2015. godine prikazana je nova verzija MacBook Air-a. Na prezentaciji je Tim Cook, šef Applea, kao i obično, govorio o novim karakteristikama i mogućnostima uređaja. U njemu je bio jedan detalj koji je zainteresovao ne samo Appleove pristalice. Kao što ste mogli pretpostaviti, ovo je bio potpuno novi USB Type-C konektor.
Šta je to?
USB Type-C je evolucijska evolucija formata Universal Serial Bus (USB) za koji ste vjerovatno čuli i jedna je od najrasprostranjenijih tehnologija u mobilnim i perifernim uređajima.
To je upravo evolucija, a ne revolucija, iako se neki pojedinačni momenti mogu nazvati revolucionarnim. Dakle, USB Type-C vam omogućava prijenos ne samo datoteka, već čak i video zapisa!
Odmah bih želio govoriti o oznakama USB Type-C i USB 3.1. Oni ne znače istu stvar, iako idu ruku pod ruku: USB Type-C je USB specifikacija, USB 3.1 je u suštini numerička oznaka koja označava brzinu prijenosa podataka. Grubo govoreći, USB Type-C radi na USB 3.1 tehnologiji. Inače, brzina prijenosa podataka je vrlo visoka - preko 1200 MB/s naspram 500 MB/s za USB 3.0!
Uporedite USB Type-C i USB Type-A:
A evo poređenja između USB Type-C i microUSB-a (jedan od najpopularnijih formata koji se koristi u mobilnoj sferi):
Koja je prednost USB Type-C?
Kao što je gore navedeno, u brzini prijenosa. Ali to nije jedina prednost ove tehnologije. Dakle, USB 3.1 ima veliku maksimalnu snagu, što znači da će uskoro biti moguće povezati dodatne uređaje poput zvučnika bez dodatnog izvora napajanja. Zamislite samo - odnijeli ste zvučnike u prirodu, povezali ih pomoću USB Type-C i slušali muziku!
Još jedan veliki plus je jačina struje od čak 5A. Ovo vam omogućava da puno brže punite svoj pametni telefon, tablet ili bilo koji drugi uređaj. Glavna stvar je da ovaj uređaj podržava tehnologiju brzog punjenja.
Konačno, utikač se sada može umetnuti sa bilo koje strane - on je simetričan. Donedavno je ovo zadovoljstvo bilo dostupno samo za iPhone i iPad, a sada - za sve ostale uređaje koji koriste USB Type-C tehnologiju.
Koji uređaji koriste USB Type-C?
Mnogi. To su laptopovi, tableti i pametni telefoni. Vjerovatno će se u budućnosti prelazak na USB Type-C uređaje bazirane na Androidu značajno ubrzati, budući da je Google savjetovao proizvođače da koriste upravo ovaj interfejs u svojim budućim inovacijama.
Laptop sa Google-a:
Nemoguće je zamisliti modernu osobu bez elektronskih uređaja. Pametni telefoni, tableti, muzički plejeri i laptopi su sada u skoro svakoj porodici. Svaki od ovih uređaja ima svoju primjenu i stoga svaki funkcionira na svoj jedinstven način. Međutim, postoji nešto što ih u ovom ili onom obliku sve spaja. A ovo je prisustvo USB portova.
Jednog dana 1994. godine, 7 vodećih svjetskih tehnoloških kompanija stvorilo je novi standard za povezivanje kompjuterskih perifernih uređaja. Tako se pojavila univerzalna serijska magistrala, koja se skraćeno zove USB.
Danas je to zaista univerzalni standard i teško je pronaći elektronski uređaj koji nema USB port ove ili one vrste. Ali kako znati koji je kabel pravi za to? Ovaj vodič će vam pomoći da prepoznate tip USB konektora i odaberete odgovarajući utikač.
Raznovrsne opcije
Gotovo svi moderni računari i elektronski uređaji imaju neki oblik USB veze i dolaze sa odgovarajućim kablovima. Da li je bitno koji se koristi i čemu služe sve te razlike? Iako je ovo zaista važno, može se promijeniti u budućnosti.
Sredinom 1990-ih. univerzalna magistrala je postala industrijski standard koji je omogućio pojednostavljenje povezivanja kompjuterskih perifernih uređaja. Zamijenio je niz ranijih sučelja i sada je najpopularniji tip konektora u potrošačkim uređajima.
Međutim, još uvijek je teško nositi se sa svim varijantama USB-a.
Ako je standard trebao biti univerzalan, zašto postoji toliko različitih tipova? Svaki od njih služi različitoj svrsi, uglavnom osiguravajući kompatibilnost kada se izdaju novi uređaji s boljim specifikacijama. Sljedeće su najčešće vrste USB konektora.
Tip-A
Većina kablova i perifernih uređaja (kao što su tastature, miševi i džojstici) imaju konektor tipa A. Lični računari, laptopovi i netbookovi obično imaju nekoliko portova ovog oblika. Osim toga, mnogi drugi uređaji i adapteri za napajanje ih koriste za prijenos podataka i/ili punjenje. Konektor je ravnog pravougaonog oblika i najprepoznatljiviji je i najkorišćeniji. Pinout USB Type-A je sljedeći:
- +5V - napon +5V.
- D- - podaci.
- D + - podaci.
- GND - uzemljenje.
Sve verzije USB standarda zadržavaju isti faktor oblika za Type-A, tako da su međusobno kompatibilne. Međutim, USB 3.0 konektori imaju 9 pinova umjesto 4, koji se koriste za veće brzine prijenosa. Nalaze se tako da ne ometaju rad igle prethodnih verzija standarda.
Tip-B
Ovo je skoro kvadratni konektor koji se prvenstveno koristi za povezivanje štampača, skenera i drugih uređaja sa sopstvenim napajanjem na računar. Ponekad se može naći na eksternim diskovima. Ovih dana je ovaj tip konektora mnogo rjeđi od priključaka tipa A.
Oblik konekcije je promijenjen u verziji 3.0 standarda, tako da nije podržana kompatibilnost unatrag, iako portovi novog tipa prihvataju priključke starih modifikacija. Razlog tome je što Type-B USB 3.0 ima 9 pinova za brži prenos podataka, dok Powered-B ima 11, od kojih 2 obezbeđuju dodatno napajanje.
Opet, kao i kod Type-A, fizička kompatibilnost različitih verzija ne znači podršku za brzinu ili funkcionalnost.
Osnovni koncepti
Prije nego pokušamo razumjeti razlike između tipova A i B, potrebno je razumjeti koncepte domaćina, receptora i porta.
Utor na prednjoj ili zadnjoj strani kućišta računara (host) koji odgovara jednom kraju USB kabla naziva se port. Elektronski uređaj koji treba napuniti ili na koji se podaci trebaju prenijeti (na primjer, pametni telefon ili tablet) naziva se receptor.
Najpopularniji USB standard je tip A, koji se može vidjeti na kraju gotovo svakog USB kabela koji danas uključite u host slot. Najčešće su portovi Type-A opremljeni desktop računarima, igraćim konzolama i media playerima.
Konektori tipa B nalaze se na kraju običnog USB kabla koji se povezuje sa perifernim uređajem kao što je pametni telefon, štampač ili čvrsti disk.
Prednosti USB-a
Standard pojednostavljuje instalaciju i zamjenu opreme, svodeći sve komunikacije na serijski prijenos podataka preko upredene parice i identifikaciju povezanog uređaja. Ako ovdje dodate uzemljenje i napajanje, dobit ćete najjednostavniji 4-žični kabel, jeftin i jednostavan za proizvodnju.
Standard definira način na koji periferni uređaji komuniciraju sa domaćinom. Ako ne koristite USB On the Go (OTG), koji vam omogućava da ograničite mogućnosti hosta, uspostavlja se direktna veza. USB uređaj ne može pokrenuti komunikaciju, to može učiniti samo domaćin, pa čak i ako postoji kabel sa odgovarajućim konektorima, veza neće funkcionirati bez njega. Osim toga, budući da se i električna energija i podaci prenose putem žica, povezivanje dva hosta bez posrednog uređaja može biti katastrofalno, uzrokujući velike struje, kratke spojeve, pa čak i požare.
Mini
Konektor je bio standard za mobilne uređaje prije pojave mikro-USB-a. Kao što ime govori, mini-USB je manji nego inače i još uvijek se koristi u nekim kamerama. Konektor ima 5 pinova, od kojih 1 služi kao identifikator za OTG podršku, omogućavajući mobilnim uređajima i drugim perifernim uređajima da djeluju kao host. USB Mini pinout je sljedeći:
- +5V - napon +5V.
- D- - podaci.
- D + - podaci.
- ID - identifikator domaćina / receptora.
- GND - uzemljenje.
Micro
Ovo je trenutni standard konektora za mobilne i prijenosne uređaje. Usvojili su ga gotovo svi proizvođači osim Applea. Njegove fizičke dimenzije su manje od Mini-USB-a, ali su podržane visoke brzine prijenosa podataka (do 480 Mbps) i OTG mogućnosti. Oblik je lako prepoznatljiv zahvaljujući kompaktnom dizajnu sa 5 pinova.
Lightning konektor nije USB standard, već vlasnička veza kompanije Apple za iPad i iPhone. Sličan je mikro USB-u i kompatibilan je sa svim Apple uređajima napravljenim nakon septembra 2012. godine. Stariji modeli koriste drugačiji i mnogo veći vlasnički konektor.
Tip-C
To je reverzibilni konektor koji obećava brži prijenos podataka i više snage od prethodnih tipova. Sve se više koristi kao standard za laptope, pa čak i neke telefone i tablete, a odobrio ga je Apple za Thunderbolt 3.
Tip C je novo rješenje i obećava da će svima biti sve. Manji je, brži i može primati i prenositi mnogo više energije od prethodnih verzija.
Apple je šokirao svijet kada je predstavio novi MacBook s jednim USB-C portom. Najvjerovatnije će ovo biti početak trenda.
Više o USB-C-u možete pročitati na kraju ovog članka.
Nijanse mikro-USB-a
Oni od vas sa Android telefonom ili tabletom svakako imaju i mikro USB kabl. Čak i najzahtjevniji Apple obožavatelji ne mogu ih izbjeći jer je ovo najčešći tip konektora koji se koristi za stvari poput vanjskih blokova napajanja, zvučnika itd.
Vlasnici više gadžeta mogu otkriti da ovih kablova vremenom postaje mnogo, a budući da su obično zamjenjivi, možda nikada nećete morati da ih kupujete zasebno osim ako se ne izgube ili pokvare svi u isto vrijeme.
Kada kupujete mikro-USB kabl, može biti primamljivo odabrati najjeftiniju opciju, ali kao što je često slučaj, ovo je loša ideja. Žice i utikači lošeg kvaliteta mogu se lako polomiti i postati beskorisni. Stoga je bolje da se spasite budućih problema kupovinom kvalitetnog proizvoda od priznatog proizvođača, čak i ako košta nešto više.
Još jedna stvar koju treba spomenuti je dužina kabla. Kratki su odlični za transport, ali to često znači da morate sjediti na podu pored utičnice dok se telefon puni. Suprotno tome, kabl koji je predugačak može biti neudoban za nošenje, zapetljati se i potencijalno uzrokovati ozljede.
0,9 m je dobra dužina za kabl za punjenje. Omogućava vam da držite telefon dok je povezan na bateriju u torbi ili džepu, savršeno za igranje Pokemon Go ili jednostavno korištenje telefona dok putujete duže vrijeme.
Ako često punite preko USB portova treće strane, da biste održali sigurnosne mjere, ili kada se uređaj sporo puni, problem može riješiti poseban kabel za sprječavanje prijenosa podataka. Alternativa je mrežni adapter.
Problem može predstavljati i činjenica da većina USB kablova (osim USB-C) nisu zamjenjivi i da često treba nekoliko pokušaja da se uspostavi ispravna veza. Nekoliko proizvođača je pokušalo to popraviti. Istina, ne podržavaju svi uređaji ovu funkciju.
Šta je USB OTG?
To je standard koji omogućava prijenosnim i mobilnim uređajima da djeluju kao domaćini.
Recimo da imate eksterni disk, laptop i pametni telefon. Šta treba da uradim da kopiram fajlove sa diska na telefon? Najlakši način je da ih premjestite sa eksternog diska na laptop, a odatle na pametni telefon. USB OTG vam omogućava da povežete disk direktno sa telefonom, zaobilazeći potrebu za posrednikom.
I to nije sve! Postoji mnogo drugih načina za korištenje OTG-a. Možete povezati bilo koji USB uređaj na vaš pametni telefon, bilo da je to fleš disk, bežični miš, tastatura, slušalice, čitači kartica, kontroleri za igre itd.
USB kablovi
U povezanom svijetu, žičane veze između različitih elektroničkih uređaja igraju važnu ulogu. Potražnja za njima je toliko velika da se svake godine proizvode desetine miliona USB kablova.
Tehnologija se stalno razvija i poboljšava, kao i odgovarajuće periferne jedinice. Isti trend nadogradnje vrijedi i za USB konektore, ali s toliko verzija i tipova USB standarda, postaje teško pratiti koji je USB najbolji za određenu funkciju. Da biste to učinili, morate razumjeti njihove osnovne razlike.
USB tipovi
Različite USB verzije kao što su 2.0 i 3.0 povezane su sa funkcionalnošću i brzinom USB kabla, a njihov tip (kao što je A ili B) uglavnom se odnosi na fizički dizajn konektora i portova.
USB 1.1 (1998) je predviđen za 12 Mbps, 2,5 V i 500 mA.
USB 2.0 (2000) ima oznaku “HI-SPEED” na USB logotipu. Pruža 480 Mbps na 2,5 V i 1,8 A.
Usvojen 2008., USB 3.0 podržava 5Gbps pri 5V, 1.8A.
USB 3.1, koji je na snazi od 2015. godine, pruža 10 Gbps na 20 V i 5 A.
Potonji standard pruža veću propusnost i uglavnom je kompatibilan s prethodnim verzijama. Standard-A konektori su identični prethodnim verzijama Type-A, ali su obično obojeni plavom bojom kako bi se razlikovali. Potpuno su kompatibilni sa prethodnim verzijama, ali povećane brzine su dostupne samo ako su sve komponente USB 3. Standard-B i mikro verzije imaju dodatne pinove za povećani propusni opseg i nisu kompatibilne sa prethodnim verzijama. Stariji USB Type-B i Micro-B kablovi i konektori mogu se koristiti sa USB 3.0 portovima, ali se brzina neće povećati.
Specifikacije konektora tipa C
Ime se pojavilo u naslovima tehničkih časopisa širom svijeta kada je Apple objavio 12-inčni Macbook. Ovo je prvi laptop koji uključuje Type-C dizajn.
Fizički, konektor je sličan postojećoj USB Micro-B varijanti. Njegove dimenzije su 8,4 x 2,6 mm. Sa svojom malom formom, lako se može uklopiti čak i u najmanju periferiju koja se danas koristi. Jedna od mnogih prednosti Type-C u odnosu na druga postojeća rješenja je ta što omogućava povezivanje u obrnutoj orijentaciji, što znači da će utikač uvijek biti ispravno umetnut iz prvog pokušaja! Konektor je dizajniran na takav način da ne morate brinuti da će biti izvrnut.
Type-C podržava USB 3.1 standard i pruža maksimalnu brzinu od 10 Gbps. Takođe ima značajno veću izlaznu snagu, do 100 W na 20 V i 5 A. Pošto laptop računari obično troše 40-70 W, to znači da tip C može lako da pokrije svoje potrebe za napajanjem. Još jedna funkcionalnost koju nudi USB Type-C je dvosmjerno napajanje. Drugim riječima, ne samo da možete puniti svoj pametni telefon preko laptopa, već i obrnuto.
Type-C je dobio oduševljene kritike korisnika širom svijeta i pojavio se na popularnim pametnim telefonima Chromebook Pixel i Nexus 6P, kao i na tabletu Nokia N1.
Sa sigurnošću možemo reći da će u narednim godinama svi elektronski uređaji biti opremljeni portovima ovog tipa. To će učiniti rad s njima lakim i praktičnim. Sve što vam treba je jedan kabl tipa C, tako da se na kraju možete riješiti zamršenih žica u ladici vašeg stola.
Iako su specifikacije prvi put objavljene 2014. godine, tehnologija je stvarno implementirana tek 2016. Danas je postala prava zamjena ne samo za stare USB standarde, već i za druge kao što su Thunderbolt i DisplayPort. Novo Type-C audio rješenje također je potencijalna zamjena za 3,5 mm priključak za slušalice. Tip C je usko isprepleten sa drugim novim standardima: USB 3.1 pruža veći propusni opseg, a USB Power Delivery pruža bolju isporuku energije.
Oblik konektora
USB Type-C je mali novi konektor koji jedva parira microUSB-u. Podržava različite nove standarde kao što su USB 3.1 i USB PD.
Poznati konektor koji je svima poznat je Type-A. Čak i nakon prelaska sa USB 1.0 na 2.0 i dalje na moderne uređaje, ostaje isti. Konektor je masivan kao i prije i uključuje se samo kada je ispravno orijentiran (što očito nikada ne radi prvi put). Ali kako su uređaji postajali sve manji i tanji, masivni portovi jednostavno nisu odgovarali. To je dovelo do pojave mnogih drugih oblika USB konektora kao što su Mini i Micro.
Ovako nezgodan set konektora raznih oblika za uređaje svih veličina konačno je prošlost. Tip C predstavlja novi standard za vrlo male dimenzije. On čini otprilike trećinu starog USB Type-A. Ovo je jedinstveni standard koji svi uređaji moraju da koriste, tako da je potreban samo jedan kabl za povezivanje eksternog diska na laptop ili punjenje pametnog telefona putem punjača. Ovaj sićušni konektor je dovoljno mali da stane u ultra tanak pametni telefon, ali dovoljno snažan da poveže sve vaše periferne uređaje preko njega. Sam kabel ima iste konektore tipa C na oba kraja.
Type-C ima mnogo prednosti. Orijentacija utikača nije bitna, tako da više ne morate više puta okretati utikač da biste pronašli ispravan položaj. Ovo je jedan oblik USB konektora koji bi svi trebali prihvatiti, tako da ne morate imati mnogo različitih USB kabela s različitim utikačima za različite uređaje. I neće biti mnogo različitih portova koji zauzimaju oskudan prostor na sve tanjim uređajima.
Štaviše, Type-C konektori takođe mogu podržavati različite protokole koristeći "alternativne modove" koji vam omogućavaju da imate adaptere koji mogu da emituju HDMI, VGA, DisplayPort ili druge vrste konekcija iz te jedne veze. Dobar primjer za to je Appleov Multiport Adapter, koji vam omogućava da povežete HDMI, VGA, USB Type-A i Type-C. Stoga se mnogi konektori na konvencionalnim laptopima mogu svesti na istu vrstu porta.
Ishrana
USB PD specifikacija je također usko isprepletena sa Type-C. Trenutno, USB 2.0 povezivanje pruža do 2,5 W snage. Ovo je sasvim dovoljno za punjenje telefona ili tableta. Specifikacija koju podržava USB-C standard može isporučiti snagu do 100 W. Ova veza je dvosmjerna, tako da se uređaj može puniti i puniti preko nje. U ovom slučaju, prijenos podataka može se odvijati istovremeno. Port vam omogućava da punite čak i laptop, koji obično zahteva do 60W.
Apple MacBook i Google Chromebook Pixel koriste USB-C za punjenje, eliminišući potrebu za svim vlasničkim kablovima za napajanje. U tom slučaju postaje moguće puniti prijenosna računala iz prijenosnih baterija, koje se obično koriste za punjenje pametnih telefona i druge elektronike. A ako laptop povežete na eksterni ekran koji se napaja iz mreže, tada će se njegova baterija napuniti.
Međutim, imajte na umu da prisustvo konektora tipa C ne podržava automatski USB PD. Stoga, prije kupovine uređaja i kablova, morate se uvjeriti da su kompatibilni s oba standarda.
Transfer rates
USB 3.1 je najnoviji standard univerzalne serijske magistrale sa teoretskim propusnim opsegom od 10 Gbps, dvostruko većom brzinom prijenosa od Thunderbolt-a 1. generacije i USB 3.0.
Ali Ture-C nije isto što i USB 3.1. Ovo je samo oblik konektora, a tehnologija u njegovoj osnovi može biti zasnovana na standardima 2.0 ili 3.0. Na primjer, Nokia N1 tablet koristi USB Type-C verziju 2.0. Međutim, ove tehnologije su usko povezane. Prilikom kupovine potrebno je samo pratiti detalje i uvjeriti se da je uređaj ili kabel koji kupujete kompatibilan sa USB 3.1.
kompatibilnost unatrag
Fizički konektor tipa C nije kompatibilan sa osnovnim standardom. Ne možete priključiti stare USB uređaje u moderan mali Type-C port, a ne možete priključiti USB-C priključak u stariji, veći port. Ali to ne znači da ćete se morati riješiti sve stare periferije. USB 3.1 je i dalje kompatibilan unatrag, tako da vam je potreban samo fizički USB-C adapter. I već možete direktno povezati stare uređaje na njega.
U bliskoj budućnosti, mnogi računari će imati i USB tip C i velike konektore tipa A, kao što je implementirano, na primjer, u Chromebook Pixel. Tako će korisnici moći postupno migrirati sa starih uređaja spajanjem novih na USB Type-C. Ali čak i ako je računar napravljen samo sa portovima tipa C, adapteri i čvorišta će popuniti tu prazninu.
Type-C je dostojna nadogradnja. Iako se ovaj port već pojavio u laptopima i nekim pametnim telefonima, ova tehnologija nije ograničena na njih. S vremenom će uređaji svih vrsta biti opremljeni njime. Jednog dana, standard bi mogao čak zamijeniti Lightning konektor koji se koristi u iPhone i iPad uređajima. Appleov port nema mnogo prednosti u odnosu na USB Type-C, osim što je tehnologija patentirana i kompanija može naplaćivati naknade za licenciranje.
Na rubu smo značajnih promjena – kako bismo zamijenili klasične i poznate USB 2.0 i 3.0 portove, dolazi novi, unazad kompatibilan tip konektora. Unatoč vanjskoj pogodnosti, simetriji i vizualnoj jednostavnosti, lista mogućnosti USB Type-C nije samo impresivna, već je istovremeno prepuna mnogih neočiglednih poteškoća za korisnika.
Prvi USB standard pojavio se 1994. kako bi riješio ključne probleme tog vremena: objedinjavanje konektora za periferiju PC opreme u kombinaciji s velikom brzinom prijenosa podataka. Od 2001. godine verzija USB 2.0 konektora (kao i njegove različite varijacije) postala je univerzalni standard povezivanja za bilo koju periferiju. Ključ petnaestogodišnjeg uspeha USB-a je jednostavnost, sa samo četiri pina unutra koji obezbeđuju napajanje i povezivanje sa povezanim uređajem.
Ono što je bila prednost 2000-ih, postalo je usko grlo za moderne uređaje - USB portovi su prestali da se nose s gotovo eksponencijalno rastućom količinom informacija, korisnici su cijenili prednosti simetričnih (i brzih!) mobilnih reverzibilnih konektora (kao što je Apple Lightning), kablovi u koje se mogu ubaciti obostrano, a brzina bežičnog prenosa podataka je vrlo blizu brzini kablovske veze.
USB 3.0 je samo naglasio postojeći problem mehanički povećavši broj dodatnih kontakata na pet, što je povećalo maksimalnu propusnost sa 480 Mb/s na 5 Gb/s, a maksimalna struja porasla sa 500 mA na 900 mA. Novi konektor je dobio i svoju prepoznatljivu oznaku - plavu utičnicu. USB 3.0 konektori zahtevaju 9 pinova da bi funkcionisali.
Pogledajmo koliko se USB Type-C / USB-C / USB C konektor razlikuje od svojih prethodnika, kakve su izglede i poteškoće ispunjeni prelaskom na novu vrstu konektora i koje vrste kablova će moći zamijeniti u bliskoj budućnosti.
Zabuna počinje od naziva: “USB Type-C”, “USB-C” i “USB C” su različiti nazivi za jedan konektor koji može da obrađuje različite protokole. Dok se uobičajeno ime ne uspostavi, ostat ćemo pri imenu USB Type-C - iako opći trend ukazuje na rastuću popularnost kraće verzije USB-C.
Dijagram USB Type-C protokola koji su kompatibilni s prethodnim verzijama omogućuje vam da shvatite koje funkcije može preuzeti novi konektor - bilo ih je neočekivano mnogo, što ne može a da ne raduje. Najvažnija stvar u vezi sa ovim dijagramom je da je svaki sljedeći nivo kompatibilan unatrag sa nivoima ispod.
Najbrži protokol za novi konektor je Thunderbolt 3. Thunderbolt hardverski interfejs je razvio Intel u saradnji sa Appleom. Sam zaštitni znak Thunderbolt je prethodno bio u vlasništvu Apple-a, ali je kasnije prebačen na Intel. USB Type-C konektori koji rade sa ovim protokolom su instalirani u novom
Ali USB Type-C port u prethodnom je "korak niže", omogućavajući vam da povežete periferne uređaje kompatibilne samo sa standardom USB 3.1 gen 1, ali ne i sa Thunderbolt 3.
Ovo je dobar primjer koji u praksi pokazuje zašto, uprkos istom USB Type-C konektoru, periferne jedinice za Thunderbolt 3 ne mogu biti povezane na Macbook 12, ali će svi dodaci i periferije za Macbook 12 raditi s novim Macbook Pro 2016.
Pogledajmo bliže koje druge vrste signala USB Type-C može prenijeti kroz sebe.
Prije svega, to su klasični USB 2.0 i USB 3.0 - to je važno za mobilne uređaje s novim konektorom (na primjer, prvi tablet sa USB Type-C Nokia N1), koji je podržavao signale i napajanje samo za USB 2.0. Većina modernih mobilnih uređaja (npr. l) podržava USB 3.0 povezivanje.
Šta to znači u praksi? Kada kupujete USB Type-C kabel za mobilni uređaj, obratite pažnju na brzinu i kompatibilnost konektora na oba gadgeta. Dobar izbor za moderan Windows laptop sa USB 3.0 bi bio kabl koji će raditi preko USB Type-C preko USB 2.0 i 3.0 protokola.
Ako je vaš mobilni uređaj, na primjer Android pametni telefon, opremljen Micro-USB portom (ili njegovom modifikacijom Micro-USB B), koji radi sa USB 2.0 protokolom, možete se ograničiti na kabel ili. Maksimalna brzina prijenosa podataka bit će ograničena na 480 Mbps.
Sljedeći standard je USB 3.1 gen 1, koji vam omogućava povezivanje tvrdih diskova, mrežnih adaptera i priključnih stanica. Unatrag je kompatibilan sa "SuperSpeed" USB 3.0, "Hi-Speed" USB 2.0, pa čak i sa originalnim USB 1.x.
USB 3.1 gen 2 protokol - sličan prethodnom, ali udvostručuje propusni opseg USB perifernih uređaja na 10 Gbps. Podržavaju ga samo najnoviji USB-C uređaji.
USB 3.1 i USB Type-C veze podržavaju, na primjer, eksterne diskove.
Primjeri dodataka koji pružaju kompatibilnu brzu mrežnu vezu putem USB-a tipa C:
i .
Audio Accessory Mode je specifikacija za upotrebu sa analognim zvukom, omogućavajući USB Type-C portu da se u budućnosti takmiči sa analognim 3,5 mm priključcima.
Režim veze Alternativni režim - uključuje sve ostale protokole koji nisu USB: DisplayPort, MHL, HDMI i Thunderbolt (ranije povezani preko DP). Glavni problem ovdje je što ne podržava svaki uređaj protokol Alternate Mode, što je vrlo zbunjujuće za kupce.
Za video uređaje nisu dostupni samo brendirani USB Type-C adapteri kompanije Apple: adapter, već i opcije drugih proizvođača, na primjer.
Ali postoje i prednosti - prijenos video toka preko USB Type-C porta ni na koji način ne utiče na njegov energetski kapacitet, jer se za potrebe DisplayPort-a mogu dodijeliti čak četiri brze linije. U ovom slučaju moguće je prenijeti slike u rezolucijama do 5120 × 2880.
Simetrija kontaktnih pločica omogućila je da port bude reverzibilan, a ovisno o povezanom uređaju, uključen je različit broj priključaka.
Prvi USB 1.0 port je davao samo 0,75 W (0,15 A, 5 V) snage. Za USB 2.0 struja je povećana na 0,5 A, što je omogućilo da se iz njega dobije 2,5 vata za napajanje, na primjer, vanjskih 2,5-inčnih tvrdih diskova. Nije iznenađujuće što je za povezivanje diskova koji su više trošili energiju ponekad bilo potrebno više portova odjednom.
Za USB 3.0 predviđena je struja od 0,9 A, što uz napon napajanja od 5 V garantuje snagu od 4,5 W. Na ovoj pozadini, sposobnost prijenosa od 100 W je zaista impresivna!
Da bi se osigurao prijenos ove količine energije, napon napajanja može se povećati do 20 volti. Sekundarna magistrala i USB kontakti za isporuku napajanja dizajnirani su za odabir željenog načina rada između povezanih uređaja - uostalom, ako uređaj nije sposoban primiti 100W energije, jednostavno će izgorjeti! Zahvaljujući preliminarnoj razmjeni podataka, kompatibilni uređaji prelaze u napredni način rada s poboljšanim mogućnostima napajanja.
Postoji pet takvih profila: "profil 1" garantuje mogućnost prenosa 10 W energije, drugi - 18 W, treći - 36 W, četvrti - 60 W, a peti - čitavih sto!
Na primjer, funkcija PD (isporuka energije) zahtijeva poseban kabel
Izgledi za USB Type-C ili USB-C su veoma svetli. Pored Apple-a, i produktivni desktop (matične ploče) i mobilni uređaji počinju da se opremaju USB Type-C portovima. Do sada, vodeće mjesto zauzima USB 3.1 protokol u obje njegove varijacije (a mobilni uređaji se tek približavaju USB 3.0 brzinama).
Neće proći dugo prije nego što se konačno možemo prebaciti na univerzalni tip USB-C sa USB-C kablovima (takvi kablovi su sada dostupni) za povezivanje ostatka perifernih uređaja. Posebno je drago što će dodaci kupljeni danas nastaviti funkcionirati zahvaljujući načinu kompatibilnosti unatrag. Važna napomena - USB Type-C je otvoreni standard koji ne zahtijeva nikakve licencne naknade od proizvođača.
Rizici i poteškoće su samo pri povezivanju novih perifernih uređaja (za koje su potrebni najbrži protokoli kao što je Thunderbolt različitih verzija) na starije verzije USB Type-C uređaja koji rade na USB 3.1 brzinama - u najboljem slučaju mogu nastaviti raditi smanjenom brzinom.
Kada kupujete dodatnu opremu i USB Type-C kablove, svakako razmislite na kojim brzinama vaš uređaj treba (i može) da radi - ako su brzine USB 2.0-3.1 pogodne za mobilne uređaje i gadžete, onda može biti važno da prenosite video signale ili podaci sa tvrdih diskova velikog kapaciteta kompatibilni sa Thunderbolt 3.
Radi vaše udobnosti, sakupili smo u posebnom dijelu kataloga.
Retko se dešava da jedno dodatno slovo u nazivu standarda preti da revolucioniše svet interfejsa i gadžeta za prenos podataka, ali pojava najnovije verzije USB 3.1 Tip-C izgleda da je to baš taj slučaj. Šta nam obećava sljedeće ažuriranje dobrog starog USB interfejsa?
- Brzina prijenosa do 10 GBps
- Mogućnost napajanja sa priključka uređaja sa potrošnjom energije do 100W
- Dimenzije konektora su uporedive sa mikro-USB
- Simetrija konektora - nema gornji i donji dio, što znači da nema ključa, što često dovodi do oštećenja kako samih konektora tako i gadgeta koji su povezani preko njih
- Ovaj interfejs se može koristiti za napajanje naponom do 20 volti
- Više ne postoje različite vrste konektora - A i B. Na oba kraja kabla nalaze se potpuno isti konektori. I podaci i napon napajanja mogu se prenijeti kroz isti konektor u oba smjera. Ovisno o situaciji, svaki konektor može djelovati kao glavni ili slave
- Obećano nam je da će dizajn konektora izdržati do 10.000 veza
- Moguće je koristiti ovaj interfejs za direktnu vezu umesto nekih drugih raširenih interfejsa za brzu razmenu podataka.
- Standard je kompatibilan odozgo prema dolje i sa uobičajenim USB 3 interfejsom i sa svojom mlađom braćom. Naravno ne direktno, ali uz pomoć adaptera preko njega je moguće spojiti recimo USB 2.0 disk
Neću se doticati istorije razvoja USB interfejsa, ova tema nije slabo razvijena u ovom stripu u smislu priče u slikama
Elektronika - nauka o kontaktima
Za početak, uporedne fotografije današnjeg heroja u društvu poštovanih predaka.
USB Type-C konektor je nešto veći od uobičajenog USB 2.0 Micro-B, ali je primetno kompaktniji od dual USB 3.0 Micro-B, da ne spominjemo klasični USB Type-A.
Dimenzije konektora (8,34 × 2,56 mm) čine ga lakim za upotrebu za uređaje bilo koje klase, uključujući pametne telefone i tablete.
Signalni i napojni vodovi postavljeni su na plastični umetak, možda mu je to najslabija tačka u središnjem dijelu konektora. Grupa pinova USB Type-C sadrži 24 pinova. Podsjećam da je USB 1.0 / 2.0 imao samo 4 pina, dok je USB 3.0 konektorima već bilo potrebno 9 pinova.
Ako pažljivo pogledate sliku na lijevoj strani, možete vidjeti da kontakti imaju različite dužine. Ovo osigurava da su zatvoreni u određenom redoslijedu. Na slici u sredini vidimo prisustvo reze koje bi trebalo da drže priključeni kabl i da obezbede taktilni klik tokom procesa spajanja-isključivanja. Desni grafikon prikazuje zavisnost sile prilikom umetanja i uklanjanja konektora.
Vrhovi koje vidimo na njemu su momenti aktiviranja zasuna.
Može se reći da su programeri standarda uradili, ako ne sve, onda skoro sve kako bi konektor bio što praktičniji i pouzdaniji: ubacuje se na bilo koji kraj i sa svake strane uz opipljiv klik. Po njihovom mišljenju, on je u stanju da preživi ovu proceduru više od 10 hiljada puta.
Višestrani simetrični Janus
Izuzetno ugodna i korisna karakteristika USB-C-a je simetričan dizajn konektora, koji omogućava da se poveže na port sa bilo koje strane. To se postiže simetričnim rasporedom njegovih terminala.
Prizemni izlazi nalaze se na rubovima. Pozitivni kontakti napajanja su također simetrično pozicionirani. U sredini se nalaze kontakti odgovorni za kompatibilnost sa USB2 i donjim interfejsom. Oni su imali najviše sreće od svih - oni su duplirani i stoga rotacija za 180 stepeni kada su spojeni nije strašna. Pinovi odgovorni za brzu razmjenu podataka označeni su plavom bojom. Kao što vidimo, ovde je sve lukavije. Ako, na primjer, okrenemo konektor, TX1 izlaz će zamijeniti mjesta sa TX2, ali će u isto vrijeme mjesto RX1 ulaza zauzeti RX2.
Sekundarna magistrala i USB Power Delivery Communication pinovi su servisni pinovi i namijenjeni su za komunikaciju između dva povezana uređaja. Na kraju krajeva, prije početka razmjene moraju jedni drugima puno reći o mnogo čemu, ali o tome kasnije.
U međuvremenu, o još jednoj osobini. USB Type-C port je originalno dizajniran kao jednokratno rješenje. Osim direktnog USB prijenosa podataka, može se koristiti iu alternativnom načinu rada za implementaciju sučelja treće strane. VESA je iskoristila ovu fleksibilnost USB Type-C uvođenjem mogućnosti strimovanja videa kroz DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C ima četiri Super Speed USB linije (parova). Ako su dva od njih posvećena potrebama DisplayPort-a, to je dovoljno da dobijete sliku rezolucije 3840x2160. U isto vrijeme, brzina prijenosa podataka preko USB-a ne trpi. Na svom vrhuncu, ovo je i dalje istih 10 Gb/s (za USB 3.1 Gen2). Također, prijenos video toka ni na koji način ne utiče na energetski kapacitet porta. Čak 4 brze linije se mogu dodijeliti za potrebe DisplayPort-a. U ovom slučaju će biti dostupne rezolucije do 5120x2880. U ovom načinu rada USB 2.0 linije nisu uključene, tako da će USB Type-C i dalje moći paralelno prenositi podatke, iako ograničenom brzinom.
U alternativnom načinu rada, pinovi SBU1 / SBU2 se koriste za prijenos audio toka, koji se pretvaraju u AUX + / AUX- kanale. Ne koriste se za USB protokol, tako da i ovdje nema dodatnih funkcionalnih gubitaka.
Kada koristite DisplayPort sučelje, USB Type-C konektor se i dalje može povezati na bilo koji način. U početku se obezbjeđuje potrebno usklađivanje signala.
Povezivanje uređaja pomoću HDMI, DVI, pa čak i D-Sub (VGA) takođe je moguće, ali za to će biti potrebni posebni adapteri, međutim, to moraju biti aktivni adapteri, jer je za DisplayPort Alt Mode Dual-Mode Display Port (DP ++) nije podržano...
USB Type-C alternativni način rada može se koristiti za više od DisplayPort-a. Možda ćemo uskoro saznati da je ovaj port naučio, na primjer, za prijenos podataka koristeći PCI Express ili Ethernet.
Dala je ovom i dala onom. Općenito... o ishrani.
Još jedna važna karakteristika koju donosi USB Type-C je mogućnost prenosa snage do 100 vati kroz njega. Ovo je dovoljno ne samo za napajanje/punjenje mobilnih uređaja, već i za rad prijenosnih računala, monitora i, ako maštate, čak i malog laboratorijskog napajanja.
Sa pojavom USB magistrale, prijenos energije je bio važna, ali još uvijek sporedna funkcija. USB 1.0 port pruža samo 0,75 W (0,15 A, 5 V). Dovoljno da miš i tastatura rade, ali ništa više. Za USB 2.0, nazivna struja je povećana na 0,5 A, što je omogućilo da se iz njega dobije 2,5 vata za napajanje, na primjer, vanjskih 2,5-inčnih tvrdih diskova. Za USB 3.0 predviđena je struja od 0,9 A nominalno, što uz konstantan napon napajanja od 5 V garantuje snagu od 4,5 W. Specijalni ojačani konektori na matičnim pločama ili laptopima bili su u stanju da isporuče do 1,5 A kako bi ubrzali punjenje povezanih mobilnih uređaja, ali čak i to je bilo “samo” 7,5 vati. Na pozadini ovih brojki, sposobnost prijenosa od 100 vati izgleda kao nešto fantastično.
Kako bi se napunila takva energija, USB Type-C port je podržan od strane USB Power Delivery 2.0 (USB PD) specifikacije. Ako ga nema, USB Type-C port će moći da obezbedi 7,5 W (1,5 A, 5 V) ili 15 W (3A, 5 V) za planinu, u zavisnosti od konfiguracije. Nema dovoljno prostora za detaljan opis ove specifikacije u ovom članku, a ipak to neću učiniti bolje od cijenjenog stparka u svom divnom članku.
Međutim, ovu ključnu temu neće biti moguće u potpunosti zaobići.
Da bi se obezbedilo 100 vati snage na naponu od pet volti potrebna je struja od 20 ampera! Uz dimenzije USB Type-C kabla, to je možda moguće samo ako je napravljen od supravodnika! Bojim se da će danas to skupo koštati korisnike, pa su programeri standarda krenuli drugim putem. Povećali su napon napajanja na 20 volti. “Izvinite, ali potpuno će izgorjeti moj omiljeni tablet” - uzviknete vi, i bićete potpuno u pravu. Kako ne bi postali plijen ljutih korisnika, inženjeri su smislili pametan trik - uveli su sistem profila snage. Prije povezivanja, bilo koji uređaj je u standardnom načinu rada. Napon u njemu je ograničen na pet volti, a struja na dva ampera. Za povezivanje sa uređajima starog tipa sve će se završiti ovim načinom rada, ali za naprednije slučajeve, nakon razmjene podataka, uređaji prelaze na drugi koordinirani način rada s naprednim mogućnostima. Da biste se upoznali sa glavnim postojećim načinima rada, pogledajte tabelu.
Profil 1 jamči mogućnost prijenosa 10 W energije, drugi već - 18 W, treći - 36 W, četvrti čak 60 W, ali peti je naša cijenjena sto! Port koji odgovara višem profilu održava sva stanja prethodnog nizvodnog. 5V, 12V i 20V su odabrani kao referentni naponi. Upotreba 5V je neophodna za kompatibilnost sa širokim spektrom dostupnih USB perifernih uređaja. 12V je standardni napon napajanja za različite komponente sistema. 20V se predlaže uzimajući u obzir činjenicu da se eksterne jedinice napajanja za 19-20V koriste za punjenje baterija većine prijenosnih računala.
Nekoliko riječi o kablovima!
Potpuna podrška formata opisanog u članku zahtijevat će puno rada ne samo od programera, već i od proizvođača elektronike. Biće potrebno razviti i pokrenuti proizvodnju veoma velikog broja komponenti. Najočigledniji su konektori. Da izdrže visoke struje napona napajanja, ne ometaju prijenos signala vrlo visoke frekvencije, pa čak i da ne pokvare nakon drugog priključka i ne ispadnu u najnepovoljnijem trenutku, kvaliteta njihove izrade treba biti radikalno viši u odnosu na USB format 2.Da bi kombinovali prenos velike snage i prenos signala sa gigabitnim saobraćajem, proizvođači kablova će morati naporno da rade.
Divite se kako izgleda poprečni presjek kabela pogodnog za naš zadatak.
Usput, o ograničenjima dužine kablova pri korištenju USB 3.1 sučelja. Za prijenos podataka bez značajnih gubitaka pri brzinama do 10 Gb/s (Gen 2), dužina kabela s USB Type-C konektorima ne smije biti veća od 1 metar, za vezu pri brzinama do 5 Gb/s (Gen 1 ) - 2 metra.
Dizajneri kola proizvođača matičnih ploča, priključnih stanica i prijenosnih računala dugo će slagati kako generirati snagu od nekoliko stotina vati, i tracera, kako je dovesti do USB Type-C konektora.
Proizvođači čipova na niskom startu.
Simetrično povezivanje i rad signalnih vodova u različitim režimima zahtijevat će korištenje mikro krugova prekidača signala velike brzine. Danas su se već pojavile prve laste. Na primjer, ovdje je prekidač od Texas Instruments, koji podržava rad u uređajima i u host i u slave modu. Sposoban je za prebacivanje linija diferencijalnih parova sa frekvencijama signala do 5 GHz.
Istovremeno, dimenzije čipa HDC3SS460 su 3,5 x 5,5 mm i u stanju mirovanja troši struju od oko 1 mikroampera. U aktivnom načinu rada je manji od miliampera. Postoje i naprednija rješenja, na primjer, čipovi koje proizvodi NXP podržavaju tečajeve do 10 GHz.
Počeli su se pojavljivati upravljači napajanja, u kombinaciji s krugovima za zaštitu signalnih linija od statičkog elektriciteta, na primjer, takav proizvod iz NXP-a
Dizajniran je da pravilno upravlja trenutkom spajanja konektora, kao i otvaranje strujnog kruga u slučaju kvara. Ovaj čip već podržava VBUS napon do 30 volti, ali s maksimalnom uključenom strujom, sve je mnogo gore - ne bi trebalo da prelazi 1 amper, što je razumljivo s obzirom na dimenzije - 1,4 sa 1,7 mm!
Neosporni lider u ovoj oblasti bio je Cypress, koji je objavio specijalizovani mikrokontroler sa ARM Cortex M0 jezgrom koji podržava svih pet profila napajanja mogućih za standard.
Tipičan dijagram povezivanja za upotrebu u laptopu daje neku ideju o tome, a možete se upoznati s njim detaljnije preuzimanjem podatkovne tablice.
Za razliku od NXP čipa, on je fokusiran na kontrolu eksternih prekidača napajanja i stoga može obezbijediti prebacivanje potrebnih struja i napona, uprkos svojoj maloj veličini.
Pažnja, važna karakteristika za one koji su već u žurbi da naruče prve uzorke - mikrokontroler nema USB sučelje i nije potpuno i kompletno rješenje. On može služiti samo kao menadžer hrane. Trenutno je otvorena prednarudžba za nabavku uzoraka i demo ploča. Sudbina ovog mikrokontrolera će verovatno u velikoj meri zavisiti od toga da li proizvođač snabdeva programere referentnim bibliotekama za korišćenje u različitim režimima.
Činjenica da je za njega već stvoreno nekoliko demokitova uvelike povećava vjerovatnoću potonjeg.
Lift do neba ili Vavilonske kule.
Dakle, danas imamo potpuno revolucionarnu situaciju. Viši slojevi ne mogu, a niži slojevi ne žele da žive na stari način. Svi su umorni od zabune s ogromnim brojem kablova, punjača, napajanja i njihove niske pouzdanosti.
Novi standard je izazvao neviđenu aktivnost. Vodeći proizvodi elektronske industrije - Apple, Nokia, Asus pripremaju se za izdavanje svojih prvih uređaja sa USB Type-C podrškom. Kinezi već štampaju kablove i adaptere. Priključne stanice i čvorišta s podrškom za opterećenje velike snage su na putu. Proizvođači čipova razvijaju nova mikro kola i razmišljaju kako da uguraju drajver za novi port u mikrokontroler. Marketinški stručnjaci odlučuju gdje će priključiti novi konektor, a inženjeri češu svoje repe pokušavajući implementirati multidisciplinarne uređaje iz postojećih elektronskih komponenti.
Za sada, samo jedna stvar nije jasna. Šta ćemo dobiti kao rezultat? Zgodan i pouzdan konektor koji će zamijeniti lavovski dio interfejsa i naći svakodnevnu upotrebu, ili babilonski pandemonijum, jer situacija može početi da se razvija prema ne baš najpovoljnijem scenariju:
Korisnici mogu biti potpuno zbunjeni brojnim specifikacijama i kablovima koji izgledaju potpuno isto, ali će u isto vrijeme biti certificirani samo za određene profile. Pokušajte to shvatiti u hodu sa svim ovim oznakama.
Ali čak i ako uspije, malo je vjerovatno da će ovo riješiti problem - Kinezi će, bez grižnje savjesti, lako staviti bilo koju značku na bilo koji kabel. A ako je potrebno, onda se do hrpe na svakoj strani jednog kabela razlikuju, neće se zbuniti čak i ako se međusobno isključuju.
Tržište će biti preplavljeno nevjerovatnim brojem adaptera raznih kalibara i sumnjivog kvaliteta.
Pokušavajući spojiti jedan uređaj na drugi, kao rezultat toga, nikada nećete znati do kakvog će rezultata ovaj proces dovesti i zbog čega je veza ili potpuno odsutna, ili je sve užasno loše. Ili jedan od gadžeta ne podržava željeni profil, ili ga podržava ali ne baš korektno, ili je umjesto kvalitetnog kabla uhvaćen njegov grubi kineski falsifikat. Šta želite da uradite ako iznenada pokvari jedini preostali konektor na vašem laptopu?
Do sljedećeg puta.
P.S. Novi standard već vodi do vrlo egzotičnih uređaja. Tako je najavljen kabl od 100 metara, koji se, izgleda, ne uklapa u standarde. Cijela poenta je da je aktivan. Na oba kraja, kabel ima USB3-to-optički pretvarač. Signal se prenosi preko optike i konvertuje nazad na izlazu. Naravno, oni ne prenose energiju, već samo podatke. U ovom slučaju, svaki od pretvarača na svojim krajevima se napaja iz konektora na koji je spojen.
Mislim da će uskoro kompanije koje poštuju sebe početi da ubacuju aktivne oznake u kablove kako bi potvrdile autentičnost. Problem čvorišta će generirati nezapamćenu aktivnost među programerima i proizvođačima DC-DC pretvarača. Kao što je poštovani korisnik ispravno primetio
Retko se dešava da jedno dodatno slovo u nazivu standarda preti da revolucioniše svet interfejsa i gadžeta za prenos podataka, ali pojava najnovije verzije USB 3.1 Tip-C izgleda da je to baš taj slučaj. Šta nam obećava sljedeće ažuriranje dobrog starog USB interfejsa?
- Brzina prijenosa do 10 GBps
- Mogućnost napajanja sa priključka uređaja sa potrošnjom energije do 100W
- Dimenzije konektora su uporedive sa mikro-USB
- Simetrija konektora - nema gornji i donji dio, što znači da nema ključa, što često dovodi do oštećenja kako samih konektora tako i gadgeta koji su povezani preko njih
- Ovaj interfejs se može koristiti za napajanje naponom do 20 volti
- Više ne postoje različite vrste konektora - A i B. Na oba kraja kabla nalaze se potpuno isti konektori. I podaci i napon napajanja mogu se prenijeti kroz isti konektor u oba smjera. Ovisno o situaciji, svaki konektor može djelovati kao glavni ili slave
- Obećano nam je da će dizajn konektora izdržati do 10.000 veza
- Moguće je koristiti ovaj interfejs za direktnu vezu umesto nekih drugih raširenih interfejsa za brzu razmenu podataka.
- Standard je kompatibilan odozgo prema dolje i sa uobičajenim USB 3 interfejsom i sa svojom mlađom braćom. Naravno ne direktno, ali uz pomoć adaptera preko njega je moguće spojiti recimo USB 2.0 disk
Neću se doticati istorije razvoja USB interfejsa, ova tema nije slabo razvijena u ovom stripu u smislu priče u slikama
Elektronika - nauka o kontaktima
Za početak, uporedne fotografije današnjeg heroja u društvu poštovanih predaka.
USB Type-C konektor je nešto veći od uobičajenog USB 2.0 Micro-B, ali je primetno kompaktniji od dual USB 3.0 Micro-B, da ne spominjemo klasični USB Type-A.
Dimenzije konektora (8,34 × 2,56 mm) čine ga lakim za upotrebu za uređaje bilo koje klase, uključujući pametne telefone i tablete.
Signalni i napojni vodovi postavljeni su na plastični umetak, možda mu je to najslabija tačka u središnjem dijelu konektora. Grupa pinova USB Type-C sadrži 24 pinova. Podsjećam da je USB 1.0 / 2.0 imao samo 4 pina, dok je USB 3.0 konektorima već bilo potrebno 9 pinova.
Ako pažljivo pogledate sliku na lijevoj strani, možete vidjeti da kontakti imaju različite dužine. Ovo osigurava da su zatvoreni u određenom redoslijedu. Na slici u sredini vidimo prisustvo reze koje bi trebalo da drže priključeni kabl i da obezbede taktilni klik tokom procesa spajanja-isključivanja. Desni grafikon prikazuje zavisnost sile prilikom umetanja i uklanjanja konektora.
Vrhovi koje vidimo na njemu su momenti aktiviranja zasuna.
Može se reći da su programeri standarda uradili, ako ne sve, onda skoro sve kako bi konektor bio što praktičniji i pouzdaniji: ubacuje se na bilo koji kraj i sa svake strane uz opipljiv klik. Po njihovom mišljenju, on je u stanju da preživi ovu proceduru više od 10 hiljada puta.
Višestrani simetrični Janus
Izuzetno ugodna i korisna karakteristika USB-C-a je simetričan dizajn konektora, koji omogućava da se poveže na port sa bilo koje strane. To se postiže simetričnim rasporedom njegovih terminala.
Prizemni izlazi nalaze se na rubovima. Pozitivni kontakti napajanja su također simetrično pozicionirani. U sredini se nalaze kontakti odgovorni za kompatibilnost sa USB2 i donjim interfejsom. Oni su imali najviše sreće od svih - oni su duplirani i stoga rotacija za 180 stepeni kada su spojeni nije strašna. Pinovi odgovorni za brzu razmjenu podataka označeni su plavom bojom. Kao što vidimo, ovde je sve lukavije. Ako, na primjer, okrenemo konektor, TX1 izlaz će zamijeniti mjesta sa TX2, ali će u isto vrijeme mjesto RX1 ulaza zauzeti RX2.
Sekundarna magistrala i USB Power Delivery Communication pinovi su servisni pinovi i namijenjeni su za komunikaciju između dva povezana uređaja. Na kraju krajeva, prije početka razmjene moraju jedni drugima puno reći o mnogo čemu, ali o tome kasnije.
U međuvremenu, o još jednoj osobini. USB Type-C port je originalno dizajniran kao jednokratno rješenje. Osim direktnog USB prijenosa podataka, može se koristiti iu alternativnom načinu rada za implementaciju sučelja treće strane. VESA je iskoristila ovu fleksibilnost USB Type-C uvođenjem mogućnosti strimovanja videa kroz DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C ima četiri Super Speed USB linije (parova). Ako su dva od njih posvećena potrebama DisplayPort-a, to je dovoljno da dobijete sliku rezolucije 3840x2160. U isto vrijeme, brzina prijenosa podataka preko USB-a ne trpi. Na svom vrhuncu, ovo je i dalje istih 10 Gb/s (za USB 3.1 Gen2). Također, prijenos video toka ni na koji način ne utiče na energetski kapacitet porta. Čak 4 brze linije se mogu dodijeliti za potrebe DisplayPort-a. U ovom slučaju će biti dostupne rezolucije do 5120x2880. U ovom načinu rada USB 2.0 linije nisu uključene, tako da će USB Type-C i dalje moći paralelno prenositi podatke, iako ograničenom brzinom.
U alternativnom načinu rada, pinovi SBU1 / SBU2 se koriste za prijenos audio toka, koji se pretvaraju u AUX + / AUX- kanale. Ne koriste se za USB protokol, tako da i ovdje nema dodatnih funkcionalnih gubitaka.
Kada koristite DisplayPort sučelje, USB Type-C konektor se i dalje može povezati na bilo koji način. U početku se obezbjeđuje potrebno usklađivanje signala.
Povezivanje uređaja pomoću HDMI, DVI, pa čak i D-Sub (VGA) takođe je moguće, ali za to će biti potrebni posebni adapteri, međutim, to moraju biti aktivni adapteri, jer je za DisplayPort Alt Mode Dual-Mode Display Port (DP ++) nije podržano...
USB Type-C alternativni način rada može se koristiti za više od DisplayPort-a. Možda ćemo uskoro saznati da je ovaj port naučio, na primjer, za prijenos podataka koristeći PCI Express ili Ethernet.
Dala je ovom i dala onom. Općenito... o ishrani.
Još jedna važna karakteristika koju donosi USB Type-C je mogućnost prenosa snage do 100 vati kroz njega. Ovo je dovoljno ne samo za napajanje/punjenje mobilnih uređaja, već i za rad prijenosnih računala, monitora i, ako maštate, čak i malog laboratorijskog napajanja.
Sa pojavom USB magistrale, prijenos energije je bio važna, ali još uvijek sporedna funkcija. USB 1.0 port pruža samo 0,75 W (0,15 A, 5 V). Dovoljno da miš i tastatura rade, ali ništa više. Za USB 2.0, nazivna struja je povećana na 0,5 A, što je omogućilo da se iz njega dobije 2,5 vata za napajanje, na primjer, vanjskih 2,5-inčnih tvrdih diskova. Za USB 3.0 predviđena je struja od 0,9 A nominalno, što uz konstantan napon napajanja od 5 V garantuje snagu od 4,5 W. Specijalni ojačani konektori na matičnim pločama ili laptopima bili su u stanju da isporuče do 1,5 A kako bi ubrzali punjenje povezanih mobilnih uređaja, ali čak i to je bilo “samo” 7,5 vati. Na pozadini ovih brojki, sposobnost prijenosa od 100 vati izgleda kao nešto fantastično.
Kako bi se napunila takva energija, USB Type-C port je podržan od strane USB Power Delivery 2.0 (USB PD) specifikacije. Ako ga nema, USB Type-C port će moći da obezbedi 7,5 W (1,5 A, 5 V) ili 15 W (3A, 5 V) za planinu, u zavisnosti od konfiguracije. U ovom članku nema dovoljno prostora za detaljan opis ove specifikacije, a ipak to neću učiniti bolje od cijenjenog u njegovom divnom članku.
Međutim, ovu ključnu temu neće biti moguće u potpunosti zaobići.
Da bi se obezbedilo 100 vati snage na naponu od pet volti potrebna je struja od 20 ampera! Uz dimenzije USB Type-C kabla, to je možda moguće samo ako je napravljen od supravodnika! Bojim se da će danas to skupo koštati korisnike, pa su programeri standarda krenuli drugim putem. Povećali su napon napajanja na 20 volti. “Izvinite, ali potpuno će izgorjeti moj omiljeni tablet” - uzviknete vi, i bićete potpuno u pravu. Kako ne bi postali plijen ljutih korisnika, inženjeri su smislili pametan trik - uveli su sistem profila snage. Prije povezivanja, bilo koji uređaj je u standardnom načinu rada. Napon u njemu je ograničen na pet volti, a struja na dva ampera. Za povezivanje sa uređajima starog tipa sve će se završiti ovim načinom rada, ali za naprednije slučajeve, nakon razmjene podataka, uređaji prelaze na drugi koordinirani način rada s naprednim mogućnostima. Da biste se upoznali sa glavnim postojećim načinima rada, pogledajte tabelu.
Profil 1 jamči mogućnost prijenosa 10 W energije, drugi već - 18 W, treći - 36 W, četvrti čak 60 W, ali peti je naša cijenjena sto! Port koji odgovara višem profilu održava sva stanja prethodnog nizvodnog. 5V, 12V i 20V su odabrani kao referentni naponi. Upotreba 5V je neophodna za kompatibilnost sa širokim spektrom dostupnih USB perifernih uređaja. 12V je standardni napon napajanja za različite komponente sistema. 20V se predlaže uzimajući u obzir činjenicu da se eksterne jedinice napajanja za 19-20V koriste za punjenje baterija većine prijenosnih računala.
Nekoliko riječi o kablovima!
Potpuna podrška formata opisanog u članku zahtijevat će puno rada ne samo od programera, već i od proizvođača elektronike. Biće potrebno razviti i pokrenuti proizvodnju veoma velikog broja komponenti. Najočigledniji su konektori. Da izdrže visoke struje napona napajanja, ne ometaju prijenos signala vrlo visoke frekvencije, pa čak i da ne pokvare nakon drugog priključka i ne ispadnu u najnepovoljnijem trenutku, kvaliteta njihove izrade treba biti radikalno viši u odnosu na USB format 2.Da bi kombinovali prenos velike snage i prenos signala sa gigabitnim saobraćajem, proizvođači kablova će morati naporno da rade.
Divite se kako izgleda poprečni presjek kabela pogodnog za naš zadatak.
Usput, o ograničenjima dužine kablova pri korištenju USB 3.1 sučelja. Za prijenos podataka bez značajnih gubitaka pri brzinama do 10 Gb/s (Gen 2), dužina kabela s USB Type-C konektorima ne smije biti veća od 1 metar, za vezu pri brzinama do 5 Gb/s (Gen 1 ) - 2 metra.
Dizajneri kola proizvođača matičnih ploča, priključnih stanica i prijenosnih računala dugo će slagati kako generirati snagu od nekoliko stotina vati, i tracera, kako je dovesti do USB Type-C konektora.
Proizvođači čipova na niskom startu.
Simetrično povezivanje i rad signalnih vodova u različitim režimima zahtijevat će korištenje mikro krugova prekidača signala velike brzine. Danas su se već pojavile prve laste. Na primjer, ovdje je prekidač od Texas Instruments, koji podržava rad u uređajima i u host i u slave modu. Sposoban je za prebacivanje linija diferencijalnih parova sa frekvencijama signala do 5 GHz.
Istovremeno, dimenzije čipa HDC3SS460 su 3,5 x 5,5 mm i u stanju mirovanja troši struju od oko 1 mikroampera. U aktivnom načinu rada je manji od miliampera. Postoje i naprednija rješenja, na primjer, čipovi koje proizvodi NXP podržavaju tečajeve do 10 GHz.
Počeli su se pojavljivati upravljači napajanja, u kombinaciji s krugovima za zaštitu signalnih linija od statičkog elektriciteta, na primjer, takav proizvod iz NXP-a
Dizajniran je da pravilno upravlja trenutkom spajanja konektora, kao i otvaranje strujnog kruga u slučaju kvara. Ovaj čip već podržava VBUS napon do 30 volti, ali s maksimalnom uključenom strujom, sve je mnogo gore - ne bi trebalo da prelazi 1 amper, što je razumljivo s obzirom na dimenzije - 1,4 sa 1,7 mm!
Neosporni lider u ovoj oblasti bio je Cypress, koji je objavio specijalizovani mikrokontroler sa ARM Cortex M0 jezgrom koji podržava svih pet profila napajanja mogućih za standard.
Tipičan dijagram povezivanja za upotrebu u laptopu daje neku ideju o tome, a možete se upoznati s njim detaljnije preuzimanjem podatkovne tablice.
Za razliku od NXP čipa, on je fokusiran na kontrolu eksternih prekidača napajanja i stoga može obezbijediti prebacivanje potrebnih struja i napona, uprkos svojoj maloj veličini.
Pažnja, važna karakteristika za one koji su već u žurbi da naruče prve uzorke - mikrokontroler nema USB sučelje i nije potpuno i kompletno rješenje. On može služiti samo kao menadžer hrane. Trenutno je otvorena prednarudžba za nabavku uzoraka i demo ploča. Sudbina ovog mikrokontrolera će verovatno u velikoj meri zavisiti od toga da li proizvođač snabdeva programere referentnim bibliotekama za korišćenje u različitim režimima.
Činjenica da je za njega već stvoreno nekoliko demokitova uvelike povećava vjerovatnoću potonjeg.
Lift do neba ili Vavilonske kule.
Dakle, danas imamo potpuno revolucionarnu situaciju. Viši slojevi ne mogu, a niži slojevi ne žele da žive na stari način. Svi su umorni od zabune s ogromnim brojem kablova, punjača, napajanja i njihove niske pouzdanosti.
Novi standard je izazvao neviđenu aktivnost. Vodeći proizvodi elektronske industrije - Apple, Nokia, Asus pripremaju se za izdavanje svojih prvih uređaja sa USB Type-C podrškom. Kinezi već štampaju kablove i adaptere. Priključne stanice i čvorišta s podrškom za opterećenje velike snage su na putu. Proizvođači čipova razvijaju nova mikro kola i razmišljaju kako da uguraju drajver za novi port u mikrokontroler. Marketinški stručnjaci odlučuju gdje će priključiti novi konektor, a inženjeri češu svoje repe pokušavajući implementirati multidisciplinarne uređaje iz postojećih elektronskih komponenti.
Za sada, samo jedna stvar nije jasna. Šta ćemo dobiti kao rezultat? Zgodan i pouzdan konektor koji će zamijeniti lavovski dio interfejsa i naći svakodnevnu upotrebu, ili babilonski pandemonijum, jer situacija može početi da se razvija prema ne baš najpovoljnijem scenariju:
Korisnici mogu biti potpuno zbunjeni brojnim specifikacijama i kablovima koji izgledaju potpuno isto, ali će u isto vrijeme biti certificirani samo za određene profile. Pokušajte to shvatiti u hodu sa svim ovim oznakama.
Ali čak i ako uspije, malo je vjerovatno da će ovo riješiti problem - Kinezi će, bez grižnje savjesti, lako staviti bilo koju značku na bilo koji kabel. A ako je potrebno, onda se do hrpe na svakoj strani jednog kabela razlikuju, neće se zbuniti čak i ako se međusobno isključuju.
Tržište će biti preplavljeno nevjerovatnim brojem adaptera raznih kalibara i sumnjivog kvaliteta.
Pokušavajući spojiti jedan uređaj na drugi, kao rezultat toga, nikada nećete znati do kakvog će rezultata ovaj proces dovesti i zbog čega je veza ili potpuno odsutna, ili je sve užasno loše. Ili jedan od gadžeta ne podržava željeni profil, ili ga podržava ali ne baš korektno, ili je umjesto kvalitetnog kabla uhvaćen njegov grubi kineski falsifikat. Šta želite da uradite ako iznenada pokvari jedini preostali konektor na vašem laptopu?
Do sljedećeg puta.
P.S. Novi standard već vodi do vrlo egzotičnih uređaja. Tako je najavljen kabl od 100 metara, koji se, izgleda, ne uklapa u standarde. Cijela poenta je da je aktivan. Na oba kraja, kabel ima USB3-to-optički pretvarač. Signal se prenosi preko optike i konvertuje nazad na izlazu. Naravno, oni ne prenose energiju, već samo podatke. U ovom slučaju, svaki od pretvarača na svojim krajevima se napaja iz konektora na koji je spojen.
Mislim da će uskoro kompanije koje poštuju sebe početi da ubacuju aktivne oznake u kablove kako bi potvrdile autentičnost. Problem čvorišta će generirati nezapamćenu aktivnost među programerima i proizvođačima DC-DC pretvarača. Kao što je poštovani korisnik ispravno primetio
