自從任天堂2017年3月份推出Switch遊戲機以來，就一直存在遊戲機變磚的客訴。大量的遊戲玩家和工程師也就這個問題進行了分析。C-FORCE作為全球首個推出Switch第三方視頻擴展配件的廠商，親歷整個事件的發展歷程，特就這個問題與大家進行深入的探討(因為對主機進行破解而被官方禁封的機器不在本文討論範圍)。

為了讓大家都這個問題更清晰，我們先來對Switch在故障後的問題進行分類：

1.徹底黑屏，或者卡在開機logo。

2.完全無法充電，或只有C口固定的一面才能充電，但遊戲正常運行。

3.可以充電也可以運行遊戲，但是無法擴展到大屏顯示。

以上是三種常見的Switch故障，其背後的真實原因是什麼，讓我們來詳細分析。首先讓我們來看看USB-C接口的物理結構：

圖1 USB-C接口的物理結構

圖2 USB-C接口的邏輯結構

從圖一我們可以看出，USB-C接口內部的接觸pin比傳統的USB-A口要密集，當公頭和母座結合在一起的時候，相互之間的橫向應力，可能會導致相鄰的pin發生短路。一旦發生這種情況，最有可能導致系統損壞的是圖2用紅色標記出來的VBUS，因為VBUS最高可達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遊戲機中接到內部的接口控制芯片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，那麼將會分別對應開篇所述的三種故障。第一組被燒壞後，內部視頻芯片失效，徹底黑屏，或者卡logo，這種情況其實充電還是正常的。第二組被燒壞後，內部M92T36失效或者半失效，無法充電，由於進入視頻擴展也要依靠M92T36進行USB PD通信，因此這種情況下視頻擴展也會失效。

Switch內部MT92T36芯片出現高壓燒壞

第三組被燒壞後，由於輸出的dp視頻跟內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，這個充電頭的特點是，線與頭是一體的。這種設計的好處是，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險。等於是比普通的充電頭，兩端都要進行C公和C母連接的方式，降低了一半的風險。

僅一端需要插入的USB-C適配器降低了一半的插入損壞風險

我們再來看看Docking。任天堂原裝Docking的封閉結構曾經讓很多人吐槽，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接口短路的風險。插入原裝Docking後，Switch主機被完全限制住，不可能對USB-C接口產生橫向應力。從而避免了短路情況的發生。

第三方配件，最容易導致變磚的，就是底座形式的Docking。很多商家模仿了原裝底座，自作聰明的進行了非常多的簡化，最後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力的限位結構，但是，過短的支撐架會像槓桿那樣把縱向應力轉換為橫向應力。特別是當主機在底座上，使用者把手柄再插上來的時候。由於不像原裝底座那樣，擁有全尺寸支撐架，縱向插入手柄的力量，在支撐架的槓桿效應下，對USB-C接口產生很大的橫向應力。災難往往就這樣發生了。據說其中一家底座公司甚至因此在美國給告上了法庭。

無橫向應力保護結構的Docking

以上所述三個原因，都涉及到物理結構，是VBUS通過與旁邊的pin短路燒壞了Switch主機。那麼有沒有可能通過VBUS這個pin本身，把Switch主機燒掉呢？答案是有可能。但是，問題不出在插入充電器進行充電的應用場景。因為Switch主機的VBUS通路的輸入耐壓值，是按照20伏來設計的，所以，即使電源適配器上的協議失效，直接把20V接入到VBUS，只會導致充電暫停，卻不會損壞主機。真正會通過VBUS燒壞Switch的應用場景，仍然是Docking的供電協議控制。由於USB-C接口具有雙向供電特性，所以，當Docking只接了switch主機，沒有接電源適配器的時候，Switch主機會往Docking輸出5V電壓，以支持遊戲控製手柄或者是外接網卡等配件的使用。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系統的耐壓。如果Docking不符合USB-C協議的規定，在Switch主機處於5V輸出狀態的時候，把20V電壓灌入進去。問題將會相當嚴重，因為5V系統甚至可以影響到CPU的供電，直接燒壞CPU，導致完全無法修復的結果。這類問題屬於Docking產品設計中的嚴重問題。

C-FORCE作為USB-IF會員單位，對USB-C接口的物理結構和供電協議規範都有非常深入的研究，所設計的USB PD控制芯片，通過了USB-IF協會的認證，是全球首個發布任天堂第三方配件的廠商，我們的產品從未在終端消費者手裡損壞任何一台Switch主機。這得益於我們對Switch損壞原理的深入研究和對產品品質嚴格把控。C-FORCE系列產品所有的USB-C連接器，都經過了USB-IF的認證，有TID可供查驗。我們還研發出了一整套的測試治具，用於在生產過程中，檢測出可能導致主機損壞的隱患。另外，我們從不生產和銷售底座形式的Docking，因為其中的橫向應力避免結構太過複雜，如果完全做好了，就跟原裝的Docking相同，那也就沒有必要了。

另外還有部分消費者誤解，我們的配件是破解的，存在被Ban的可能性。這一點我們呼籲大家盡可放心。破解是指通過Switch內部主芯片的漏洞，誤導系統進入不正確的引導過程，會傷害遊戲的版權，因此會被任天堂官方Ban機。而C-FORCE是USB-IF會員單位，所設計和生產的配件，都是嚴格遵守USB-IF的各項協議規範，特別是關於VBUS的管理方面的規範，確保不會損壞機器。請大家放心使用。