自從任天堂2017年3月份推出Switch游戲機(jī)以來(lái)，就一直存在游戲機(jī)變磚的客訴。大量的游戲玩家和工程師也就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了分析。

C-FORCE作為全球首個(gè)推出Switch第三方視頻擴(kuò)展配件的廠商，親歷整個(gè)事件的發(fā)展歷程，特就這個(gè)問(wèn)題與大家進(jìn)行深入的探討(因?yàn)閷?duì)主機(jī)進(jìn)行破解而被官方禁封的機(jī)器不在本文討論范圍)。

為了讓大家都這個(gè)問(wèn)題更清晰，我們先來(lái)對(duì)Switch在故障后的問(wèn)題進(jìn)行分類：

1、徹底黑屏，或者卡在開機(jī)logo。

2、完全無(wú)法充電，或只有C口固定的一面才能充電，但游戲正常運(yùn)行。

3、可以充電也可以運(yùn)行游戲，但是無(wú)法擴(kuò)展到大屏顯示。

以上是三種常見的switch故障，其背后的真實(shí)原因是什么，讓我們來(lái)詳細(xì)分析。

首先讓我們來(lái)看看USB-C接口的物理結(jié)構(gòu)：

USB-C接口的物理結(jié)構(gòu)

USB-C接口的邏輯結(jié)構(gòu)

從圖一我們可以看出，USB-C接口內(nèi)部的接觸pin比傳統(tǒng)的USB-A口要密集，當(dāng)公頭和母座結(jié)合在一起的時(shí)候，相互之間的橫向應(yīng)力，可能會(huì)導(dǎo)致相鄰的pin發(fā)生短路。

一旦發(fā)生這種情況，最有可能導(dǎo)致系統(tǒng)損壞的是圖2用紅色標(biāo)記出來(lái)的VBUS，因?yàn)閂BUS最高可達(dá)20V，跟4個(gè)VBUS pin相鄰的信號(hào)，一共有8個(gè)，分別是A3/A5/A8/A9和B3/B5/B8/B10，這8個(gè)信號(hào)可以分為三組。

第一組，A8/B8，為視頻信號(hào)輔助通道接入到視頻處理器的輔助通道。

第二組，A5/B5，為USB-C接口的CC信號(hào)控制通道，在Switch游戲機(jī)中接到內(nèi)部的接口控制芯片M92T36。

第三組，A3/10/B3/B10，這組信號(hào)為高速音視頻信號(hào)傳輸通道，介入到Switch內(nèi)部的視頻處理器高速信號(hào)通道。

這三組信號(hào)，如果被短路到VBUS，而且VBUS剛好處在15V狀態(tài)，那么將會(huì)分別對(duì)應(yīng)開篇所述的三種故障。

第一組被燒壞后，內(nèi)部視頻芯片失效，徹底黑屏，或者卡logo，這種情況其實(shí)充電還是正常的。

第二組被燒壞后，內(nèi)部M92T36失效或者半失效，無(wú)法充電，由于進(jìn)入視頻擴(kuò)展也要依靠M92T36進(jìn)行USB PD通信，因此這種情況下視頻擴(kuò)展也會(huì)失效。

Switch內(nèi)部MT92T36芯片出現(xiàn)高壓燒壞

第三組被燒壞后，由于輸出的DP視頻跟內(nèi)置顯示屏的輸出通道是分開的，有可能只是燒壞視頻輸出功能，掌機(jī)模式仍然不受影響。

為了避免USB-C口所固有的這種問(wèn)題，任天堂其實(shí)做了很大的努力。任天堂所提供的跟USB-C接口有關(guān)的Switch配件有兩個(gè)，一個(gè)是充電頭，一個(gè)是Docking。

我們來(lái)先看看簡(jiǎn)單的充電頭，這個(gè)充電頭的特點(diǎn)是，線與頭是一體的。這種設(shè)計(jì)的好處是，避免了充電頭那端一個(gè)C公頭和一個(gè)C母座接觸帶來(lái)的短路風(fēng)險(xiǎn)。等于是比普通的充電頭，兩端都要進(jìn)行C公和C母連接的方式，降低了一半的風(fēng)險(xiǎn)。

僅一端需要插入的USB-C適配器降低了一半的插入損壞風(fēng)險(xiǎn)

我們?cè)賮?lái)看看Docking。任天堂原裝Docking的封閉結(jié)構(gòu)曾經(jīng)讓很多人吐槽，覺得是塊大磚頭，但是這塊大磚頭，恰好解決了可能的因?yàn)橐?lái)USB-C接口短路的風(fēng)險(xiǎn)。

插入原裝Docking后，Switch主機(jī)被完全限制住，不可能對(duì)USB-C接口產(chǎn)生橫向應(yīng)力,從而避免了短路情況的發(fā)生。

第三方配件，最容易導(dǎo)致變磚的，就是底座形式的Docking。

很多商家模仿了原裝底座，自作聰明的進(jìn)行了非常多的簡(jiǎn)化，最后的底座簡(jiǎn)潔到似乎只剩一個(gè)USB-C公頭。雖然一樣做了避免左右方向應(yīng)力的限位結(jié)構(gòu)，但是，過(guò)短的支撐架會(huì)像杠桿那樣把縱向應(yīng)力轉(zhuǎn)換為橫向應(yīng)力。

特別是當(dāng)主機(jī)在底座上，使用者把手柄再插上來(lái)的時(shí)候。由于不像原裝底座那樣，擁有全尺寸支撐架，縱向插入手柄的力量，在支撐架的杠桿效應(yīng)下，對(duì)USB-C接口產(chǎn)生很大的橫向應(yīng)力。災(zāi)難往往就這樣發(fā)生了。

據(jù)說(shuō)其中一家底座公司甚至因此在美國(guó)給告上了法庭。

無(wú)橫向應(yīng)力保護(hù)結(jié)構(gòu)的Docking

以上所述三個(gè)原因，都涉及到物理結(jié)構(gòu)，是VBUS通過(guò)與旁邊的pin短路燒壞了Switch主機(jī)。那么有沒有可能通過(guò)VBUS這個(gè)pin本身，把Switch主機(jī)燒掉呢?

答案是有可能。但是，問(wèn)題不出在插入充電器進(jìn)行充電的應(yīng)用場(chǎng)景。

因?yàn)镾witch主機(jī)的VBUS通路的輸入耐壓值，是按照20伏來(lái)設(shè)計(jì)的，所以，即使電源適配器上的協(xié)議失效，直接把20V接入到VBUS，只會(huì)導(dǎo)致充電暫停，卻不會(huì)損壞主機(jī)。真正會(huì)通過(guò)VBUS燒壞Switch的應(yīng)用場(chǎng)景，仍然是Docking的供電協(xié)議控制。

由于USB-C接口具有雙向供電特性，所以，當(dāng)Docking只接了Switch主機(jī)，沒有接電源適配器的時(shí)候，Switch主機(jī)會(huì)往Docking輸出5V電壓，以支持游戲控制手柄或者是外接網(wǎng)卡等配件的使用。

這個(gè)時(shí)候，VBUS上暴露出來(lái)的，不是輸入通道，而是輸出通道。這個(gè)5V輸出的耐壓值計(jì)算，不是20V，而是真實(shí)的5V系統(tǒng)的耐壓。

如果Docking不符合USB-C協(xié)議的規(guī)定，在Switch主機(jī)處于5V輸出狀態(tài)的時(shí)候，把20V電壓灌入進(jìn)去。問(wèn)題將會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重，因?yàn)?V系統(tǒng)甚至可以影響到CPU的供電，直接燒壞CPU，導(dǎo)致完全無(wú)法修復(fù)的結(jié)果。這類問(wèn)題屬于Docking產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的嚴(yán)重問(wèn)題。