支持投屏和 win 扩屏，升级版USB3.0对拷投屏芯片CH9339来了！

如果记性好的读者应该是记得CH9338 的，是的，年初我发布了：“5个USB口，不仅是一颗芯片，更是一个方案（沁恒CH9338）”，一个围绕 USB2.0 IP 设计的对拷芯片：

在上篇 WCH 的测速文章中，也简单的说了 USB 3.0 协议定义的线序：

传输速度快就是因为多加了一组数据传输线

传输速度快就是因为多加了一组数据传输线

和前辈对比一下：

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看看实物

9338 是一个长条形的

9338 是一个长条形的

这次是使用了一个 3D 打印的外壳：

外壳就看开发者自由发挥了

外壳就看开发者自由发挥了

我们的主角坐在中央

我们的主角坐在中央

后面是FLASH

后面是FLASH

深入聊聊这颗升级的芯片

CH9339 不是一个普通 USB Hub 芯片，而是一颗“跨两台主机进行 USB/数据/键鼠/屏幕共享”的专用协同控制芯片。它的核心价值，不只是“扩几个 USB 口”，而是让 两台主机 + 多个 USB 外设 + 投屏功能 + Type-C/PD 供电 组合成一个完整的“跨主机共享系统”。

先具象化一下CH9339 的适用场景：两台电脑/服务器/手机/平板之间做文件或数据对拷，两台主机之间做键盘鼠标共享，多个 USB 外设在两台主机之间动态切换共享，屏幕共享、画中画、跨系统协同操作，以及同时把 Type-C 和 PD 快充也集成进来，减少外围复杂度。

从官方一张含金量高的图说起

它揭示了 CH9339 的特点：

主要还是突出供电能力

主要还是突出供电能力

前代在USB2.0的外设互联上面已经很好用了，但是在这个外设接口愈加缩水的年代，一个接口可以做很多的功能这种需求就愈演愈烈，那很自然的就是数据传输+供电了～

可以从图中看到，最大的输入功率可以到 100W，当然这种全功率输出的时候是比较少的，只有电脑极端的亏电的时候会有短暂的启用，而且在除了Type-C 接口以外，平台的 USB 口也是给到了 15W 的输出，一边使用，一边充电，不至于一些便携设备在连接 U 口后损失过多的电量。

我这个充电器只能输出 60W

我这个充电器只能输出 60W

另外一个口是输出 15W，充手机是够了，和数据手册的参数一致

另外一个口是输出 15W，充手机是够了，和数据手册的参数一致

当然供电只是最微不足道的升级：

重要的是 USB-Hub 的拓扑

重要的是 USB-Hub 的拓扑

上行侧：两个主机口

芯片有 2 个上行口 US Port1 / US Port2，都支持 Type-C；这里的“上行”是站在 Hub 的角度说的，意思是连接到主机端，比如 PC1、PC2。

意味着它天然面向“两台主机”的体系结构，而不是一台主机带多个设备的传统 Hub。

下行侧：5 个设备口

芯片提供 5 个下行口 DS Port1~DS Port5，用于接 USB 外设；这些端口可以是：5 个 Type-A或 3 个 Type-A + 1 个 Type-C（通过 3#、4#端口组合）

内部同时有 USB2 Hub 和 USB3 Hub

框图里能看到：

USB 2.0 HUB Ctrl

USB 3.0 HUB Ctrl

以及各自的 Routing Logic+Repeater/TT 等模块；这代表它不是简单地“把 USB3 当一条高速线切换”，而是内部有完整的 Hub 层能力。 特别是 USB2 部分有 TT（Transaction Translator），说明它兼容低速/全速设备接入 USB2 高速体系，这对于键盘、鼠标、HID、小设备兼容性很重要。首页和特点页也明确说下行口支持低全速 USB 设备。（本身就是支持USB 2.0协议的）

专线专用，快的不可思议

CH9339还使用了沁恒自研的多端点交叉透传技术，为计算机主机之间多类型的数据/设备共享提供多条独立的传输通道，以“专线专用”的形式，为数据/文件共享、屏幕投屏共享等应用提供高速的传输体验，实测文件传输速度高于300MB/s（受到文件系统开销和磁盘性能限制），纯透传速度高于330MB/s，下行口接固态硬盘等设备传输速度大于420MB/s。（就像DMA一样，快速传输的数据不需要有更多的中转加工）

而且内部有 ROM，可以做到驱动自安装，非常方便

而且内部有 ROM，可以做到驱动自安装，非常方便

有内部控制内核

框图里出现了 RISC-V3C、DMA、SDIO/SPI/I2C/UART/ADC；这说明芯片内部不是特别专有的ASIC，而是带一定控制处理能力的 SoC；所以它才能做：端口分配控制，状态查询，升级，还可以与外部 MCU 协作，或者与某些软件功能配套。

手册没有展开讲内部固件架构，所以这里不能把它理解成通用 SoC，而应理解成专用控制核。（毕竟也没有可以编程的部分）

最重要的能力：“动态分配”

手册明确说，任意下行口设备都可以单独切换给任意上行口主机；这点很关键，普通 USB Hub 是：一台主机+多个下行外设，最重要的是枚举关系基本固定

而 CH9339 做的是：两台主机都接着，多个下行外设也一直插着；通过命令切换，让某个外设“逻辑上”归 PC1 或 PC2

如：

1# 和 4# 给 PC1

2#、3#、5# 给 PC2

这意味着它内部做了下行口到上行主机的路由管理；从系统应用角度看，这比机械切换或重新拔插高级得多。（因为USB设备是分主从的）

那它支持哪些共享功能？

分成两类来看。

纯硬件层/端口层能力

这些是芯片本体更直接负责的：两个上行 Type-C+五个下行 Hub 口+USB2/USB3 协议兼容+Type-C 正反插识别，PD/供电控制，下行口分配切换，I2C/UART 管理接口，过流检测、电源使能、LED 状态输出等。

软件协同层能力

这些通常不是“单靠硬件裸芯片自动完成”，而是依赖配套 USBCrossShare 软件：文件共享，数据共享，剪贴板共享，键鼠共享，穿屏操作，屏幕共享/画中画，锁屏/睡眠/关机自动切换，一键修复、升级等 。其中屏幕共享功能看点十足，除了之前就有的手机投屏和电脑间的相互投屏功能，现在还支持windows扩屏功能，如有多个显示器，可在显示器选项中选择要屏幕共享的显示器。选择“扩展显示”可为本机扩展一个显示器，并在对端显示。

Windows 扩屏功能示图

Windows 扩屏功能示图

对比前代有了一些升级，但是操作逻辑没有大的变化

对比前代有了一些升级，但是操作逻辑没有大的变化

所以CH9339 是“硬件芯片 + 配套驱动/应用软件”的整体方案；如果没有配套软件，依然能用它做 USB 端口共享和切换，但那些高级的跨系统文件、屏幕、剪贴板体验，通常不能完整复现。（对于快速想开发设备的商家真的是美滋滋）

和9338 的设计一致，但加入了供电显示

和9338 的设计一致，但加入了供电显示

Type-C 和 PD 部分怎么理解？

这是这颗芯片和传统 KVM/Hub 芯片很不一样的地方。

它内部带了四组 PD PHY

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内置四组 USB PD PHY，支持 Type-C 正反插识别，支持最大 100W 快充，还能配合 CH211 做更高压 PD 快充 。

211 也是 WCH 家族的产品，互相搭配使用

211 也是 WCH 家族的产品，互相搭配使用

为什么是“四组”？

从引脚定义看，涉及 PD/CC 的有：PC1_CC1 / PC1_CC2；PC2_CC1 / PC2_CC2；DEV34_CC1 / DEV34_CC2；PWR_CC1 / PWR_CC2

可以理解为分别服务于：上行口 1，上行口 2，下行 Type-C 口，外部 PD 受电口；这就是“内置四组 Type-C/PD 控制器及 PHY”的来源；首页也这么写了。

但是PD 功能不是无条件生效

文档讲的很清楚：CH9339 上电后会通过 I2C2_SCL / I2C2_SDA 检测是否外挂了 CH211；如果检测到 CH211，则启用 PD 充电功能；否则这些 CC 引脚只当作 Type-C 插头方向/连接检测来用 。

这说明：

CH9339 虽然内置 PD PHY，但高功率 PD 方案仍依赖外部配套芯片 CH211。

功率分配逻辑

手册给出默认策略：一侧主机最大 100W（20V×5A），另一侧 15W，下行 Type-C 口 15W；还支持 100W/140W 定制。

并且有一句很重要的话：

默认将适配器输入功率“克扣”给 PC2 以及 HUB 下行口输出使用，详细功率逻辑需联系厂家。

WCH 设计的时候功率预算和优先级分配不是公开完全展开的，默认有内部策略；如果要设计成商品级设备，必须认真确认：当 PD 输入功率不足时，优先给谁？双主机充电是否同时维持？下行口大电流设备接入时如何限功率？热设计是否能承受？（这些都是值得认真考虑）

端口结构怎么理解：为什么有两套上行 USB3 差分对

看引脚页会发现，上行每个 Type-C 口都分成两组高速差分：

举例

举例

PCx_SS_xxx，PCxC_SS_xxx ；但这不是重复，而是因为 Type-C 正反插时，高速通道映射会变；因此芯片为同一个 Type-C 物理口准备了两组可能路径，并在内部做方向识别和交叉适配。手册多次写“自动识别交叉”。

控制接口

模式 1：I2C 从机接口，无需配置，一直启用，地址 0xA0，支持块读块写，外部主控可查询状态、切换下行口、开关共享通道等

这说明如果要自己做主控板，可以用 MCU 通过 I2C 去管理 CH9339；这是最像“产品化接口”的模式。

当然了，WCH 也给出了自己的 demo 产品

当然了，WCH 也给出了自己的 demo 产品

目标产品形态

两个主机口：PC1、PC2

一个 PD 受电口：接外部 Type-C 电源适配器

多个下行设备口：A 口或 C 口

外部主控可通过UART/I2C接口与CH9339通讯，实现查询和控制等操作（可选），配套USBCrossShare上位机做高级共享功能

特别适合做：双机共享 Dock，带充电的双主机 KVM/USB 切换坞，数据迁移/对拷线底座，工控/办公多主机协同终端一拖二主机的键鼠/显示/USB 外设共享设备等。

模式 2：UART 接口，仅在未检测到 CH211、即禁用 PD 时启用，CFG2 高电平选模式 2，外部主控可用 UART 查询与控制

模式 3：KVM 兼容模式，也要求未启用 PD，CFG2 低电平进入模式 3，一个脚当按键输入，低电平触发循环切换，另一个脚输出当前选的是 PC1 还是 PC2

这依然有产品味道，意思是甚至可以不用复杂主控，只做：一个按钮，一个指示灯/IO，就能实现类似 KVM 的循环切换体验（对于现在要求差异化的场景下真的值得考虑）

CH2003V

说明可以从 5V 输入，用一颗 LDO + DCDC 二合一降压器芯片 CH2003，输出生成 3.3V 和 1.2V，给 CH9339 供电；这说明官方推荐的电源思路是5V 输入为系统主供电，3.3V 供 I/O 和部分逻辑，1.2V 供内核/PHY，每个相关电源脚附近要做本地去耦，这是典型高速数字芯片供电方式。

后记

优势明显

CH9339 最吸引人的地方在于其极高的系统集成度，它将双上行接口、五个下行接口、Type-C 管理、PD 供电、共享控制逻辑以及接口管理功能整合到同一颗芯片体系中，大幅降低了系统设计复杂度。与传统 KVM 或 USB Hub 通过整组切换设备的方式不同，CH9339 支持更细粒度的端口管理，每个下行端口都可以独立分配给 PC1 或 PC2，实现更加灵活的设备共享策略。

同时，芯片提供了完整的产品化支撑能力，包括 LED 状态指示、硬件复位、I2C/UART 控制接口、KVM 兼容模式、外部主控联动以及固件升级机制，使其不仅是一颗芯片，更是一套完整的产品平台。更重要的是，CH9339 结合官方配套软件后能够实现键盘鼠标共享、剪贴板同步、文件传输、屏幕共享等高级协同功能，这些体验远远超出了传统 USB Hub 的能力范围，也为厂商开发具有差异化竞争力的双机协同、KVM Dock 和数据共享产品提供了良好的基础。

局限也不少

总的来看，CH9339 是一颗面向“双主机协同共享设备”的高集成 USB3/Type-C/PD 控制芯片，它的核心价值不是单纯扩展 USB 口，而是把两台主机、多个 USB 外设、供电、切换控制以及配套软件共享体验组织成一个完整系统，特别适合双机共享坞、带 PD 的 KVM/USB 协同设备和数据对拷底座等产品；不过它也并非“大完美”单芯片方案，高级共享功能仍高度依赖配套软件生态，USB3 + Type-C + PD + 双主机 + 多下行的高速硬件设计门槛明显高于普通 USB2 产品，PD 高功率部分也仍需外挂 CH211 才能实现，工程落地时软件、硬件和电源设计都需要认真配合。

DIY自由

CH9339 方案不仅提供芯片本体，还配套了较完整的软件和工程开发资源。官方可提供多平台软件，并以模拟光盘的形式存放在 Flash 中，用户连接设备后可像访问 USB 光驱一样获取安装程序，用于实现文件共享、键鼠共享、屏幕共享和数据对拷等功能。

同时，厂家还提供 EVT 资料包，包含官网链接、烧录文件和使用说明，便于工程样机阶段快速验证。面向量产环节，官方提供 Windows 产测工具，可支持多台硬件同时烧录与测试，并完成接口检测、版本比对、功能检测、光盘检测和光盘烧录等操作。

对于个人 DIY 来说，目前公开手册、EVT 资料和基础软件资源已经基本足够完成方案验证和小规模尝试；而对于厂家或批量项目，则可以进一步申请功能定制，通过升级包或非公开 SDK 的形式实现内置集成、多平台自定义 UI、I2C/UART 控制、数据透传、对拷功能扩展等差异化开发。

值得注意的是，CH9339 内部实际上集成了控制 MCU，因此它并不是单纯的 USB Hub 芯片，而更像是“SoC芯片 + 固件 + 上位机软件 + 产测工具 + SDK”的完整方案。

比较令人惊喜的是，即使面向个人或小批量开发，官方也提供了相关产测工具；这类工具在很多芯片厂家体系中通常需要签署 NDA 或进入正式项目合作后才能获得，因此 CH9339 在工程验证和小批量落地方面显得相对友好。