全新 Mac mini 的 Type-C 能充電?實測發現蘋果的祕密

作者 | 發布日期 2024 年 11 月 12 日 8:00 | 分類 Apple , macOS , 軟體、系統 line share Linkedin share follow us in feedly line share
全新 Mac mini 的 Type-C 能充電?實測發現蘋果的祕密

全新 Mac mini 定 8 日發售,史上最小蘋果電腦主機個頭不大,來頭卻不小。

體積減小 40% 多同時,還提升 CPU 和 GPU 規格,更重要的是,加上教育優惠,不到台幣 2 萬元就能買到搭載 M4 晶片、至少 16GB 記憶體的蘋果電腦。

筆者第一時間體驗這台蘋果全新的「性能小鋼炮」。除了常規評測,這次筆者對Mac mini的USB-C也有興趣,一方面,Mac mini把兩個常用的Type-C孔放到正前方,拔插數據充電線非常方便;蘋果官網更新也引人注意。

蘋果官網曾把新款iMac與Mac mini放在70W、96W和140W的USB-C電源器相容性列表,但很快就刪除,代表新iMac與Mac mini並不支援USB-C充電。

不過還是很好奇:全新Mac mini是否真的支援Type-C充電?如果支援,是什麼限制了Type-C介面充電的能力?蘋果官網到底是編輯錯誤,還是不小心洩漏什麼「祕密」?為了弄清楚「官網烏龍」事件,筆者第一時間拿到Mac mini M4 Pro,並用專業儀器和軟體詳細測試。

▲製糖工廠明日實驗室測試現場。

先說結論:

  • Mac mini M4機身背面三個Thunderbolt 4 / 5均不受電,也就是不能用Thunderbolt幫Mac mini充電。
  • Mac mini M機身前面兩個USB-C(支援USB 3,速度最高可達10Gb/s),雖然均不受電,但蘋果的確做好Type-C受電硬體層面工作(至少做完部分),這連接埠其實是所謂的dual role port,即可供電也可送電。

Type-C介面的那些事

實驗前需先了解幾個小知識,從事件主角講起。雖然長得一樣,但不是所有Type-C介面都能充電。

全新Mac mini共有五個Type-C介面。機身背面Type-C協議是Thunderbolt 5 / USB 4,是英特爾與蘋果合作研發的高速數據傳輸接口,能把數據、視訊、音頻和電力傳輸集合至單一接口。

(Source:蘋果,下同)

相較普通USB-C,Thunderbolt介面幾方面有明顯優勢:

  • 更高資料傳輸速率
  • 更強視訊輸出
  • 支援PCI-e資料傳輸
  • 更高電力傳輸
  • 更佳相容性和擴展性

但筆者想強調,並不是所有Thunderbolt都有以上功能,有些裝置Thunderbolt只能資料傳輸或顯示輸出,如剛發表Mac mini M4就是如此。

另兩個正面Type-C支援USB 3,最大特點是傳輸速率最高可達10Gb/s。實測後,新Mac mini的Type-C介面同樣不支援充電,也就是說想Mac mini充電開機,只能用主機傳統電源介面,問題也出在這裡。

有協議,但沒達成的Mac mini

Type-C普及各種消費性電子設備後,USB-IF也發表USB PD協定規範。蘋果從iPhone 8開始,就一直使用USB Power Delivery協定。

(Source:DmitryKo, Public domain, via Wikimedia Commons)

USB PD協定可讓設備多方向傳輸電力,並支援多功率和電壓,滿足不同裝置需求。簡單說,協議作用是讓特定品牌受電和供電設備達成一致,想要更快充電速度更高電壓,對方也得同意。供電和受電雙方想做到快充,有幾件非常重要的事:

  • 設備必須有USB Type-C,因標準USB PD協定是用USB Type-C達成。
  • 充電器、設備電源管理晶片和控制器必須支援USB PD協定。
  • 受電設備(如筆電、智慧手機等)必須能接收和處理USB PD訊號。

實驗室幫新Mac mini前後USB-C依次接上製糖工廠IonBridge可編程PD電源後,設備沒法正常運行,按開機鍵沒有反應。這是意料中結果,然設備前面兩個USB-C連接電源時,發現有趣現象。

▲ 製糖工廠明日實驗室測試現場。

供電設備達成PD協議通訊後會交換數據,就像兩者互查戶口,看暗號是否對上、個人資訊是否準確,是否找對人。通訊過程可用Cypress CY4500 EZ-PD協定分析器抓包,以分析PD協定的通訊過程。照理說,如果雙方無法達成協議,就不能正常通訊,沒有通訊過程和資料傳輸,EZ-PD協定分析器也不會抓到任何資料。

▲ CY4500 EZ-PD協定分析器成功捕捉通訊資料包。

測試卻發現,EZ-PD協議分析器捕捉到製糖工廠IonBridge可編程PD電源的Source Capabilities廣播,供應5V電壓。

根據USB PD 3.2規範的8.3.3.2 Policy Engine Source Port State Diagram規定,受電設備(sink)插入後,供電設備(source)的Policy Engine應該進入PE_SRC_Send_Capabilities狀態,同時Vbus供應vSafe5V電壓。

故證明Mac mini前置連接埠硬體設計滿足USB PD受電設備(sink)要求。然Mac mini並未回應Source Capabilities。從IonBridge內建debug介面看,也證明Source Capabilities封包廣播後未回應(SourceCapabilityTimer timeout)後重新廣播Source Capabilities。

上述專業流程,筆者做了簡單易懂的流程圖,標明充電流程有哪些階段,簡單說跑完圖中流程,充電就能正常進行。

所以,Mac mini M4 Pro機身正面USB-C可能之後會支援PD協定。代表蘋果USB-C電源轉接器相容性清單移除新Mac mini,說不定不是穴來風,而是不小心把以後計畫先公布了。

驗證與結論

雖然成功捕捉到含PD快充協議晶片的電源和Mac mini M4 Pro的PD封包,但從數據看,此次通訊只有製糖工廠IonBridge可編程PD電源廣播,受電設備沒有回應,只是唱獨角戲。因此電源供應器仍無法用USB-C幫Mac mini M4 Pro充電。

到這裡還沒完,因實驗沒有對照組就不算嚴謹,也不完整。之後也用相同裝置和軟體,測試新Mac mini後面的Thunderbolt,結果如下:

CY4500 EZ-PD接通製糖工廠IonBridge可編程PD電源後,並沒有捕捉到任何通訊資料包。從製糖工廠IonBridge可程式PD電源Type-C phy狀態看,也沒有辨識CC Pin Rd的阻值。

這剛好證明兩件事:

  • 直接證明Mac mini M4 Pro後方三個Thunderbolt不支援PD實體,不能幫Mac mini M4 Pro充電。間接證明設備前方USB-C潛在充電能力。
  • 實驗和結論差不多結束,不過筆者仍想強調:

這次沒有拆機,故不知是否有電源管理晶片,使設備有能力協商PD。也不清楚前置連接埠是否有對應升降壓電路,能從正面USB-C取得正確電壓,並feed到整機的power rail充電。未加電狀態,背面Type-C的CC Pin對地阻值為580Ohm,不符合PD要求的5.1k Rd。

可能結果是,蘋果研發時可能支援過PD協議,但某些原因支援砍掉了,或是工期問題,硬體完成而軟體未完成。

利好策略,多來點

關於「Mac mini能否經Type-C介面充電」話題,早不是新鮮事,前幾年就有網友改造Mac mini,體積縮小三分之一 ,還能直接用行動電源充電。

▲ 左邊是魔改後Mac mini Go,可用行動電源充電。(Source:@Chrisroom)

既然蘋果對Mac mini的期許是「小個子+高性能」,大家就總想探尋體積下限在哪,畢竟掌機大小的主機市場裡,蘋果性能和體驗還是很有地位。這次實驗也是滿足自己和大家的好奇心,看看理想中真正「行動電腦主機」究竟出現了沒。

但結論也很明確:還沒來,不過快了。

蘋果官網烏龍事件,無意間揭露之後計畫。Mac mini捕捉的通訊協議包,看似是偶然,但間接證明新Mac mini還是非常蘋果。無論蘋果產品遭多少質疑和槽點,不得不承認的是,蘋果打著長期主義旗號,許多做法可能不被理解,卻都是布局未來。

2017年蘋果iPhone X率先採用一體成型L形電池,有效利用手機空間,保持設備輕薄性和高效能。

(Source:iFixit)

iPhone X量產且大量搭載後,蘋果驗證為可行的電池方案,直到最新iPhone 16系列仍延續這設計。兩個月前iPhone 16系列發表,蘋果將多年不變的6GB記憶體升級至8GB,新Mac mini也從8GB升級為16GB,為的是蘋果設備能執行Apple Intelligence功能。

雖然到目前,發表會功能還沒有人完全體驗到,中國版用戶甚至連影子都沒看過,但長期主義使蘋果把「不可改變」先行,軟體和系統問題可OTA升級,但硬體不行,也不現實,所以會在某些蘋果產品看到比以前更超前的規格。

即使還用不到Apple Intelligence,但更多記憶體也提升日常體驗,後台被殺次數會降低;即使沒什麼人用Type-C幫Mac mini充電,但將來某天系統支援後,mini用途又會被腦洞大開的用戶玩出新花樣。

多想一點、多做一點,對蘋果而言能增加用戶黏著性,硬體有足夠冗餘,用戶換機週期就能再長一點;對用戶來說多年前舊手機還能體驗新功能,且二手市場價格也會有保障。

雙贏路線,蘋果在做,果粉也希望多做一點。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:蘋果

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