出新的花樣。
多想一點、多做一點,于蘋果而言能增加用戶粘性,硬件有足夠的冗余空間,用戶的換機周期就能再長一點;于用戶來說多年前的舊手機還能體驗到新功能,并且二手市場的價格也能有足夠的保障。
利好雙方的產品路線,蘋果在做,也希望再多做一點。