Spoľahlivý štandard portu Universal Serial Bus je jedným z najpoužívanejších na svete. Ale USB Developer Forum, kompendium vytvorené spoločnosťami ako Intel, Microsoft, Apple a HP s cieľom sledovať vývoj štandardu, nespí na vavrínoch. Najnovšia verziaštandard, ako aj nové zariadenia a počítačové komponenty, ktoré dodržiavajú nový štandard, ktoré len začínajú vstupovať na trh. V čom je teda iný (a lepší) ako staršie verzie USB 2.0 a 3.0? A aký je rozdiel medzi 3.1, 1 a 2 generáciami?

Základy USB portov.

V prvom rade ide o štandard a nemali by ste si ho mýliť s tvarom portov vo vašom počítači alebo s káblami, ktoré sa k nemu pripájajú. zariadenia a počítače môžu používať oba konektory na koncoch kábla, zatiaľ čo USB Type-A je obdĺžniková zástrčka, ktorú používa väčšina zariadení, USB Type-B je konektor štvorcového tvaru, ktorý sa používa hlavne pre tlačiarne, externé pevné disky. Menšie konektory ako mini USB a micro USB nemusia byť kompatibilné, takže niekedy sa používa konektor USB Micro Type-B, ako napríklad na telefónoch Galaxy poznámka 3. To umožňuje vyššie rýchlosti prenosu dát v špecifikácii USB 3.0, no stále umožňuje použitie starších micro USB káblov na štandardné nabíjanie a prenos dát.

USB 3.0/3.1 je kompatibilný aj s , najnovším dizajnom konektora, ktorý sa práve začína presadzovať so zariadeniami ako nový MacBook, druhá generácia Chromebook Pixel a smartfón OnePlus 2. Táto obojstranná zástrčka sa líši od , aj keď výrobcovia sa môžu rozhodnúť podporovať oboje naraz.čo je určite možné. Napríklad MacBook z roku 2015 a Chromebook druhej generácie podporujú štandard na svojich portoch, zatiaľ čo OnePlus 2 používa štandard USB 2.0 napriek .

Očakáva sa, že do roku 2016 a neskôr budú porty obsahovať úplnejšie základné dosky, notebooky, tablety a smartfóny kvôli ich malej veľkosti a zrkadlovej povrchovej úprave. Tieto porty môžu, ale nemusia byť vybavené alebo neskôr, kvôli cene alebo kompatibilite hardvéru.

Potreba rýchlosti (prenos dát).

Najväčším vylepšením štandardu je zvýšenie dátovej priepustnosti na 10 Gbps. Nová špecifikácia SuperSpeed ​​​​USB v druhej generácii poskytuje vylepšenú efektívnosť kódovania a prenosu dát, čím zdvojnásobuje rýchlosť štandardu prvej generácie (5 Gbps ). Praktickejšie povedané, obsah plne nabitého 50 GB Blu-Ray disku je možné preniesť cez druhú generáciu len za 38 sekúnd.Samozrejme, za predpokladu, že máte potrebné porty a káble na oboch koncoch a že čítačky aj zapisovače môžu prenášať dáta touto rýchlosťou – najrýchlejšie disky pre spotrebiteľov (napríklad) dokážu zapisovať dáta. iba za zlomok tejto rýchlosti. Druhá generácia je navyše taká nová, že v súčasnosti existuje len veľmi málo zariadení, ktoré ju podporujú. O niečo starší štandard, prvá generácia podporuje rýchlosť iba do 5 Gbps rovnako ako USB 3.0. USB 3.0 a prvá generácia sú si v skutočnosti veľmi podobné – tá druhá sa väčšinou líši vďaka niekoľkým zariadeniam, ktoré ju podporujú. Navyše akékoľvek USB zariadenie 3.0, 3.1 prvá alebo druhá generácia preferovaná pred starou USB štandard 2.0, ktorého strop je 480 Mbps , ktorý je oveľa pomalší ako všetky nasledujúce alternatívy.

Vďaka vyššej priepustnosti USB dáta 3.0 a 3.1 je možné použiť na prenos videa. Už existujú adaptéry, ktoré počítačom PC a Mac umožňujú výstup videa vo vysokom rozlíšení na monitor alebo televízor cez štandardný port USB a nové verzie umožňujú rýchlejší a plynulejší prenos videa s vyšším rozlíšením. podporuje špecifikáciu, ktorá poskytuje výstup videa v rozlíšení až 4K. Je možné, že bude schopný nahradiť existujúce štandardy a porty HDMI, DVI a DisplayPort, aj keď sa to z krátkodobého hľadiska zdá nepravdepodobné.

Pridajme energiu.

Moderné zariadenia ako telefóny, tablety a dokonca aj notebooky sú vybavené väčšími a efektívnejšími batériami, takže pre ne musíte čo najbezpečnejšie získať správne množstvo elektriny. Najnovšie technológie rýchle nabíjanie môže dosiahnuť až 15W a nabíjať zariadenia oveľa rýchlejšie ako starší štandard 2.1. Na zasýtenie smädu výrobcov to však nestačí.

USB 3.0 a 3.1 podporujú špecifikáciu napájacieho zdroja USB, ktorý podporuje maximálne 20 voltov pri 5 ampéroch s celkovým výkonom až 100 wattov. To znamená, že existuje len veľmi málo prenosných zariadení, na ktoré sa tento štandard nevzťahuje – nedávno vydané modely Macbook a Chromebook Pixel sa nabíjajú cez porty USB štandardný adaptér napájanie pomocou 29W a 60W, resp.

Porovnanie s Thunderboltom.

To je miesto, kde sa veci zamotajú. Vlastný štandard Thunderbolt od spoločnosti Intel, ktorý s ním konkuruje, je s ním niekedy kompatibilný pomocou rovnakých káblov. Najprv porovnajme rýchlosť. Thunderbolt verzie 3 dokáže spracovať dátové prenosy až do 40 Gbps, čo je potenciálne štyrikrát rýchlejšie ako druhá generácia. Verzie Thunderbolt 1 a 2 používajú proprietárny kábel, ktorý nie je kompatibilný s USB, takže niektoré počítače, napr. MacBook Pro vybavené portami USB a Thunderbolt 3.

Počnúc Thunderboltom 3 sa Intel presunul na porty, ako aj káble a vytvoril štandard krížovo kompatibilný s . To znamená, že ak to výrobca podporuje, rovnaké zariadenie možno použiť ako Thunderbolt a režimy prevádzky pre dáta, video a napájanie. port na Macbooku 2015 je kompatibilný s prvou generáciou a Thunderbolt 3, ako aj s adaptérmi pre štandard USB kábel Porty typu A a staré Thunderbolt.

V súčasnosti sa Thunderbolt používa hlavne na zariadenia Apple a v špecializovaných oblastiach pre vyššie dátové rýchlosti, ako je napríklad úprava videa. Zatiaľ čo rad MacBook a MacBook Pro od spoločnosti Apple ho bude pravdepodobne naďalej podporovať, porty kompatibilné s Thunderbolt 3 a USB môžu byť na základné dosky ah PC a notebooky.

Revolúcia ?

Prvá generácia je už dostupná na mnohých základných doskách a niekoľkých prenosné zariadenia a čím rýchlejšie sa štandard druhej generácie objaví na prenosných pevných diskoch, puzdrách a adaptéroch. Zatiaľ čo si získava obľubu u výrobcov ako port na notebookoch a telefónoch, prvá a druhá generácia sa pravdepodobne bude šíriť oveľa rýchlejšie cez priemysel spotrebnej elektroniky. Už dnes si môžete kúpiť vlajkové telefóny s podporou štandardu druhej generácie, ale aj notebooky a stolné počítače.

Vention, špeciálne pre vás!

Málokedy sa stáva, že jedno písmeno navyše v názve štandardu ohrozuje revolúciu vo svete dátových rozhraní a miniaplikácií, no objavenie sa najnovšej verzie USB 3.1 Typ C zdá sa, že je to práve ten prípad. Čo nám sľubuje ďalšia aktualizácia starého dobrého USB rozhrania?

• Rýchlosť prenosu až 10 GBps
• Možnosť napájania zariadení odberom energie z portu až 100W
• Rozmery konektora porovnateľné s micro-USB
• Symetria konektora - nemá hornú a spodnú časť, čo znamená, že nie je k dispozícii žiadny kľúč, čo často vedie k poškodeniu ako samotných konektorov, tak aj gadgetov pripojených cez ne
• Toto rozhranie je možné použiť na napájanie zariadení napätím do 20 voltov
• Už neexistuje odlišné typy konektory - A a B. Na oboch koncoch kábla sú úplne rovnaké konektory. Dáta aj napájacie napätie je možné prenášať cez rovnaký konektor v oboch smeroch. V závislosti od situácie môže každý konektor fungovať ako hlavný alebo podriadený
• Sľubujeme, že dizajn konektora je schopný vydržať až 10 000 spojení
• Toto rozhranie je možné použiť na priame pripojenie namiesto niektorých iných bežne používaných rozhraní pre rýchlu výmenu dát.
• Štandard je kompatibilný zhora nadol s konvenčným rozhraním USB 3 a jeho mladšími bratmi. Samozrejme nie priamo, ale pomocou adaptéra je možné cez neho pripojiť povedzme USB 2.0 disk.

Pod rezom skúsim rozobrať tému kus po kuse - počnúc dizajnom konektora a kábla a končiac prehľad hardvérové ​​profily a nové čipy na podporu možností tohto rozhrania. Dlho som premýšľal, na ktorú stránku uverejním článok, pretože všetky predchádzajúce súvisiace s touto témou boli publikované na GT, ale v mojej publikácii je toľko technických detailov, že to bude užitočnejšie nie pre geekov, ale pre potenciálnych vývojárov, ktorí by sa na to mali začať pozerať už dnes. Preto som to riskol a článok sem dám.

Nebudem sa dotýkať histórie vývoja rozhrania USB, táto téma nie je v tomto komikse slabo rozvinutá v zmysle príbehu v obrázkoch

Elektronika – veda o kontaktoch

Na úvod porovnávacie fotografie dnešného hrdinu v spoločnosti ctených predkov.

Konektor USB Type-C je o niečo väčší ako bežný USB 2.0 Micro-B, no citeľne menší ako duálny USB 3.0 Micro-B, nehovoriac o klasickom USB Type-A.
Rozmery konektora (8,34×2,56 mm) uľahčujú jeho použitie pre zariadenia akejkoľvek triedy vrátane smartfónov a tabletov.

Signálové a napájacie výstupy sú umiestnené na plastovej vložke, možno je to jej najslabšie miesto v strednej časti konektora. Skupina kontaktov USB Type-C obsahuje 24 kolíkov. Pripomínam, že USB 1.0 / 2.0 mal iba 4 kolíky a konektory USB 3.0 už potrebovali 9 kolíkov.

Ak sa pozriete pozorne na obrázok vľavo, môžete vidieť, že kontakty majú rôzne dĺžky. To zaisťuje, že sú uzavreté v určitom poradí. Na obrázku v strede vidíme prítomnosť západiek, ktoré by mali držať zapojený kábel a poskytnúť hmatové kliknutie počas procesu pripojenia a odpojenia. V grafe vpravo je znázornená závislosť sily v procese vkladania a vyberania konektora.

Vrcholy, ktoré na ňom vidíme, sú momenty aktivácie západky.

Dá sa konštatovať, že vývojári štandardu urobili, ak nie všetko, tak takmer všetko, aby sa konektor stal čo najpohodlnejším a najspoľahlivejším: vkladá sa na ktorýkoľvek koniec a na ktorúkoľvek stranu s viditeľným kliknutím. Podľa nich je schopný prežiť tento postup viac ako 10-tisíckrát.

Mnohostranný symetrický janus

Mimoriadne príjemnou a užitočnou vlastnosťou USB-C je symetrický dizajn konektora, ktorý umožňuje pripojiť ho k portu ľubovoľným smerom. To sa dosahuje vďaka symetrickému usporiadaniu jeho záverov.

Po okrajoch sú brúsené vedenia. Kladné napájacie kontakty sú tiež usporiadané symetricky. V strede sú kontakty zodpovedné za kompatibilitu s rozhraním USB2 a staršími. Majú najväčšie šťastie zo všetkých – sú duplicitné a preto otočenie o 180 stupňov pri pripájaní nie je nič hrozné. Piny zodpovedné za vysokorýchlostnú výmenu dát sú označené modrou farbou. Ako vidíme, všetko je tu zložitejšie. Ak otočíme napríklad konektor, výstup TX1 si vymení miesto s TX2, no zároveň miesto vstupu RX1 obsadí RX2.

Výstupy Secondary Bus a USB Power Delivery Communication sú pomocné a sú určené na komunikáciu medzi dvoma pripojenými zariadeniami. Pred začatím výmeny si predsa musia o sebe veľa povedať, ale o tom neskôr.

Medzitým ešte asi jedna funkcia. Port USB Type-C bol pôvodne navrhnutý ako univerzálne riešenie. Okrem priameho prenosu dát cez USB ho možno použiť aj v alternatívnom režime na implementáciu rozhraní tretích strán. Túto flexibilitu USB Type-C využilo združenie VESA a zaviedlo možnosť prenosu video streamu cez DisplayPort Alt Mode.

USB Type-C má štyri Super Speed ​​​​USB vysokorýchlostné linky (páry). Ak sú dva z nich pridelené potrebám DisplayPortu, stačí to na získanie obrazu s rozlíšením 3840 × 2160. Zároveň nie je ovplyvnená rýchlosť prenosu dát cez USB. Na vrchole je to stále rovnakých 10 Gb/s (pre USB 3.1 Gen2). Taktiež prenos video streamu žiadnym spôsobom neovplyvňuje výkonovú kapacitu portu. Pre potreby DisplayPortu je možné prideliť dokonca 4 vysokorýchlostné linky. V tomto prípade budú dostupné rozlíšenia až do 5120×2880. V tomto režime ostávajú linky USB 2.0 nevyužité, pretože USB Type-C bude stále schopné prenášať dáta paralelne, aj keď obmedzenou rýchlosťou.

V alternatívnom režime sa na prenos audio streamu používajú kolíky SBU1/SBU2, ktoré sa konvertujú na kanály AUX+/AUX-. Pre protokol USB sa nepoužívajú, takže ani tu nedochádza k dodatočným funkčným stratám.

Keď používate rozhranie DisplayPort, konektor USB Type-C je stále možné pripojiť v oboch smeroch. Potrebné prispôsobenie signálu je zabezpečené na začiatku.

Pripojenie zariadení s pomocou HDMI, DVI a dokonca D-Sub (VGA) je tiež možné, ale bude to vyžadovať samostatné adaptéry, musia to však byť aktívne adaptéry, pretože pre DisplayPort Alt Mode nie je podporovaný Dual-Mode Display Port (DP ++).

Alternatívne Režim USB Type-C možno použiť na viac ako len DisplayPort. Snáď sa čoskoro dozvieme, že tento port sa naučil napríklad prenášať dáta pomocou PCI Express či Ethernetu.

A dal tomuto a dal tomu. Vo všeobecnosti ... o výžive.

Ďalšou dôležitou funkciou, ktorú USB Type-C prináša, je možnosť preniesť cez neho výkon až 100 wattov. To stačí nielen na napájanie / nabíjanie mobilné zariadenia, ale aj na prevádzku notebookov, monitorov a ak snívate, tak malého laboratórneho zdroja energie.

Keď sa objavila zbernica USB, prenos energie bol jej dôležitou, ale stále sekundárnou funkciou. Port USB 1.0 poskytoval iba 0,75 W (0,15 A, 5 V). Dosť na to, aby fungovala myš a klávesnica, ale nič viac. Pre USB 2.0 bola menovitá sila prúdu zvýšená na 0,5 A, čo umožnilo získať z neho 2,5 wattu na napájanie napríklad externých 2,5“ pevných diskov. Pre USB 3.0 je zabezpečený nominálny prúd 0,9 A, ktorý pri konštantnom napájacom napätí 5V zaručuje výkon 4,5 wattu. Špeciálne vystužené konektory na základných doskách či notebookoch boli schopné dodať až 1,5 A pre zrýchlenie nabíjania pripojených mobilných zariadení, no aj to je „len“ 7,5 wattov. Na pozadí týchto čísel vyzerá schopnosť prenášať 100 wattov ako niečo fantastické.

Na naplnenie takejto energie je port USB Type-C podporovaný špecifikáciou USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Ak žiadny nie je, port USB Type-C bude bežne schopný dodať do hory 7,5 W (1,5 A, 5 V) alebo 15 W (3 A, 5 V) v závislosti od konfigurácie. Pre Detailný popis v tomto článku nie je dosť miesta na túto špecifikáciu a každopádne to neurobím lepšie ako ten rešpektovaný v mojom úžasnom článku.

Túto archívnu tému však nemožno úplne obísť.

Na zabezpečenie výkonu 100 wattov pri napätí 5 voltov je potrebný prúd 20 ampérov! To je pri rozmeroch USB Type-C kábla možné snáď len vtedy, ak je vyrobený zo supravodiča! Obávam sa, že dnes to bude používateľov stáť veľa, preto sa vývojári štandardu vybrali inou cestou. Napájacie napätie zvýšili na 20 voltov. "Prepáčte, ale úplne vypáli môj obľúbený tablet" - zvoláte a budete mať úplnú pravdu. Aby sa inžinieri nestali obeťou nahnevaných používateľov, vymysleli šikovný trik – zaviedli systém výkonových profilov. Pred pripojením je akékoľvek zariadenie v štandardnom režime. Napätie v ňom je obmedzené na päť voltov a prúd na dva ampéry. Pre spojenie so zariadeniami starého typu všetko skončí týmto režimom, no pre pokročilejšie prípady sa zariadenia po výmene dát prepnú do iného konzistentného režimu prevádzky s pokročilými funkciami. Aby sme sa zoznámili s hlavnými existujúcimi režimami, pozrime sa na tabuľku.

Profil 1 zaručuje možnosť prenášať 10 W energie, druhý už - 18 W, tretí - 36 W, štvrtý toľko - 60 W a piaty je naša drahá stovka! Port zodpovedajúci profilu je ukončený vysoký stupeň, zachováva všetky predchádzajúce stavy v zostupnom poradí. Ako referenčné napätia sú zvolené 5V, 12V a 20V. Použitie 5V je nevyhnutné pre kompatibilitu s obrovskou flotilou dostupných USB periférií. 12V je štandardné napájacie napätie pre rôzne komponenty systému. 20V sa navrhuje s ohľadom na skutočnosť, že externé 19-20V PSU sa používajú na nabíjanie batérií väčšiny notebookov.

Pár slov o kábloch!

Plná podpora formátu opísaného v článku bude vyžadovať veľa práce nielen od programátorov, ale aj od výrobcov elektroniky. Bude potrebné vyvinúť a nasadiť veľké množstvo komponentov. Najzrejmejšie sú konektory. Aby odolali vysokým prúdom napájacieho napätia, nezasahovali do prenosu veľmi vysokofrekvenčných signálov a zároveň nezlyhali po druhom pripojení a nevypadli v najnevhodnejšom okamihu, kvalita ich výroby by mala byť radikálne vyšší v porovnaní s formátom USB 2.

Kombinovať prenos energie veľká sila a signál s gigabitovou prevádzkou budú musieť výrobcovia káblov poriadne zaťažiť.

Pokochajte sa v sekcii, ako vyzerá kábel vhodný na našu úlohu.

Mimochodom, o obmedzeniach dĺžky káblov pri použití rozhrania USB 3.1. Pre prenos dát bez výrazných strát pri rýchlostiach do 10 Gb/s (Gen 2) by dĺžka kábla s konektormi USB Type-C nemala presiahnuť 1 meter, pre pripojenie rýchlosťou až 5 Gb/s (Gen 1) - 2 metrov.

Výrobcovia obvodov základných dosiek, dokovacích staníc a notebookov si budú dlho lámať hlavu nad tým, ako vygenerovať výkon rádovo stoviek wattov, a trasovači, ako ho priviesť ku konektoru USB Type-C.

Výrobcovia čipov začínajú pomaly.

Symetrické pripojenie a prevádzka signálnych vedení v rôznych režimoch bude vyžadovať použitie vysokorýchlostných čipov na prepínanie signálov. Dnes sa už objavili prvé lastovičky. Tu je napríklad prepínač od Texas Instruments, ktorý podporuje prevádzku v zariadeniach v hostiteľskom aj podriadenom režime. Je schopný prepínať linky diferenciálnych párov s frekvenciou signálu do 5 GHz.

Rozmery čipu HDC3SS460 sú zároveň 3,5 x 5,5 mm a v nečinnom režime spotrebuje prúd asi 1 mikroampér. V aktívnom režime - menej ako miliampér. Existujú pokročilejšie riešenia, napríklad čipy NXP podporujú výmenný kurz až do 10 GHz.

Začali sa objavovať power managery kombinované s obvodmi na ochranu signálnych vedení pred statickou elektrinou, napríklad tento produkt od NXP

Je navrhnutý tak, aby správne spracoval okamih pripojenia konektora, ako aj otvorenie napájacieho obvodu v prípade porúch. Tento čip už podporuje napätie na VBUS až do 30 voltov, ale s maximálnym spínaným prúdom je všetko oveľa horšie - nemal by prekročiť 1 ampér, čo je pochopiteľné vzhľadom na rozmery - 1,4 x 1,7 mm!

Nesporným lídrom v tejto oblasti bola spoločnosť Cypress, ktorá vydala špecializovaný mikrokontrolér s jadrom ARM Cortex M0, ktorý podporuje všetkých päť výkonových profilov, ktoré sú pre štandard možné.

Typický spínací obvod na použitie v prenosnom počítači poskytuje určitú predstavu a ďalšie podrobnosti možno nájsť stiahnutím údajového listu.

Na rozdiel od čipu NXP je zameraný na ovládanie externých napájacích spínačov a preto dokáže aj napriek malým rozmerom zabezpečiť spínanie požadovaných prúdov a napätí.

Pozor, Dôležitá funkcia pre tých, ktorí sa už ponáhľajú s objednaním prvých vzoriek - mikrokontrolér nemá USB rozhranie a nie je úplným a kompletným riešením. Môže slúžiť len ako potravinový manažér. IN tento moment Predobjednávka na dodávku vzoriek a demo dosiek je otvorená. Osud tohto mikrokontroléra bude zrejme do značnej miery závisieť od toho, či výrobca poskytne vývojárom referenčné knižnice pre jeho použitie v rôznych režimoch.

Pravdepodobnosť toho druhého výrazne zvyšuje skutočnosť, že už preň bolo vytvorených niekoľko demo kitov.

Výťah do neba alebo Babylonská veža.

Dnes je teda situácia úplne revolučná. Vrcholy nemôžu a spodky nechcú žiť po starom. Každý je unavený z toho zmätku s obrovským množstvom káblov, nabíjačky, napájacie zdroje a ich nízka spoľahlivosť.

Nový štandard vyvolal bezprecedentnú aktivitu. Vlajkové lode elektronického priemyslu - Apple, Nokia, Asus sa pripravujú na vydanie svojich prvých gadgetov s podporou USB Type-C. Číňania už razia káble a adaptéry. Podporované dokovacie stanice a huby sú na ceste vysoká záťaž mocou. Výrobcovia čipov vyvíjajú nové čipy a rozmýšľajú, ako pretlačiť nový ovládač portu do mikrokontroléra. Obchodníci rozhodujú o tom, kam zapojiť nový konektor, a inžinieri poškriabajú ich repky, ktorí sa snažia implementovať viacúčelové zariadenia z existujúcich elektronických komponentov.

Zatiaľ nie je jasná len jedna vec. Čo získame ako výsledok? Pohodlný a spoľahlivý konektor, ktorý nahradí leví podiel rozhraní a nájde každodenné využitie, alebo babylonské pandemónie, pretože situácia sa môže začať vyvíjať podľa nepriaznivého scenára:

Používatelia môžu byť úplne zmätení množstvom špecifikácií a káblov, ktoré budú vyzerať úplne rovnako, ale budú certifikované len pre určité profily. Pokúste sa to zistiť v pohybe so všetkými týmito označeniami.

Ale aj keď to vyjde, je nepravdepodobné, že by sa problém vyriešil - Číňania bez návalu svedomia ľahko nalepia akýkoľvek odznak na akúkoľvek šnúru. A ak treba, tak až kopa na každej strane je jeden kábel iný, nebudú sa mýliť ani keď sa navzájom vylučujú.

Trh zaplaví neskutočné množstvo adaptérov rôzneho kalibru a pochybnej kvality.

Pri pokuse o pripojenie jedného zariadenia k druhému nikdy nebudete vedieť, k akému výsledku tento proces povedie a kvôli čomu spojenie buď úplne chýba, alebo je všetko strašne zabugované. Buď niektorý z gadgetov požadovaný profil nepodporuje, alebo ho podporuje, no nie príliš korektne, alebo namiesto kvalitného kábla narazil na jeho hrubý čínsky fejk. A čo chcete robiť, ak zrazu na vašom notebooku zlyhá jediný zostávajúci konektor?

Uvídime sa znovu.

P.S. Nový štandard už vedie k vzniku veľmi exotických zariadení. Takto bol ohlásený 100-metrový kábel, ktorý vraj nezapadá do noriem. Ide o to, že je aktívny. Oba konce kábla majú prevodník USB3-optický signál. Signál je prenášaný cez optiku a konvertovaný späť na výstup. Prirodzene neprenáša energiu, ale iba dáta. V tomto prípade je každý z prevodníkov na svojich koncoch napájaný konektorom, ku ktorému je pripojený.
Myslím si, že čoskoro začnú spoločnosti, ktoré si vážia seba samého, vkladať aktívne značky do káblov na potvrdenie pravosti. Problém rozbočovačov vyvolá bezprecedentnú aktivitu medzi vývojármi a výrobcami DC-DC meničov. Ako ctený používateľ správne poznamenal

Priemysel je na pokraji nových zmien. Pripravte sa v najbližších rokoch zahodiť všetky káble USB a HDMI. Nahradí ich rozhranie USB Type-C. Nový formát na papieri vyzerá jednoducho brilantne, ale v skutočnom živote je pre neho stále veľa otázok. Hlavná je, kedy naň prejsť? Teraz poďme všetko zistiť.

Prečo je USB Type-C budúcnosť?

Situácia je zrejmá. Ide o všestrannosť formátu a to je vždy plus. Čo teraz dokáže bežné USB? Len prenášať dáta. Na pripojenie monitora a nabíjanie notebooku sú potrebné samostatné rozhrania (HDMI, VGA, DVI), čo je nepohodlné.

Type-C vám umožňuje robiť všetko naraz. Okrem prenosu súborov rýchlosťou až 10 GB/s dokáže rozhranie vysielať obraz v kvalite 5K (5120x2880 pixelov), napájať zariadenia so spotrebou do 100 W a napätím do 20 V. A to všetko v rovnakom čase. Samotný konektor je navyše malý (8,4 x 2,6 mm) a obojstranný. Preč sú pokusy o slepé pripojenie flash disku alebo nabíjanie smartfónu v tme, keď sa microUSB nechce zmestiť do konektora.

Ako to celé začalo?

Trend udávala spoločnosť Apple, ktorej dnes mnohí vyčítajú, že nedokáže prekvapiť, alebo to robí veľmi zvláštnym spôsobom: zavádzaním inovácií, ktoré sa zákazníkom zmenia na bolesť hlavy.

V roku 2015 Cuperťania predstavili nový Macbook. Model bol jednoznačne určený na výmenu Macbook air, ktoré sú už dosť nudné a zastarané. Ich TFT maticové obrazovky vyzerajú obzvlášť zle, zatiaľ čo iné produkty sa chvália Retina displejmi. Takže v čerstvom Macbooku bol okrem 3,5 mm konektora pre slúchadlá iba jeden výstup - USB Type-C. Na jeseň 2016 Apple ukázal nové generácie Macbookov Pro, ktoré už majú štyri podobné porty a žiadne iné rozhrania (zachoval sa len mini-jack).

Ostatní výrobcovia tiež dobiehajú: notebooky s USB Type-C vydávajú HP, ASUS, Dell, MSI. Tieto spoločnosti však išli bezpečnejšou cestou. Spolu s USB Type-C majú ich zariadenia aj obvyklé USB 3.0, HDMI a slot na SD kartu. Jablko reže bez čakania na zápal pobrušnice.

Počkaj, Apple predstavil Lightning pred pár rokmi...

Áno, ale toto rozhranie sa používa iba na zariadeniach iPhone a iPad. A sme si celkom istí, že spoločnosť v priebehu niekoľkých rokov úplne prejde na USB Type-C v smartfónoch s tabletmi.

Zariadenia od iných výrobcov (Google Nexus 5X a Pixel, ASUS Zenfone 3) už dostali nový štandard. Máme teda šancu dožiť sa toho jasného dňa, keď bude možné cez jeden kábel nabíjať akýkoľvek mobilný telefón, notebook alebo iný gadget.

Apple však nedokáže Lightning pochovať tak rýchlo. Keď spoločnosť s uvedením iPhonu 5 oznámila, že objemný 30-kolíkový konektor je minulosťou, fóra praskali rozhorčením používateľov: čo robiť so zakúpenými dokovacími stanicami a akustické systémy? Postupne sa všetci zmierili a prešli na kompaktné rozhranie. Ale ak sa po piatich rokoch ľuďom opäť povie o zmene formátu, Apple sa nebude zdať dosť, ale. Okrem toho je Lightning ich vlastným štandardom a je obzvlášť ťažké opustiť ten pôvodný. Je pravdepodobné, že bude zjednotený s USB Type-C, ako sa to stalo s Thunderbolt 3.

Aký je presne problém s USB Type-C?

Problém nie je ani tak v konektore ako skôr v periférii. Monitorov s týmto rozhraním je len niekoľko a nemôžete ich nazvať lacnými. To isté s flash diskami, pevnými diskami, batériami - sú, ale výber je veľmi obmedzený.

Je nepravdepodobné, že by veľa ľudí naraz dokázalo prerobiť svoje vybavenie - to vytiahne veľmi slušnú postavu. To znamená, že je potrebný adaptér typu C. A toto je presne ten hlavný problém.

Najprv si musíte kúpiť adaptéry typu C a originálne adaptéry, najmä od spoločnosti Apple, stoja neslušnú sumu. Získajte kalkulačku: USB-C/Lightning (na pripojenie k iPhone/iPad) - 1590 rubľov; USB-C / HDMI, USB-C, USB 3.0 - 4090 rubľov; adaptér z USB Type-C na bežné USB - 799 rubľov. Do notebooku nebudete môcť vložiť ani USB flash disk z fotoaparátu – opäť dostanete peniaze za adaptér (Sandisk USB typu C náklady na adaptér, napríklad asi 1800 rubľov). Minimálna požadovaná sada prídavných zariadení bude stáť 6-7 tisíc rubľov. Pravda, nájdete skutočný kombajn, ktorý bude mať hneď USB 3.0, LAN-out, HDMI a slot na pamäťovú kartu.

USB Type-C teda zatiaľ neuľahčuje život, ale len pridáva problémy. Fotografi napríklad nedokážu rýchlo preniesť obrázky z fotoaparátu do prenosného počítača. Ak vás v práci požiadali, aby ste niečo zapísali na USB flash disk, buď vždy noste so sebou adaptér, alebo si kúpte disk s dvoma rozhraniami (našťastie také existujú), alebo ospravedlňujúco povedzte: „Som tu, o vrchol pokroku: iba USB-C“.

USB Type-C sa však nevyhnutne stane hlavným prúdom. Tvrdohlavo sedieť na USB 3.0 nebude fungovať: niekoľko rokov výrobcovia určite vydajú riešenia so známymi konektormi, ale postupne budú ľudia nútení prejsť na nový štandard. Našťastie to bude lacnejšie ako teraz.

Takže prejsť na USB Type-C alebo čo?

Prechod na USB Type-C závisí od spôsobu práce so zariadeniami. Ak sa napríklad prenosný počítač používa ako najmobilnejší modul gadget, údaje sa medzi zariadeniami prenášajú cez Wi-Fi a jediný kábel, ktorý k nemu pripojíte, je nabíjačka, nebudete mať s novým rozhraním problémy.

V extrémnych prípadoch si budete musieť kúpiť jeden adaptér, ktorý má konektor pre bežné USB a HDMI. Napríklad smartfón od spoločnosti Apple je možné k tomuto adaptéru pripojiť cez USB a nemusíte kupovať adaptér Lighting / USB-C.

Ale ak potrebujete používať veľa portov súčasne: HDMI, slot na SD kartu, 2-3 USB, budete musieť ísť z cesty. Ale sotva veľké množstvo používatelia pripájajú k svojmu notebooku toľko vecí naraz. Okrem toho má napríklad Macbook Pro štyri konektory naraz. Pripojením prenosného počítača k televízoru, jeho nabitím a pripojením USB flash disku k trojitému adaptéru (za 4090 rubľov) vám zostanú k dispozícii ďalšie tri voľné porty.

Existujú lacné adaptéry pre USB Type-C?

Remeselníci z Číny neúnavne vymýšľajú lacnejšie a všestrannejšie adaptéry. Pri ich kúpe si však treba dávať pozor. Možnosti rozpočtu môžu po pripojení spáliť zariadenie použitím príliš veľkého prúdu. Adaptéry od známych výrobcov sú vybavené spoľahlivou ochranou, ktorá nedovolí zničenie smartfónu či notebooku.

Podozrivo lacným možnostiam je lepšie sa vyhnúť. Moshi, HyperDrive, Choetech, SanDisk - môžete venovať pozornosť produktom týchto spoločností. Ale stopercentnú kvalitu a spoľahlivosť poskytnú iba značkové adaptéry od výrobcov, a nie značky tretích strán. Mimochodom, zaujímavú vec vydáva Griffin - nabíjací drôt na magnete, ako v dnes starých Macbookoch. Ak sa ho dotknete, notebook sa nezrúti na podlahu - kábel sa jednoducho odpojí a v notebooku zostane malý chvost s USB Type-C.

Robíme závery:

Budúcnosť je USB Type-C – to je isté. Chcel by som veriť, že rozhranie sa čoskoro dočká masovej distribúcie. Ale ak je potrebné časté pripojenie rôzne zariadenia(flash disky, power banky, monitory, sieťové káble), neponáhľajte sa. Najprv nájdite adaptéry, ktoré vám dokonale vyhovujú, a odhadnite ich cenu, ako aj to, koľko adaptérov budete musieť nosiť stále so sebou.

Sme na pokraji výrazných zmien – nahradiť klasické a známe porty USB 2.0 a 3.0 prichádza nový, spätne kompatibilný typ konektora. Napriek tomu vonkajšie pohodlie, symetria a vizuálna jednoduchosť, zoznam schopnosti USB Typ-C je nielen pôsobivý, ale pre používateľa je tiež plný mnohých ťažkostí, ktoré nie sú zrejmé.

Prvý štandard USB sa objavil v roku 1994, aby vyriešil kľúčové problémy tej doby: zjednotenie konektora pre periférne zariadenia PC zariadení v kombinácii s vysokými rýchlosťami prenosu dát. Od roku 2001 sa verzia USB 2.0 konektora (ako aj jeho rôzne variácie) stala univerzálnym štandardom pripojenia pre akékoľvek periférie. Kľúčom k pätnástim rokom úspechu USB je jednoduchosť, pretože vo vnútri sú len štyri kolíky, ktoré zabezpečujú napájanie a komunikáciu s pripojeným zariadením.

To, čo bolo výhodou v roku 2000, sa stalo prekážkou moderných zariadení – porty USB už nezvládajú takmer exponenciálne rastúce množstvo informácií, používatelia ocenili výhody symetrických (a rýchlych!) mobilných reverzibilných konektorov (napríklad Apple Lightning ), káble, do ktorých môžete vložiť obe strany, a rýchlosť bezdrôtový prenos dáta sú veľmi blízke rýchlosti káblového pripojenia.

USB 3.0 len zvýraznilo problém mechanickým zvýšením počtu dodatočných pinov na päť, čím sa zvýšila maximálna priepustnosť zo 480 Mbps na 5 Gbps a maximálny prúd vzrástol z 500 mA na 900 mA. Nový konektor dostal aj svoje charakteristické označenie – modrú zásuvku. Konektory USB 3.0 vyžadujú na fungovanie 9 kolíkov.

Pozrime sa, ako veľmi sa konektor USB Type-C / USB-C / USB C líši od svojich predchodcov, aké sú vyhliadky a ťažkosti prechodu na nový typ konektora a aké typy káblov môže nahradiť v blízkej budúcnosti. budúcnosti.

Zmätok začína názvom: „USB Type-C“, „USB-C“ a „USB C“ sú rôzne názvy pre rovnaký konektor, ktorý môže pracovať s rôznymi protokolmi. Kým sa všeobecný názov neusadí, zostaneme pri názve USB Type-C – hoci všeobecný trend smeruje k rastúcej popularite kratšieho variantu USB-C.

Schéma spätne kompatibilných protokolov USB Type-C vám umožňuje pochopiť, aké funkcie môže nový konektor prevziať – bolo ich nečakane veľa, čo je dobrá správa. Najdôležitejšia vec na tomto diagrame je, že každá ďalšia úroveň je spätne kompatibilná s úrovňami nižšie.

Najrýchlejším protokolom pre nový konektor je Thunderbolt 3. Hardvérové ​​rozhranie Thunderbolt vyvinul Intel v spolupráci s Apple. Samotná ochranná známka Thunderbolt bola predtým vo vlastníctve spoločnosti Apple, ale neskôr bola prevedená na spoločnosť Intel. Konektory USB Type-C, ktoré pracujú s týmto protokolom, sú nainštalované ako nové

Port USB Type-C v predchádzajúcom je však „krok nižšie“, ktorý vám umožňuje pripojiť periférne zariadenia kompatibilné iba so štandardom USB 3.1 gen 1, ale nie s Thunderbolt 3.

Toto dobrý príklad, čo v praxi demonštruje, prečo aj napriek rovnakému konektoru USB Type-C nemožno k Macbooku 12 pripojiť periférie Thunderbolt 3, avšak s novým Macbookom Pro 2016 bude fungovať akékoľvek príslušenstvo a periférie Macbooku 12.

Pozrime sa bližšie na to, aké ďalšie typy signálov dokáže USB Type-C prenášať cez seba.

V prvom rade sú to klasické USB 2.0 a USB 3.0 – to platí pre mobilné zariadenia s novým konektorom (napríklad prvý tablet s USB Type-C Nokia N1), ktorý podporoval signály a napájanie len pre USB 2.0. Väčšina moderných mobilných zariadení (napríklad l) podporuje USB pripojenie 3.0.

Čo to v praxi znamená? Pri kúpe kábla pre mobilné zariadenie USB Type-C dbajte na rýchlosť a kompatibilitu konektorov oboch gadgetov. dobrá voľba pre moderný Windows notebook s USB 3.0 bude kábel, ktorý zabezpečí prevádzku cez USB Type-C pomocou protokolov USB 2.0 a 3.0.

Ak je vaše mobilné zariadenie, napríklad smartfón s Androidom, vybavené Micro-USB portom (alebo jeho Micro-USB B modifikáciou), ktorý funguje pomocou protokolu USB 2.0, môžete sa obmedziť na kábel, resp. Maximálna rýchlosť prenosu dát bude obmedzená na 480 Mbps.

Ďalším štandardom je USB 3.1 gen 1 – umožňujúci pripojenie pevné disky, sieťové adaptéry a dokovacie stanice. Je spätne kompatibilný s „SuperSpeed“ USB 3.0, „Hi-Speed“ USB 2.0 a dokonca aj s originálnymi protokolmi USB 1.x.

Protokol USB 3.1 gen 2 – podobný predchádzajúcemu, ale dvojnásobný priepustnosť USB periférie s rýchlosťou až 10 Gbps. Podporujú ho iba najnovšie zariadenia USB-C.

Podpora pripojenia USB 3.1 a USB Type-C a externé disky, Napríklad .

Príklady príslušenstva poskytujúceho kompatibilnú rýchlosť sieťové pripojenie cez USB Type-C:
A .

Režim audio príslušenstva je špecifikácia pre použitie s analógovým zvukom, ktorá umožňuje USB vstup Type-C bude v budúcnosti súťažiť s analógovým 3,5 mm jackom.

Režim pripojenia Alternatívny režim (alternatívny režim) – zahŕňa všetky ostatné protokoly iné ako USB: sú to DisplayPort, MHL, HDMI a Thunderbolt (ktorý bol predtým pripojený cez konektor DP). Hlavným problémom je, že nie každé zariadenie podporuje protokol Alternate Mode, čo je pre kupujúcich veľmi mätúce.

Pre video zariadenia sú k dispozícii nielen proprietárne adaptéry USB Type-C od spoločnosti Apple: a adaptér, ale napríklad aj možnosti od iných výrobcov.

Sú tu však aj výhody – prenos video streamu cez port USB Type-C nijako neovplyvňuje jeho energetickú kapacitu, pretože pre potreby DisplayPortu možno prideliť až štyri vysokorýchlostné linky. V tomto prípade je možné prenášať obrázky v rozlíšení až 5120×2880.

Symetria kontaktných plôšok umožnila urobiť port reverzibilným a v závislosti od pripojeného zariadenia ide o rôzny počet spojení.

Prvý port USB 1.0 poskytoval napájanie iba 0,75 W (0,15 A, 5 V). Pre USB 2.0 sa súčasná sila zvýšila na 0,5 A, čo umožnilo získať z neho 2,5 wattu na napájanie napríklad externých 2,5“ pevných diskov. Nie je prekvapením, že pripojenie energeticky náročnejších diskov si niekedy vyžadovalo niekoľko portov naraz.

Pre USB 3.0 je zabezpečený prúd 0,9 A, čo pri napájacom napätí 5 V zaručuje výkon 4,5 wattu. Na pozadí týchto čísel je schopnosť prenášať 100 wattov skutočne pôsobivá!

Na zabezpečenie prenosu tohto množstva energie je možné zvýšiť napájacie napätie až na 20 voltov. Komunikačné kolíky sekundárnej zbernice a napájania USB sú na výber požadovaný režim práca medzi pripojenými miniaplikáciami - koniec koncov, ak zariadenie nie je schopné prijať 100 W energie, jednoducho zhorí! Vďaka predbežná výmena dáta, kompatibilné zariadenia vstúpia do pokročilého režimu s vylepšenými možnosťami napájania.

Celkovo existuje päť takýchto profilov: „profil 1“ zaručuje možnosť prenosu 10 W energie, druhý - 18 W, tretí - 36 W, štvrtý - 60 W a piaty - celých sto!

Funkcia PD (Power Delivery) vyžaduje samostatný kábel, ako napr

Výhľad pre USB Type-C alebo USB-C je veľmi jasný. Okrem Apple USB porty Type-C sa začína vybavovať ako produktívnymi desktopmi (základnými doskami), tak aj mobilnými zariadeniami. Doteraz sa vedenia ujal protokol USB 3.1 v oboch jeho variáciách (a mobilné zariadenia sa k rýchlostiam USB 3.0 len približujú).

Nebude to dlho trvať, kým sa tam konečne dostaneme univerzálny pohľad Káble USB-C na USB-C (takéto káble sú teraz k dispozícii) na pripojenie ďalších periférnych zariadení. Poteší najmä to, že dnes zakúpené príslušenstvo bude fungovať aj naďalej vďaka režimu spätnej kompatibility. Dôležitá poznámka – USB Type-C je otvorený štandard, ktorý od výrobcov nevyžaduje licenčné poplatky.

Riziká a komplikácie sú len pri pripájaní nových periférií (vyžadujúcich najrýchlejšie protokoly, ako je Thunderbolt rôznych verzií) k starším verziám zariadení USB Type-C bežiacich na rýchlosti USB 3.1 - v najlepšom prípade budú môcť pokračovať v práci na znížená rýchlosť.

Pri nákupe príslušenstva a káblov USB Type-C určite zvážte, pri akých rýchlostiach by malo (a môže) vaše zariadenie fungovať – ak sú rýchlosti USB 2.0-3.1 vhodné pre mobilné zariadenia a miniaplikácie, potom môže byť dôležité prenášať video signály resp. dáta z vysokokapacitných pevných diskov Kompatibilné s rozhraním Thunderbolt 3.

Pre vaše pohodlie sme zhromaždili v samostatnej časti katalógu.

Dobré popoludnie, milí čitatelia! Každé puzdro na notebook má rôzne konektory na pripojenie ďalšej náhlavnej súpravy a periférií.

Moderné modely vybavený dodatočným portom - typ usb c, ktoré majú univerzálny účel. Ak neviete, čo to je a na aké účely sa dá použiť, odporúčame vám prečítať si náš článok!

Funkcie USB Type-C

Nové technológie umožnili vytvoriť unikát USB konektor Typ-C pozostávajúci z 24 kolíkov, ktoré vykonávajú špeciálnu funkciu:

• 8 pinov vykonáva vysokorýchlostnú výmenu dát;
• iné prenášajú signál do pripojenej náhlavnej súpravy;
• na výber režimu napájania je potrebných niekoľko ďalších kolíkov.

Nový konektor má množstvo výhod. V prvom rade odborníci poznamenávajú všestrannosť portu, ktorý je plne kompatibilný so všetkými štandardmi, počnúc prvou generáciou USB.

Obojstranný konektor vám umožňuje pripojiť kábel v akejkoľvek polohe a je úplne bezpečný, s výnimkou porúch gadgetu.

Aplikácia nového štandardu USB

USB Type-C má kompaktné rozmery a skvelé funkcie. Môže sa použiť na dobíjanie batérií iných zariadení a poskytnúť zásuvné gadgety s výkonom až 100 W s plnou úsporou energie.

Nový formátový konektor slúži na vysokorýchlostný prenos dát z flash disku, na pripojenie slúchadiel, externého monitora, mobilné telefóny a ďalšie technické zariadenia.

Jedinou nuansou, ktorú je dôležité zvážiť vopred, je nedostatok možnosti priameho pripojenia k miniaplikácii vybavenému portom USB starej generácie, čo je spôsobené zásadné rozdielyštruktúry.

Špeciálne adaptéry, prezentované v širokom sortimente v špecializovaných predajniach zariadení, pomôžu napraviť situáciu.

Aký je rozdiel medzi USB Type-C a micro? Nový štandard konektorov má symetrický tvar, kompaktnejšie rozmery a všestrannosť. Bol vytvorený podľa inovatívnej špecifikácie štandardu USB, ktorý čoskoro umožní výmenu všetkých existujúcich konektorov a adaptérov pre pohodlnejšie používanie.

Je tiež nemožné nevšimnúť si nepopierateľné výhody Nová verzia rozhranie a otvorený štandard, ktorý od výrobcov nevyžaduje licenčné poplatky.

Aby som to zhrnul: USB Type-C je jednoduché a ľahko sa pripája s veľkým zdrojom, vysokou rýchlosťou prenosu dát a univerzálnym účelom.

s pozdravom