自從任天堂2017年3月份推出Switch游戲機(jī)以來，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問題進(jìn)行了分析。

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

為了讓大家都這個問題更清晰，我們先來對Switch在故障后的問題進(jìn)行分類：

1、徹底黑屏，或者卡在開機(jī)logo。

2、完全無法充電，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，其背后的真實原因是什么，讓我們來詳細(xì)分析。

首先讓我們來看看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)合在一起的時候，相互之間的橫向應(yīng)力，可能會導(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)記出來的VBUS，因為VBUS最高可達(dá)20V，跟4個VBUS pin相鄰的信號，一共有8個，分別是A3/A5/A8/A9和B3/B5/B8/B10，這8個信號可以分為三組。

第一組，A8/B8，為視頻信號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，這組信號為高速音視頻信號傳輸通道，介入到Switch內(nèi)部的視頻處理器高速信號通道。

這三組信號，如果被短路到VBUS，而且VBUS剛好處在15V狀態(tài)，那么將會分別對應(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口所固有的這種問題，任天堂其實做了很大的努力。任天堂所提供的跟USB-C接口有關(guān)的Switch配件有兩個，一個是充電頭，一個是Docking。

我們來先看看簡單的充電頭，這個充電頭的特點(diǎn)是，線與頭是一體的。這種設(shè)計的好處是，避免了充電頭那端一個C公頭和一個C母座接觸帶來的短路風(fēng)險。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。

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

我們再來看看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為引力帶來USB-C接口短路的風(fēng)險。

插入原裝Docking后，Switch主機(jī)被完全限制住，不可能對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)行了非常多的簡化，最后的底座簡潔到似乎只剩一個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，過短的支撐架會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的時候。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)說其中一家底座公司甚至因此在美國給告上了法庭。

無橫向應(yīng)力保護(hù)結(jié)構(gòu)的Docking

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

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

因為Switch主機(jī)的VBUS通路的輸入耐壓值，是按照20伏來設(shè)計的，所以，即使電源適配器上的協(xié)議失效，直接把20V接入到VBUS，只會導(dǎo)致充電暫停，卻不會損壞主機(jī)。真正會通過VBUS燒壞Switch的應(yīng)用場景，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候，Switch主機(jī)會往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。

這個時候，VBUS上暴露出來的，不是輸入通道，而是輸出通道。這個5V輸出的耐壓值計算，不是20V，而是真實的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)的時候，把20V電壓灌入進(jìn)去。問題將會相當(dāng)嚴(yán)重，因為5V系統(tǒng)甚至可以影響到CPU的供電，直接燒壞CPU，導(dǎo)致完全無法修復(fù)的結(jié)果。這類問題屬于Docking產(chǎn)品設(shè)計中的嚴(yán)重問題。