Nemoguće je zamisliti modernu osobu bez elektronskih uređaja. Pametni telefoni, tableti, muzički plejeri i laptopi danas se nalaze u skoro svakoj porodici. Svaki od ovih uređaja ima svoju upotrebu i stoga svaki funkcionira na svoj jedinstven način. Međutim, postoji nešto što ih sve u ovom ili onom obliku 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 elektronički uređaj koji nema USB priključak ovog ili onog tipa. Ali kako znati koji je kabel pogodan za to? Ovaj vodič će vam pomoći da odredite tip USB konektora i odaberete odgovarajući utikač.
Raznolikost opcija
Gotovo svi moderni računari i elektronski uređaji imaju neki oblik USB veze i dolaze u kompletu sa odgovarajućim kablovima. Da li je bitno koji se koristi i čemu služe sve te razlike? Ovo je zaista važno za sada, ali se može promijeniti u budućnosti.
Sredinom 1990-ih. Univerzalna magistrala je postala industrijski standard, što je omogućilo pojednostavljenje povezivanja računarskih perifernih uređaja. Zamijenio je niz ranijih sučelja i sada je najpopularniji tip konektora u potrošačkim uređajima.
Međutim, još uvijek je teško razumjeti sve vrste 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. Ispod su najčešći tipovi 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 više 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 pružanje veće brzine prijenosa podataka. Postavljeni su tako da ne ometaju rad pinova prethodnih verzija standarda.
Tip-B
Ovo je konektor skoro kvadratnog oblika koji se uglavnom koristi za povezivanje štampača, skenera i drugih uređaja sa sopstvenim napajanjem na računar. Ponekad se može naći na vanjskim diskovima. Danas je ovaj tip konektora mnogo rjeđi od priključaka tipa A.
Forma veze u verziji 3.0 standarda je promijenjena, tako da kompatibilnost unatrag nije podržana, iako novi tip portova prihvata starije modifikacije utikača. Razlog za to je što Type-B USB 3.0 ima 9 pinova za brži prenos podataka, dok Powered-B ima 11 pinova, od kojih 2 obezbeđuju dodatno napajanje.
Opet, kao i kod Type-A, fizička kompatibilnost između različitih verzija ne ukazuje na podršku za brzinu ili funkcionalnost.
Osnovni koncepti
Prije pokušaja razumijevanja razlika između tipova A i B, potrebno je razumjeti koncepte domaćina, receptora i porta.
Utor koji se nalazi na prednjoj ili zadnjoj strani kućišta računara (host) u koji je umetnut jedan kraj USB kabla naziva se port. Elektronski uređaj koji treba napuniti ili na koji se podaci trebaju prenijeti (kao što je pametni telefon ili tablet) naziva se receptor.
Najpopularniji USB standard je tip A, koji se danas može vidjeti na kraju gotovo svakog USB kabela umetnutog u host slot. Najčešće su desktop računari, igraće konzole i media playeri opremljeni portovima tipa A.
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 upredenih parica i identifikaciju povezanog uređaja. Ako ovdje dodate uzemljenje i napajanje, dobit ćete jednostavan 4-žični kabel, jeftin i jednostavan za proizvodnju.
Standard definira način na koji periferni uređaji komuniciraju s 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 imate kabel s odgovarajućim konektorima, veza neće funkcionirati bez njega. Osim toga, budući da žice prenose i napajanje i podatke, povezivanje dva hosta bez posredničkog uređaja može biti katastrofalno, uzrokujući velike struje, kratke spojeve, pa čak i požare.
Mini
Konektor je bio standardan za mobilne uređaje prije pojave mikro-USB-a. Kao što ime govori, mini-USB je manji od normalnog 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 podržava 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 Apple vlasnička veza 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 snage od prethodnih verzija.
Apple je šokirao svijet kada je predstavio novi MacBook s jednim USB-C portom. Ovo će vjerovatno biti početak trenda.
Više o USB-C-u možete pročitati na kraju ovog članka.
Nijanse mikro-USB-a
Oni od vas koji imaju Android telefon ili tablet svakako imaju i mikro USB kabl. Čak i najzahtjevniji Apple obožavatelji ne mogu ih izbjeći, jer su oni najčešći tip konektora koji se koristi za stvari poput eksternih kutija za napajanje, zvučnika itd.
Vlasnici mnogih uređaja mogu otkriti da ovih kablova vremenom postaje mnogo, a pošto su obično zamjenjivi, možda ih nikada nećete morati kupovati zasebno osim ako se ne izgube ili pokvare odjednom.
Kada kupujete mikro-USB kabl, možda će biti primamljivo odabrati najjeftiniju opciju, ali kao što je to 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 kupnjom kvalitetnog proizvoda od renomiranog proizvođača, čak i ako košta malo više.
Još jedna stvar koju treba pomenuti je dužina kabla. Kratki su odlični za transport, ali često znače da morate sjediti na podu pored utičnice dok se telefon puni. Suprotno tome, kabl koji je predugačak može biti nezgodan za nošenje, može se zapetljati 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, idealno za igranje Pokemon Go-a ili jednostavno korištenje telefona dok putujete u dužem vremenskom periodu.
Ako često punite preko USB portova treće strane kako biste bili u skladu sa sigurnosnim mjerama ili kada se uređaj puni sporo, poseban kabel koji sprječava prijenos podataka može riješiti problem. Alternativa je mrežni adapter.
Još jedan problem koji može biti problematičan je činjenica da konektori na većini USB kabela (osim USB-C) nisu zamjenjivi i često zahtijevaju nekoliko pokušaja da se ispravno povežu. Neki proizvođači su pokušali ovo popraviti. Međutim, 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 uradite da biste kopirali 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 širom svijeta proizvode desetine miliona USB kablova.
Tehnologije se stalno razvijaju i poboljšavaju, kao i povezani periferni uređaji. Isti trend nadogradnje vrijedi i za USB konektore, ali s toliko verzija i tipova USB standarda može postati teško pratiti koji je USB najpogodniji za koje funkcije. Da biste to učinili, potrebno je razumjeti njihove osnovne razlike.
USB tipovi
Različite verzije USB-a, kao što su 2.0 i 3.0, odnose se na funkcionalnost i brzinu USB kabla, a njihov tip (kao što je A ili B) uglavnom se odnosi na fizički dizajn konektora i portova.
USB 1.1 standard (1998) je dizajniran za propusnost od 12 Mbps, napon od 2,5 V i struju od 500 mA.
USB 2.0 (2000) odlikuje se oznakom “HI-SPEED” na USB logotipu. Pruža brzine od 480 Mbps pri naponu od 2,5 V i struji od 1,8 A.
Usvojen 2008., USB 3.0 podržava 5 Gbps na 5 V i 1,8 A.
USB 3.1, dostupan od 2015. godine, pruža brzine od 10 Gbps na 20 V i 5 A.
Najnoviji 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. U potpunosti su kompatibilni unatrag, ali povećane brzine su dostupne samo ako su sve komponente kompatibilne sa USB 3. Standard-B i mikro verzije imaju dodatne pinove za povećanu propusnost 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 neće poboljšati brzinu.
Specifikacije konektora tipa C
Ime je dospelo na naslovne strane u tehničkim časopisima širom sveta kada je Apple objavio Macbook od 12 inča. Ovo je prvi laptop koji ima Type-C dizajn.
Sa fizičke tačke gledišta, konektor je sličan postojećoj USB Micro-B varijanti. Njegove dimenzije su 8,4 x 2,6 mm. Zahvaljujući svom malom faktoru oblika, 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 naopako.
Type-C podržava USB 3.1 standard i pruža maksimalnu brzinu od 10 Gbps. Takođe ima značajno veću izlaznu snagu do 100W na 20V i 5A. Pošto laptop računari obično troše 40-70W, to znači da tip C lako pokriva njihove 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 u 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 rad s njima učiniti lakim i praktičnim. Sve što vam treba je jedan Type-C kabl, koji će na kraju eliminisati zamršene žice u fioci vašeg stola.
Iako su specifikacije prvi put objavljene 2014. godine, tehnologija je zaista uzela maha tek 2016. Danas je postala održiva zamjena ne samo za starije 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 više propusnog opsega i USB Power Delivery - bolju isporuku energije.
Oblik konektora
USB Type-C je novi mali konektor koji je jedva veličine microUSB-a. Podržava različite nove standarde kao što su USB 3.1 i USB PD.
Uobičajeni konektor koji je svima poznat je Type-A. I nakon prelaska sa USB 1.0 na 2.0 i dalje na moderne uređaje, ostao je isti. Konektor je jednako zdepast kao i prije i povezuje 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 više nisu bili prikladni. To je dovelo do mnogih drugih oblika USB konektora kao što su Mini i Micro.
Ovaj nezgodan niz konektora raznih oblika za uređaje svih veličina konačno postaje stvar prošlosti. Tip C je novi standard vrlo male veličine. To je otprilike trećina starog USB Type-A. Ovo je jedinstveni standard koji svi uređaji moraju da koriste, tako da za povezivanje eksternog diska na laptop ili punjenje pametnog telefona putem punjača potreban vam je samo jedan kabl. Ovaj sićušni konektor je dovoljno mali da stane u ultra tanak pametni telefon, ali dovoljno snažan da poveže sve vaše periferne uređaje. Sam kabl ima identične konektore tipa C na oba kraja.
Type-C ima mnogo prednosti. Orijentacija konektora nije bitna, tako da više ne morate da okrećete utikač iznova i iznova pokušavajući pronaći pravi položaj. Ovo je jedan oblik USB konektora koji bi svi trebali prihvatiti, tako da ne morate imati puno 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 više protokola koristeći "alternativne modove" koji vam omogućavaju da imate adaptere koji mogu da izlaze HDMI, VGA, DisplayPort ili druge vrste konekcija iz te jedne veze. Dobar primjer za to je Apple Multiport Adapter, koji vam omogućava da povežete HDMI, VGA, USB Type-A i Type-C. Tako se mnogi konektori na običnim laptopima mogu svesti na jednu vrstu porta.
Ishrana
USB PD specifikacija je također usko isprepletena sa Type-C. Trenutno, USB 2.0 veza pruža do 2,5 W snage. Ovo je dovoljno samo za punjenje telefona ili tableta. Specifikacija, podržana USB-C standardom, obezbeđuje napajanje 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 60 W.
Appleov MacBook i Google Chromebook Pixel koriste USB-C za punjenje, eliminišući sve vlasničke kablove za napajanje. Istovremeno, 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 teoretskom propusnošću od 10 Gbps, što je dvostruko brže od brzine prenosa podataka prve generacije Thunderbolt i USB 3.0.
Ali Type-C nije isto što i USB 3.1. Ovo je samo oblik konektora, a tehnologija iza njega može se bazirati 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 obratiti pažnju na detalje i uvjeriti se da uređaj ili kabel koji kupujete podržava USB 3.1 standard.
kompatibilnost unatrag
Fizički konektor tipa C, za razliku od osnovnog standarda, nije kompatibilan unatrag. Ne možete priključiti starije USB uređaje u današnji mali Type-C port, a ne možete priključiti USB-C priključak u veći, stariji port. Ali to ne znači da ćete se morati riješiti svih starih perifernih uređaja. USB 3.1 je i dalje kompatibilan sa prethodnim verzijama, 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 Type-C USB konektore i veće Type-A konektore, poput Chromebook Pixela. Na ovaj način, korisnici će moći postupno migrirati sa starijih uređaja spajanjem novih na USB Type-C. Ali čak i ako je računar proizveden samo sa portovima tipa C, adapteri i čvorišta će popuniti ovu 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 sve vrste uređaja biti opremljene njime. Jednog dana, standard bi čak mogao zamijeniti Lightning konektor koji se koristi u iPhone i iPad uređajima. Appleov port nema mnogo prednosti u odnosu na USB Type-C, osim činjenice da je tehnologija patentirana i da kompanija može naplatiti naknadu za licenciranje.
Nedavne promjene i poboljšanja u USB tehnologiji proširuju izbor interfejsa za korisnike. U početku je USB Implementers Forum preimenovao USB 3.0 interfejs u USB 3.1 Gen 1. Međutim, tehničke karakteristike interfejsa su ostale iste. Zatim je forum predstavio USB 3.1 Gen 2 i novi tip fizičkog konektora, koji se zvao USB Type C. Odlučili smo da rasvijetlimo situaciju oko ovih standarda i konektora.
USB 3.1 tehnologija
Trenutno, tehnologija USB 3.1 Gen 1 (ranije USB 3.0) je standardno podržana najnovijim operativnim sistemima MacOS, Linux i Windows. Interfejs pruža maksimalnu teoretsku propusnost od 5 Gbps i stvarnu propusnost do 3,4 Gbps i do 900 mA struje za uređaje. Za razliku od USB 2.0, verzija 3.1 radi u full duplex modu, drugim riječima, moguće je istovremeno slanje i primanje podataka.
USB 3.1 Gen 2 nudi korisnicima dvostruko veću propusnost od Gen 1: 10 Gbps. USB 3.1 Gen 2 nije standard za Intel ili AMD, ali ga mogu podržavati drajveri i kontroleri drugih proizvođača. Iako je Gen 2 primio manje promjene protokola, on je unatrag kompatibilan s Gen 1.
Opseg primene USB 3.1
Dakle, USB 3.1 tehnologija pruža korisniku značajno povećane performanse u odnosu na USB 2.0. Kada koristite izmjenjive diskove, osigurat će se brži prijenos podataka: velike video datoteke i slike. USB 3.1 će pružiti podršku za visoke rezolucije i brzinu kadrova za kamere koje se koriste u sistemima mašinskog vida na proizvodnim linijama. Shodno tome, PTZ kamere koje se koriste i u sistemima video nadzora iu sistemima za video konferencije bez upotrebe hardverskog kodeka mogu podržavati rezolucije od 1080p60 i više. Ovo nesumnjivo poboljšava kvalitet i smanjuje troškove video konferencijskih sistema, a takođe omogućava korisnicima da povežu sopstvene uređaje na Skype i WebEx.
USB 3.1 pinout
Kao i USB 3.0, USB 3.1 je dobio dodatne pinove za podršku SuperSpeed. D+ i D- pinovi ostaju isti, uključujući (napajanje) i (uzemljenje). Za servisiranje SuperSpeed sabirnice dodana su dva dodatna upredena para, koji pružaju dvosmjerni SuperSpeed prijenos podataka: StdA_SSRX+ i StdA_SSRX- (prijem) i SSTX+ i StdA_SSTX (prijenos).
USB tip C
Novi tip fizičkog konektora donosi značajne kvalitativne promjene koje ga izdvajaju od USB 3.1 Gen 1 i Gen 2. Tip C podržava brzine prijenosa podataka do 40 Gbps (Thunderbolt 3 alternativni način rada) i trenutnu snagu do 100 W. Mnogi su već cijenili oblik konektora: može se umetnuti s bilo koje strane. I konektor i konektor su prilično kompaktni i mnogo izdržljiviji od alternativa, na primjer, mikro USB-a. Kablovi su označeni elektronskim čipom za ispravnu upotrebu i za sprečavanje situacija u kojima nije kompatibilan ili prenosi previše energije na uređaj koji ga ne podržava. Tip C je kompatibilan sa USB 2.0, 3.1 Gen 1 i 3.1 Gen 2.
Tip C može i da troši i daje energiju. Isti port se može koristiti i za povezivanje fleš diska i za punjenje laptopa. Osim toga, punjenje uređaja poput pametnih telefona i tableta tipa C je brže.
Alternate Modes
USB Type C može raditi u takozvanim alternativnim načinima rada, koji vam omogućavaju prijenos ne samo USB podataka preko konektora i kablova. U ovom slučaju se koriste drugi fizički protokoli, a sa svakim od njih je osiguran prijenos struje snage do 100 W.
- DisplayPort alternativni način rada– podrška za video prenos rezolucije do 4Kp60 4:4:4 sa DisplayPort verzijom 1.3. Simultani prijenos USB 3.1 Gen 2 i USB 2.0.
- Mobil High-Definition Link (MHL) alternativni način rada— podrška za video prenos sa rezolucijama do 4Kp60 (1 linija) ili do 8Kp60 (4 linije) koristeći MHL 1.0, podrška za USB 2.0 i 3.1 u zavisnosti od konfiguracije.
- Thunderbolt 3 alternativni način rada– Podržava do dva ekrana rezolucije do 4Kp60, PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 i 3.1 prijenos, ovisno o konfiguraciji.
- HDMI alternativni način rada– podrška za HDMI 1.4b specifikaciju (4Kp30, 4Kp60 4:2:0), nema USB 3.1 istovremene podrške u bilo kojoj konfiguraciji.
Trendovi oko USB-C
Karakteristike i prednosti USB Type C sigurno će se odraziti u sve većoj prisutnosti konektora u mobilnim uređajima i laptopima. Među uređajima sa ovakvom vrstom konektora očekuju se fleš diskovi, razne priključne stanice, monitori i adapteri za zastarele interfejse. Očekuje se da će do 2019. godine biti isporučeno do dvije milijarde različitih uređaja.
Brzi razvoj računarske tehnologije ne utiče samo na glavne komponente sistema. Mogućnosti se povećavaju, uključujući različita sučelja. Što se tiče najčešćeg načina povezivanja perifernih uređaja – USB-a – ovdje se općenito može konstatirati višestruko povećanje produktivnosti posljednjih godina. Povećava se propusnost univerzalne serijske magistrale i širi funkcionalnost. Konektori koji se koriste za povezivanje raznih USB uređaja također prolaze kroz izmjene. Danas mnogi ljudi čuju za USB, koje su prednosti i nedostaci rješenja - tema ovog članka.
Moderni kompjuterski konektori
Gledajući po kućištu skoro svakog laptopa, možete pronaći brojne različite portove koji se nalaze sa strane. Među njima je uvijek USB, gotovo uvijek HDMI i još neki. Moderni modeli često su opremljeni najnovijim USB Type-C portom. Mnogi ljudi ne znaju kakav je ovo konektor, ali bilo bi vrijedno upoznati se s mogućnostima porta. Vjerovatno će konektor zamijeniti mnoga druga rješenja u budućnosti i postati zaista univerzalni standard. Ovo je olakšano tehničkim karakteristikama nove metode uparivanja računara i perifernih uređaja. USB Type-C port nudi korisnicima veće brzine prenosa podataka, poboljšanu funkcionalnost i novi nivo upotrebljivosti. Ukratko, budućnost standarda izgleda vrlo obećavajuće.
Višestruka upotreba za jedan kabl
Kreatori USB Type-C koristili su vrlo jednostavnu ideju kada su razvijali standard. Korisnik mora imati jednu vrstu kabla, a njegova kompjuterska oprema je opremljena jednim tipom porta. Koristeći objedinjeni interfejs, možete povezati sve što želite. Na primjer, koristeći USB Type-C kabel, možete povezati različite uređaje, kao što su tvrdi diskovi, monitori, audio interfejsi, pametni telefoni i tablet računari. Između ostalog, postaje moguće koristiti dotični konektor čak i za punjenje laptopa.
USB-A
Danas su gotovo svi periferni uređaji povezani na PC preko uobičajenog USB-A konektora. Ovaj port je čvrsto ušao u svijet kompjutera, poznatog je pravokutnog oblika, a njegova upotreba je postala gotovo standard za povezivanje fleš diskova, eksternih tastatura, miševa, tvrdih diskova, štampača i mnogih drugih uređaja na računare i laptope. Ovaj monopol će vjerovatno uskoro biti razbijen - USB Type-C kabel već zauzima svoje mjesto među rješenjima koja se koriste za povezivanje mnogih uređaja.
Promjena koncepta
Različiti kablovi se koriste za povezivanje uređaja na sada standardni USB-A port. Glavna razlika između njih je konektor koji se nalazi na suprotnoj strani kabla koji je povezan sa računarom. Ovo je gotovo uvijek druga vrsta konektora. Na primjer, mikro-USB se koristi za pametne telefone, dok se mini-USB često koristi za druge gadžete. Da biste povezali štampač, trebat će vam USB-B kabel, a za povezivanje uređaja za pohranu trebat će vam mikro-USB-B kabel. Ova raznolikost izaziva određene neugodnosti i poteškoće, jer korisnik koji posjeduje nekoliko uređaja uvijek mora imati cijeli set kablova pri ruci. Dizajniran da bude ujednačen za sve uređaje, tj. univerzalni USB Type-C kabel uvelike pojednostavljuje ovu situaciju.
Novi format
Razvojem standarda postalo je moguće instalirati jedan dizajn konektora za sve uređaje, kao i isti konektor na oba kraja kabla. Kako možete reći kada uzmete u ruke USB Type-C kabel da je to to? Rješenje je tanak konektor, ovalnog oblika i znatno manjih dimenzija u odnosu na prethodne formate kablova i konektora ovog tipa. Uz to, USB 3 Type-C dobio je najvažniju karakteristiku koju predstavljaju simetrija i reverzibilnost. Općenito, vrlo je sličan Lightning rješenju iz Apple-a - vrlo zgodno, jer ne morate gubiti vrijeme manipulirajući kabelom da biste pronašli pravi način povezivanja.
Budućnost
Vjerojatno danas možemo reći da će se nakon određenog vremena USB Type-C konektor pretvoriti u jedini univerzalni port za sve periferne uređaje. Tako će doći do zamjene za USB-A, B, micro-USB i mini, koji danas tako otežavaju život običnih korisnika. Svi kablovi treba da postanu isti i da se mogu koristiti za bilo koji uređaj. Naravno, brzo ujedinjenje se neće dogoditi; previše funkcionalnih uređaja sa konektorima osim USB Type-C danas je u upotrebi i biće u upotrebi još nekoliko godina.
Istovremeno, ne treba zaboraviti: ekspanzija novih rješenja je već počela. Na primjer, USB Type-C fleš disk više nije neuobičajen na policama kompjuterskih prodavnica. Osim toga, činjenica da se puštaju u prodaju vodeći uređaji najpoznatijih marki, opremljeni dotičnim portom, sugerira da će prije ili kasnije doći do opisane situacije, odnosno istiskivanja zastarjelih konektora s tržišta. Za kompatibilnost sa starijim rješenjima, za sada ćete morati koristiti USB Type-C adapter.
Kompatibilnost
Nakon što pročitate gore navedeno, možete razmisliti o tome što učiniti s već kupljenim uređajima koji imaju druge tipove konektora osim USB Type-C. Mora se reći da ovo pitanje ne bi trebalo da izaziva veliku zabrinutost. Veliki izbor adaptera je već razvijen, proizveden i prodat, što vam omogućava da povežete bilo koji uređaj sa USB konektorom, bez obzira na njegovu vrstu. Adapteri kao što su mini-USB - Type-C, micro-USB - Type-C i drugi su već široko rasprostranjeni i savršeno obavljaju svoje funkcije. Sigurnosni princip, koji se već dugi niz godina koristi u kompjuterskoj tehnici, niko neće prekršiti. Ako novi laptop ili računar ima USB Type-C port, adapter za druge tipove konektora je potpuno primenljivo i efikasno rešenje.
Saznajte više o prednostima konektora
Naravno, jednostavna revizija dizajna konektora i porta neće biti uvjerljiv razlog za podsticanje korisnika da nadogradi sve svoje postojeće periferne uređaje, ali performanse su daleko od jedine prednosti novog rješenja. Novi format podržava najmoderniji USB 3.1 protokol, što sa sobom donosi povećanje brzine prijenosa podataka i veću svestranost u odnosu na prethodne verzije koje se koriste na uređajima opremljenim USB-A.
Brzina
Od predstavljanja prve verzije konektora prošlo je više od dvije decenije. Tada je maksimalna brzina prenosa podataka bila 12 Mb/s. Danas možemo reći, s obzirom na USBType-C, da je ovo najbrži interfejs za povezivanje perifernih uređaja iz postojećih rješenja. USB 3.1 standard je sposoban da obezbedi brzinu prenosa podataka od 10 Gb/s.
Performanse
Dodatne prednosti standarda koji se razmatraju, naravno, uključuju performanse, predstavljene mogućnošću prijenosa snage do 100 W. Ova brojka je dovoljna za napajanje gotovo svakog laptopa, a da ne spominjemo pametne telefone, tablete i druge spravice. Osim energije, novi format podržava prijenos ogromne količine podataka po jedinici vremena. Na primjer, danas se video signali u 4K rezoluciji uspješno prenose putem USB Type-C.
Svestranost
Univerzalna priroda najnovijeg standarda otvara širok spektar praktičnih primjena. Puno korisnih funkcija može se dobiti sa jednim kablom. Na primjer, možete povezati laptop opremljen USB-C na monitor s vanjskim napajanjem i puniti bateriju laptopa dok gledate video sadržaj. U slučaju kada su uređaji za skladištenje, kao što je eksterni disk, povezani na ekran, možete pristupiti informacijama pohranjenim na mediju sa laptopa.
Nedostaci USB Type-C
Ovaj konektor je briljantan novi format koji će zasigurno postati sveprisutno rješenje u vrlo bliskoj budućnosti. Međutim, početne faze distribucije i razvoja, u kojima se standard još uvijek nalazi, ne osiguravaju potpuno odsustvo opasnosti, kao ni određenu zabunu prilikom korištenja konektora.
Jeftini pribor
Glavni problem s kojim se može susresti korisnik koji se odluči pridružiti modernim trendovima je jeftina, nekvalitetna oprema i kablovi. Zbog velike količine energije koja se prenosi preko USB Type-C konektora, korištenje kablova nedovoljnog kvaliteta može oštetiti uparene uređaje. Korisnici moraju obavezno uzeti u obzir ovaj faktor. Kada kupujete kablove i adaptere, trebali biste odabrati proizvode pouzdanih, provjerenih marki.
Zabuna oko standarda
Još jedan neugodan problem sa kojim se korisnici USB Type-C mogu susresti danas je uzrokovan činjenicom da se dotični standard više odnosi na tip konektora koji se koristi nego na specifikacije samog interfejsa. Stoga je vrlo vjerovatno da uređaj spojen na novi konektor neće raditi onoliko brzo koliko je vlasnik uređaja očekivao. Prva generacija koristi USB 3.0 tehnologiju, pružajući maksimalnu brzinu od 5 Gb/s. Druga generacija USB-C podržava standard 3.1, brzina prijenosa podataka kroz koji dostiže 10 Gb/s. Problemi sa svakim od portova nastaju jer izgledaju isto, ali kada proizvode gotova rješenja, brendovi koriste različite komponente, čak i u linijama sličnih modela. Drugim riječima, prije kupovine uređaja s USB Type-C konektorom, morate provjeriti da li stvarne tehničke karakteristike porta odgovaraju traženim pokazateljima.
Prva verzija univerzalne serijske magistrale (USB) predstavljena je 1995. godine. Upravo je USB postao najuspješniji interfejs u istoriji računarskih sistema. Desetine milijardi uređaja međusobno komuniciraju putem USB-a, pa je važnost ovog kanala za prijenos podataka teško precijeniti. Čini se da s pojavom konektora USB Type-C, naše razumijevanje mogućnosti i uloge univerzalnog autobusa može se dramatično promijeniti. Prije nego što govorimo o izgledima, pogledajmo šta nudi novi univerzalni konektor.
O prednostima i nedostacima konektora za interfejs novog formata se već neko vreme raspravlja na Internetu. USB Type-C specifikacija konačno je odobrena krajem prošlog ljeta, ali je tema univerzalnog konektora izazvala aktivno interesovanje nakon nedavne najave laptopa, kao i nove verzije opremljene USB Type-C.
Dizajn. Pogodna veza
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 (8,34x2,56 mm) omogućavaju da se bez posebnih poteškoća koristi za uređaje bilo koje klase, uključujući pametne telefone/tablete sa minimalnom razumnom debljinom kućišta.
Strukturno, konektor ima ovalni oblik. Priključci za signal i napajanje nalaze se na plastičnom postolju u središnjem dijelu. USB Type-C kontakt grupa uključuje 24 pina. Ovo je mnogo više od prethodne generacije USB konektora. Za potrebe USB 1.0/2.0 su izdvojena samo 4 pina, dok USB 3.0 konektori imaju 9 pinova.
Prva očigledna prednost USB Type-C je simetričan konektor, koji vam omogućava da ne razmišljate o tome na kojoj strani spojiti utikač u utičnicu. Prastari problem uređaja s USB konektorima bilo kojeg formata sada je konačno riješen. U ovom slučaju, rješenje problema se ne postiže jednostavnim dupliranjem svih kontakt grupa. Ovdje se koristi određena automatska logika pregovaranja i prebacivanja.
Još jedna dobra stvar je što postoje identični konektori sa obe strane interfejs kabla. Stoga, kada koristite USB Type-C, ne morate birati na kojoj strani vodiča ćete povezati glavni i slave uređaj.
Vanjska ljuska konektora nema rupe ili izreze. Da bi se učvrstio u konektoru, koriste se unutrašnje bočne brave. Utikač mora biti dovoljno čvrsto držan u konektoru. Ne bi trebalo biti nikakvih zazora sličnih onima koji se mogu uočiti sa USB 3.0 Micro-B.
Mnogi ljudi su vjerovatno zabrinuti zbog fizičke pouzdanosti novog konektora. Prema navedenim karakteristikama, mehanički vijek trajanja USB Type-C konektora je oko 10.000 priključaka. Potpuno isti indikator je tipičan za USB 2.0 Micro-B port.
Odvojeno, napominjemo da USB Type-C nije sučelje za prijenos podataka. Ovo je tip konektora koji vam omogućava da povežete različite signalne i strujne vodove. Kao što vidite, konektor je elegantan sa inženjerske tačke gledišta, i što je najvažnije, trebao bi biti jednostavan za korištenje.
Brzina prijenosa podataka. 10 Gb/s nije za svakoga?
Jedna od prednosti USB Type-C je mogućnost korištenja USB 3.1 sučelja za prijenos podataka, što obećava povećanje propusnosti do 10 Gb/s. Međutim, USB Type-C i USB 3.1 nisu ekvivalentni pojmovi i definitivno nisu sinonimi. USB Type-C format može implementirati mogućnosti i USB 3.1 i USB 3.0, pa čak i USB 2.0. Podršku za određenu specifikaciju određuje integrisani kontroler. Naravno, vjerojatnije je da će se USB Type-C portovi pojaviti na uređajima koji podržavaju visoke brzine prijenosa podataka, ali to nije dogma.
Podsjetimo, čak i uz implementaciju USB 3.1 mogućnosti, može doći do razlika u maksimalnoj brzini prijenosa podataka. Za USB 3.1 Gen 1 je 5 Gb/s, USB 3.1 Gen 2 je 10 Gb/s. Inače, predstavljeni Apple Macbook i Chromebook Pixel imaju USB Type-C portove sa propusnim opsegom od 5 Gb/s. Pa, jasan primer činjenice da je novi interfejs konektor veoma varijabilan je Nokia N1 tablet. Takođe je opremljen USB Type-C konektorom, ali su njegove mogućnosti ograničene na USB 2.0 sa propusnim opsegom od 480 Mb/s.
Oznaka "USB 3.1 Gen 1" može se nazvati svojevrsnim marketinškim trikom. Nominalno, takav port ima identične mogućnosti kao i USB 3.0. Štaviše, za ovu verziju “USB 3.1” mogu se koristiti isti kontroleri kao i za implementaciju magistrale prethodne generacije. U početnoj fazi, ovu tehniku će vjerovatno aktivno koristiti proizvođači, puštajući nove uređaje sa USB Type-C koji ne zahtijevaju maksimalnu propusnost. Kada nude uređaj s novom vrstom konektora, mnogi će ga htjeti predstaviti u povoljnom svjetlu, deklarirajući prisustvo ne samo novog konektora, već i podrške za USB 3.1, makar i samo uslovnu.
Važno je shvatiti da se USB Type-C port nominalno može koristiti za povezivanje maksimalnih performansi pri brzinama do 10 Gb/s, ali da bi se postigao takav propusni opseg, povezani uređaji ga moraju osigurati. Prisustvo USB Type-C ne ukazuje na stvarne mogućnosti brzine porta. Treba ih unaprijed razjasniti u specifikacijama određenih proizvoda.
Neka ograničenja imaju i kablove za povezivanje uređaja. Kada koristite USB 3.1 interfejs, za prenos podataka bez gubitaka pri brzinama do 10 Gb/s (Gen 2), dužina kabla sa USB Type-C konektorima ne bi trebalo da prelazi 1 metar, za povezivanje pri brzinama do 5 Gb/ s (Gen 1) – 2 metra.
Prijenos energije. 100 W jedinica
Još jedna važna karakteristika koju donosi USB Type-C je mogućnost prijenosa snage do 100 W. Ovo je dovoljno ne samo za napajanje/punjenje mobilnih uređaja, već i za nesmetan rad prijenosnih računala, monitora ili, na primjer, “velikih” eksternih diskova od 3,5” formata.
Kada je USB magistrala prvobitno razvijena, prijenos snage je bio sekundarna funkcija. USB 1.0 port je davao samo 0,75 W (0,15 A, 5 V). Dovoljno da miš/tastatura radi, ali ništa više. Za USB 2.0, nazivna struja je povećana na 0,5 A, što je omogućilo dobivanje 2,5 W. Ovo je često bilo dovoljno za napajanje, na primjer, eksternih 2,5” tvrdih diskova. Za USB 3.0 predviđena je nazivna struja od 0,9 A, što uz konstantan napon napajanja od 5V već 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 se ubrzalo punjenje povezanih mobilnih uređaja, ali to je i dalje 7,5 W. Na pozadini ovih brojki, mogućnost prijenosa od 100 W izgleda kao nešto fantastično. Međutim, da bi se USB Type-C port napunio potrebnom snagom, potrebna je podrška za specifikaciju USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Ako ga nema, USB Type-C port će normalno moći da proizvede 7,5 W (1,5 A, 5 V) ili 15 W (3 A, 5 V) u zavisnosti od konfiguracije.
Da bi se poboljšale energetske mogućnosti USB PD portova, razvijen je sistem profila snage koji pruža moguće kombinacije napona i struja. Usklađenost sa Profilom 1 garantuje mogućnost prenosa 10 W energije, Profil 2 – 18 W, Profil 3 – 36 W, Profil 4 – 60 W, Profil 5 – 100 W. Port koji odgovara profilu višeg nivoa održava sva stanja prethodnih nizvodno. Kao referentni naponi odabrani su 5V, 12V i 20V. Upotreba 5V je neophodna za kompatibilnost sa ogromnom flotom dostupnih USB perifernih uređaja. 12V je standardni napon napajanja za različite komponente sistema. 20V je predložen uzimajući u obzir činjenicu da se eksterna napajanja od 19-20V koriste za punjenje baterija većine laptopa.
Naravno, dobro je kada je uređaj opremljen USB Type-C, koji podržava maksimalni USB PD energetski profil. Upravo ovaj konektor vam omogućava prijenos do 100 W energije. Očigledno, portovi sa sličnim potencijalom mogu se pojaviti na nekim moćnim laptopima, posebnim priključnim stanicama ili matičnim pločama, gdje će se odvojene faze internog napajanja dodijeliti za potrebe USB Type-C. Poenta je u tome da se potrebna snaga mora nekako generirati i dovesti do USB Type-C kontakata. A za prijenos energije takve snage bit će potrebni aktivni kablovi.
Ovdje je važno shvatiti da neće svaki port novog formata moći pružiti deklariranu snagu od 100 W. Postoji potencijalna prilika za to, ali ovaj problem mora riješiti proizvođač na razini dizajna kola. Također, nemojte gajiti iluzije da se gornjih 100 W može dobiti iz, recimo, napajanja veličine kutije šibica, a sada možete puniti svoj laptop za igrice i 27-inčni monitor povezan na njega pomoću pametnog telefona punjač. Ipak, zakon očuvanja energije nastavlja da funkcioniše, pa će stoga eksterno napajanje od 100 W sa USB Type-C portom i dalje biti isti težak blok kao i ranije. Općenito, sama mogućnost prijenosa energije takve snage pomoću univerzalnog kompaktnog konektora je, naravno, plus. U najmanju ruku, ovo je odlična prilika da se riješite nedosljednosti originalnih konektora za napajanje, čime se proizvođači laptopa posebno često griješe.
Još jedna korisna karakteristika USB Type-C je mogućnost promjene smjera prijenosa energije. Ako dizajn kola uređaja dozvoljava, potrošač može, na primjer, privremeno postati izvor punjenja. Štaviše, za obrnutu razmjenu energije, ne morate čak ni ponovno spajati konektore.
Alternativni način rada. Ne samo USB
USB Type-C port je originalno dizajniran kao univerzalno rješenje. Osim direktnog prijenosa podataka preko USB-a, može se koristiti iu alternativnom načinu rada za implementaciju sučelja treće strane. Udruženje VESA iskoristilo je ovu fleksibilnost USB Type-C uvođenjem mogućnosti prijenosa video tokova putem DisplayPort Alt moda.
USB Type-C ima četiri brze linije (para) Super Speed USB-a. Ako su dva od njih posvećena DisplayPort potrebama, to je dovoljno da dobijete sliku rezolucije 4K (3840x2160). U isto vrijeme, brzina prijenosa podataka preko USB-a ne trpi. Na svom vrhuncu i dalje je 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 linije velike brzine mogu se dodijeliti za potrebe DisplayPort-a. U ovom slučaju će biti dostupni načini do 5K (5120×2880). U ovom načinu rada USB 2.0 linije ostaju neiskorištene, tako da će USB Type-C i dalje moći paralelno prenositi podatke, iako ograničenom brzinom.
U alternativnom režimu, pinovi SBU1/SBU2 se koriste za prenos audio toka, koji se konvertuje u AUX+/AUX- kanale. Za USB protokol se ne koriste, tako da ni tu nema dodatnih funkcionalnih gubitaka.
Kada koristite DisplayPort sučelje, USB Type-C konektor se i dalje može povezati na bilo koju stranu. U početku je obezbeđena neophodna koordinacija signala.
Povezivanje uređaja pomoću HDMI, DVI, pa čak i D-Sub (VGA) također je moguće, ali to će zahtijevati odvojene adaptere, ali to moraju biti aktivni adapteri, budući da DisplayPort Alt Mode ne podržava Dual-Mode Display Port (DP++) .
Alternativni način USB Type-C može se koristiti ne samo za DisplayPort protokol. Možda ćemo uskoro saznati da je ovaj port naučio, na primjer, prenositi podatke koristeći PCI Express ili Ethernet.
Kompatibilnost. Poteškoće „tranzicijskog“ perioda
Ako govorimo o kompatibilnosti USB Type-C s uređajima opremljenim USB priključcima prethodne generacije, tada ih nije moguće izravno povezati zbog fundamentalnih razlika u dizajnu konektora. Da biste to učinili, morat ćete koristiti adaptere. Njihov raspon obećava da će biti veoma širok. Naravno, ne govorimo samo o pretvaranju USB Type-C u druge USB tipove. Biće dostupni i adapteri za prikazivanje slika na ekranima sa tradicionalnim DisplayPort, HDMI, DVI i VGA portovima.
Uz najavu novog MacBook-a, Apple je ponudio nekoliko opcija adaptera. Pojedinačni USB Type-C na USB Type-A po cijeni od 19 USD.
S obzirom na postojanje samo jednog USB Type-C, vlasnik MacBook-a vjerovatno ne može bez univerzalnog, funkcionalnijeg pretvarača. Apple je predstavio dva takva adaptera. Jedan izlaz ima USB Type-C, VGA i USB Type-A prolaz, druga opcija je opremljena HDMI umjesto VGA. Cijena ovih kutija je 79 dolara. Napajanje od 29 W sa izvornim USB Type-C košta 49 USD.
Za novi Chromebook Pixel sistem, Google nudi pojedinačne adaptere od USB Type-C do Type-A (utikač/utičnica) po cijeni od 13 USD; za pretvarač na DisplayPort i HDMI morat ćete platiti 40 USD. Napajanje od 60 W košta 60 dolara.
Tradicionalno, ne treba očekivati humane cijene za dodatnu opremu od proizvođača opreme. Proizvođači adaptera predviđaju potražnju za svojim novim proizvodima. Belkin je već spreman da otpremi kilometre provodnika, ali se njihova cijena također ne može nazvati niskom (20-30 USD). Kompanija je takođe najavila, ali još nije predstavila, adapter sa USB Type-C na Gigabit Ethernet port. Cijena još nije objavljena, postoje samo informacije da će biti dostupna početkom ljeta. Smiješno je, ali čini se da ćete do ovog trenutka, da biste se povezali na žičanu mrežu, morati koristiti dva adaptera odjednom. Sasvim je moguće da će neko biti ažurniji od Belkina i ranije ponuditi odgovarajući adapter.
O primjetnom sniženju cijene moći će se govoriti tek nakon što znatno manje poznate kompanije iz Srednjeg kraljevstva počnu blisko sarađivati na dodacima sa USB Type-C. S obzirom na izglede koji se otvaraju, vjerujemo da to neće biti slučaj.
Uređaji sa USB Type-C. Neko mora biti prvi
Nominalno, prvi uređaj opremljen USB Type-C priključkom bio je tablet. Barem je ovaj uređaj postao preteča činjenice da su portovi novog formata napustili laboratorije programera i „otišli ljudima“.
Zanimljiv uređaj, ali, nažalost, trenutno se nudi u prilično ograničenom izdanju. Tablet ima izvorni USB Type-C port, iako se za prijenos podataka koristi USB 2.0 protokol.
Možda najznačajniji proizvod koji će pomoći povećanju popularnosti USB Type-C je nedavno predstavljeni . Laptop od 12 inča opremljen je jednim konektorom za interfejs, tako da će njegovi vlasnici na ovaj ili onaj način postati pioniri koji će se prilagoditi životu uz USB Type-C.
S jedne strane, Apple je očigledno podržao razvoj novog standarda; štaviše, inženjeri kompanije su bili direktno uključeni u razvoj USB Type-C. S druge strane, ažurirane verzije Macbook Air-a i MacBook Pro-a nisu dobile ovaj konektor. Znači li to da proizvođačev USB Type-C neće biti uključen u "težu" kategoriju uređaja u narednoj godini? Debatable. Uostalom, Apple vjerovatno neće moći odoljeti ažuriranju svoje linije laptopa nakon jesenje najave nove Intelove mobilne platforme sa Skylake procesorima. Možda će tada tim iz Cupertina dodijeliti prostor na interfejs panelu za USB Type-C.
Situacija sa tabletima i pametnim telefonima je još nejasnija. Hoće li Apple koristiti USB Type-C umjesto Lightning za njih? Što se tiče mogućnosti, vlasnički konektor je primjetno inferioran u odnosu na novi univerzalni port, ali što je s originalnim periferijama koje su korisnici Apple mobilnih proizvoda nakupili od 2012. godine? Odgovore na ova pitanja saznat ćemo ažuriranjem ili proširenjem iPhone/iPad linija.
Google je predstavio drugu generaciju modernih Chromebook Pixel laptopa. Sistemi koji koriste Chrome OS su još uvijek prilično nišna rješenja, ali kvalitet Googleovih sistema je zadivljujući, i ovaj put su oni na čelu uređaja koji nude USB Type-C povezivanje. Laptopi su opremljeni parom odgovarajućih konektora. Međutim, da budemo sigurni, Chromebook Pixeli imaju i dva klasična USB 3.0 konektora.
Generalno, Google predstavnici su veoma ohrabreni mogućnostima novog konektora, računajući na pojavu Android mobilnih uređaja sa USB Type-C konektorom u bliskoj budućnosti. Beskompromisna podrška najvećeg nosioca platforme snažan je argument za druge igrače na tržištu.
Proizvođači matičnih ploča još ne žure da dodaju USB Type-C port za svoje uređaje. MSI je nedavno predstavio MSI Z97A GAMING 6, koji je opremljen takvim konektorom sa brzinama prijenosa podataka do 10 Gb/s.
ASUS nudi eksterni USB 3.1 kontroler sa USB Type-C portom, koji se može instalirati na bilo koju ploču sa besplatnim PCI Express (x4) slotom.
Periferni uređaji s izvornim USB Type-C još uvijek, iskreno, nisu dovoljni. Sigurno mnogi proizvođači nisu žurili s najavom, čekajući pojavu sistema s kojima bi bilo moguće koristiti proizvode sa USB Type-C. Općenito, ovo je tipična situacija kada se uvodi drugi industrijski standard.
Odmah nakon najave Apple MacBook-a, LaCie je predstavio seriju prijenosnih eksternih tvrdih diskova sa USB Type-C.
SanDisk već nudi fleš disk sa dva konektora za testiranje – USB 3.0 Type-A i USB Type-C. Manje poznata Microdia nudi sličan proizvod.
Sigurno ćemo uskoro vidjeti značajno proširenje asortimana uređaja sa USB Type-C. Zamajac promjene će se polako ali sigurno okretati. Podrška “velikih” kompanija može uticati na situaciju i ubrzati ovaj proces.
Rezultati
Potreba za univerzalnim kompaktnim konektorom koji bi se mogao koristiti za prijenos podataka, video-audio streamova i električne energije nastaje već duže vrijeme. S obzirom na obostrani interes kako korisnika tako i proizvođača opreme, postoje svi preduslovi da se USB Type-C pokrene.
Kompaktne dimenzije, jednostavnost i lakoća povezivanja, zajedno sa širokim mogućnostima, obećavaju konektoru mogućnost da ponovi uspjeh svog prethodnika. Uobičajeni USB port je nekoliko puta modernizovan, ali je došlo vrijeme za drastične promjene. 10 Gb/s uz mogućnost daljeg skaliranja, prijenos snage do 100 W i sliku rezolucije do 5K. Nije loš početak? Još jedan argument u prilog USB Type-C je da je to otvoreni standard koji ne zahtijeva naknade za licenciranje od proizvođača. Pred nama je još puno posla, ali pred nama je rezultat zbog kojeg vrijedi proći ovim putem.
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-CČini se da je to upravo slučaj. Šta nam obećava sljedeće ažuriranje dobrog starog USB interfejsa?
- Brzina prijenosa podataka do 10 GBps
- Mogućnost napajanja uređaja potrošnjom energije iz priključka do 100W
- Dimenzije konektora su uporedive sa mikro-USB-om
- Simetrija konektora - nema gornji ili donji dio, što znači da nema ključa, što često dovodi do oštećenja kako samih konektora tako i gadgeta povezanih preko njih
- Koristeći ovaj interfejs, možete napajati uređaje naponom do 20 volti
- Više ne postoje različite vrste konektora - A i B. Oba kraja kabla imaju potpuno iste konektore. I podaci i napajanje mogu se prenositi kroz isti konektor u oba smjera. Ovisno o situaciji, svaki konektor može djelovati kao glavni ili slave
- Obećano nam je da dizajn konektora može izdržati do 10.000 veza
- Moguće je koristiti ovaj interfejs za direktno povezivanje umesto nekih drugih široko korišćenih interfejsa za brzu razmenu podataka.
- Standard je kompatibilan od vrha do dna i sa standardnim USB 3 interfejsom i sa njegovom mlađom braćom. Naravno ne direktno, ali uz pomoć adaptera preko njega je moguće spojiti recimo USB 2.0 drajv
Neću se doticati istorije razvoja USB interfejsa, ova tema nije slabo razvijena u ovom stripu u smislu istorije 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) omogućavaju da se bez ikakvih poteškoća koristi za uređaje bilo koje klase, uključujući pametne telefone i tablete.
Pinovi za signal i napajanje su postavljeni na plastični umetak; možda je to njegova najslabija tačka u središnjem dijelu konektora. USB Type-C kontakt grupa sadrži 24 pina. Da vas podsjetim da je USB 1.0/2.0 imao samo 4 pina, a USB 3.0 konektori su već zahtijevali 9 pinova.
Ako pažljivo pogledate sliku na lijevoj strani, možete vidjeti da kontakti imaju različite dužine. To osigurava njihovo zatvaranje u određenom slijedu. Na slici u sredini vidimo prisustvo reze koje bi trebalo da drže priključeni kabl i da obezbede taktilni klik tokom procesa povezivanja i isključivanja. Desni grafikon prikazuje zavisnost sile tokom procesa umetanja i vađenja konektora.
Vrhovi koje vidimo na njemu su trenuci kada se zasun aktivira.
Može se reći da su programeri standarda uradili, ako ne sve, onda skoro sve da konektor bude što praktičniji i pouzdaniji: ubacuje se sa oba kraja i sa obe strane uz primetan klik. Prema njihovim riječima, on je u stanju da preživi ovu proceduru više od 10 hiljada puta.
Mnogoliki simetrični Janus
Izuzetno ugodna i korisna karakteristika USB-C-a je simetričan dizajn konektora, koji vam omogućava da ga povežete na port s obje strane. To se postiže zahvaljujući simetričnom rasporedu njegovih terminala.
Stezaljke za uzemljenje se nalaze duž ivica. Pozitivni kontakti za napajanje također su smješteni simetrično. U sredini se nalaze kontakti odgovorni za kompatibilnost sa USB2 sučeljem i mlađim. Oni su najsrećniji od svih - duplirani su i stoga okretanje za 180 stepeni prilikom povezivanja nije strašno. Pinovi odgovorni za brzu razmjenu podataka označeni su plavom bojom. Kao što vidimo ovdje je sve lukavije. Ako zakrenemo konektor, tada će, na primjer, izlaz TX1 promijeniti mjesta sa TX2, ali će istovremeno mjesto ulaza RX1 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 nego što započnu razmjenu, moraju jedni drugima puno reći jedni o drugima, ali o tome kasnije.
U međuvremenu, o još jednoj osobini. USB Type-C port je originalno dizajniran kao univerzalno rješenje. Osim direktnog prijenosa podataka preko USB-a, može se koristiti iu alternativnom načinu rada za implementaciju sučelja treće strane. Udruženje VESA iskoristilo je ovu fleksibilnost USB Type-C uvođenjem mogućnosti prijenosa video tokova putem DisplayPort Alt moda.
USB Type-C ima četiri brze linije (para) Super Speed USB-a. Ako su dva od njih posvećena DisplayPort potrebama, to je dovoljno da dobijete sliku rezolucije 3840x2160. U isto vrijeme, brzina prijenosa podataka preko USB-a ne trpi. Na svom vrhuncu i dalje je 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 linije velike brzine mogu se dodijeliti za potrebe DisplayPort-a. U ovom slučaju će biti dostupne rezolucije do 5120×2880. U ovom načinu rada USB 2.0 linije ostaju neiskorištene, tako da će USB Type-C i dalje moći paralelno prenositi podatke, iako ograničenom brzinom.
U alternativnom režimu, pinovi SBU1/SBU2 se koriste za prenos audio toka, koji se konvertuje u AUX+/AUX- kanale. Za USB protokol se ne koriste, tako da ni tu nema dodatnih funkcionalnih gubitaka.
Kada koristite DisplayPort sučelje, USB Type-C konektor se i dalje može povezati na bilo koju stranu. U početku je obezbeđena neophodna koordinacija signala.
Povezivanje uređaja pomoću HDMI, DVI, pa čak i D-Sub (VGA) također je moguće, ali to će zahtijevati odvojene adaptere, ali to moraju biti aktivni adapteri, budući da DisplayPort Alt Mode ne podržava Dual-Mode Display Port (DP++) .
Alternativni način USB Type-C može se koristiti ne samo za DisplayPort protokol. Možda ćemo uskoro saznati da je ovaj port naučio, na primjer, prenositi podatke koristeći PCI Express ili Ethernet.
I dala je ovome, dala je onome. Općenito... o ishrani.
Još jedna važna karakteristika koju donosi USB Type-C je mogućnost prenosa energije kroz njega sa snagom do 100 W. Ovo je dovoljno ne samo za napajanje/punjenje mobilnih uređaja, već i za rad laptopa, monitora, a ako budete kreativni, čak i za mali laboratorijski izvor napajanja.
Kada se pojavila USB magistrala, prijenos energije je bio važna, ali ipak sekundarna funkcija. USB 1.0 port je davao 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 primanje 2,5 W od njega na napajanje, na primjer, eksternih 2,5-inčnih tvrdih diskova. Za USB 3.0 predviđena je nazivna struja od 0,9 A, 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 to je "samo" 7,5 W. Na pozadini ovih brojki, mogućnost prijenosa od 100 W izgleda kao nešto fantastično.
Da bi se USB Type-C port napunio takvom energijom, on podržava specifikaciju USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Ako ga nema, USB Type-C port će normalno moći da proizvede 7,5 W (1,5 A, 5 V) ili 15 W (3 A, 5 V) u zavisnosti od konfiguracije. U ovom članku nema dovoljno prostora da se detaljno opiše ova specifikacija, a u svakom slučaju to neću učiniti bolje od cijenjenog stparka u svom divnom članku.
Međutim, ovu izuzetno važnu temu neće biti moguće u potpunosti zaobići.
Da bi se obezbedilo 100 vati snage na pet volti, potrebna je struja od 20 ampera! Uzimajući u obzir veličinu USB Type-C kabla, ovo je možda moguće samo ako je napravljen od superprovodnika! Bojim se da će to danas biti prilično skupo za korisnike, pa su programeri standarda krenuli drugim putem. Povećali su napon napajanja na 20 volti. „Izvinite, ali potpuno će izgoreti moj omiljeni tablet“, uzviknete vi i bićete potpuno u pravu. Kako ne bi postali žrtva 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 starim uređajima ovaj način rada će sve prekinuti, ali za naprednije slučajeve, nakon razmjene podataka, uređaji prelaze na drugi dogovoreni način rada s naprednim mogućnostima. Da biste se upoznali s glavnim postojećim načinima rada, pogledajmo tabelu.
Profil 1 jamči mogućnost prijenosa 10 W energije, drugi - 18 W, treći - 36 W, četvrti - 60 W, a peti - našu cijenjenu sto! Port koji odgovara profilu višeg nivoa održava sva stanja prethodnih nizvodno. Kao referentni naponi odabrani su 5V, 12V i 20V. Upotreba 5V je neophodna za kompatibilnost sa ogromnom flotom dostupnih USB perifernih uređaja. 12V je standardni napon napajanja za različite komponente sistema. 20V je predložen uzimajući u obzir činjenicu da se eksterna napajanja od 19-20V koriste za punjenje baterija većine laptopa.
Nekoliko riječi o kablovima!
Potpuna podrška formata opisanog u članku zahtijevat će ogroman rad ne samo od programera, već i od proizvođača elektronike. Biće potrebno razviti i proizvesti veliki broj komponenti. Najočiglednija stvar su konektori. Kako bi izdržali visoke struje napajanja, ne ometali prijenos signala vrlo visoke frekvencije, a u isto vrijeme ne bi otkazali nakon drugog priključka i ne bi ispali u najnepovoljnijem trenutku, kvaliteta njihove izrade mora biti radikalno veća u poređenju sa USB formatom 2.Da bi kombinovali prenos energije velike snage i signala sa gigabitnim saobraćajem, proizvođači kablova će morati naporno da rade.
Divite se kako izgleda poprečni presjek kabela pogodan za naš zadatak.
Usput, o ograničenjima dužine kabela 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 veze pri brzinama do 5 Gb/s (Gen 1) – 2 metra.
Dizajneri strujnih kola proizvođača matičnih ploča, priključnih stanica i laptopa dugo će se slagati oko toga kako generirati snagu od nekoliko stotina vati, a tragači će se pitati kako je spojiti na USB Type-C konektor.
Proizvođači čipova su 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. Evo, na primjer, prekidač iz Texas Instruments-a, koji podržava rad u uređajima iu host iu slave modu. Sposoban je za prebacivanje diferencijalnih parnih linija 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 - manje od miliampera. Postoje i naprednija rješenja, na primjer, čipovi koje proizvodi NXP podržavaju komunikacijske frekvencije do 10 GHz.
Počeli su se pojavljivati upravljači napajanja u kombinaciji s krugovima za zaštitu signalnih linija od statičkog elektriciteta, na primjer, ovaj proizvod iz NXP-a
Dizajniran je da pravilno upravlja trenutkom spajanja konektora, kao i otvaranje strujnog kruga u slučaju problema. Ovaj čip već podržava napon na VBUS-u do 30 volti, ali s maksimalnom strujom prebacivanja sve je mnogo gore - ne bi trebao prelaziti 1 amper, što je razumljivo, s obzirom na dimenzije - 1,4 sa 1,7 mm!
Neosporni lider u ovoj oblasti 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 saznati više o tome preuzimanjem tablice sa podacima.
Za razliku od NXP čipa, on je fokusiran na kontrolu eksternih prekidača za napajanje i stoga može omogućiti prebacivanje potrebnih struja i napona, uprkos svojoj maloj veličini.
Pažnja, važna karakteristika za one koji žure da naruče prve uzorke - mikrokontroler nema USB interfejs i nije kompletno i kompletno rešenje. Može služiti samo kao power manager. Prednarudžbe za uzorke i demo ploče su trenutno otvorene. Sudbina ovog mikrokontrolera će očigledno u velikoj meri zavisiti od toga da li proizvođač obezbedi programerima referentne biblioteke za njegovu upotrebu u različitim režimima.
Činjenica da je za to već stvoreno nekoliko demokitova uvelike povećava vjerovatnoću za potonje.
Lift do neba ili Vavilonske kule.
Tako je danas potpuno nastala revolucionarna situacija. Viši slojevi ne mogu, a niži 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 gadžeta s podrškom za USB Type-C. Kinezi već proizvode kablove i adaptere. Dock stanice i čvorišta koji podržavaju velika opterećenja su na putu. Proizvođači čipova razvijaju nove čipove i razmišljaju o tome kako ubaciti novi drajver porta u mikrokontroler. Marketinški stručnjaci odlučuju gdje će priključiti novi konektor, a inženjeri se češu po glavi pokušavajući implementirati multifunkcionalne uređaje iz postojećih elektronskih komponenti.
Samo jedna stvar još nije jasna. Šta ćemo dobiti kao rezultat? Zgodan i pouzdan konektor koji će zamijeniti lavovski dio interfejsa i naći će svakodnevnu upotrebu, ili babilonski pandemonijum, jer situacija može početi da se razvija po ne baš povoljnom scenariju:
Korisnici mogu biti potpuno zbunjeni brojnim specifikacijama i kablovima koji će izgledati potpuno isto, ali će biti certificirani samo za određene profile. Pokušajte odmah shvatiti sve ove oznake.
Ali čak i ako uspije, malo je vjerovatno da će ovo riješiti problem - Kinezi će, bez grižnje savjesti, lako staviti bilo koju ikonu na bilo koji kabel. A ako je potrebno, postoji tona različitih kablova sa svake strane istog kabla; oni se neće zbuniti čak i ako se međusobno isključuju.
Tržište će biti preplavljeno nevjerovatnim brojem adaptera različitih kalibara i sumnjivog kvaliteta.
Kada pokušavate povezati jedan uređaj s drugim, nikada nećete znati do kakvog će rezultata ovaj proces dovesti i zašto je veza ili potpuno odsutna ili je sve užasno kvarno. Ili jedan od gadžeta ne podržava traženi profil, ili ga podržava, ali ne baš ispravno, ili je umjesto kvalitetnog kabla bio sirovi kineski lažnjak. Šta biste uradili ako vam odjednom pokvari jedini preostali konektor na laptopu?
Do sljedećeg puta.
P.S. Novi standard već dovodi do pojave vrlo egzotičnih uređaja. Tako je najavljen kabel dužine 100 metara, koji se, čini se, ne uklapa u standarde. Poenta je da je aktivan. Na oba kraja kabel ima USB3 sučelje za optički pretvarač signala. Signal se prenosi preko optike i konvertuje nazad na izlazu. Naravno, ne prenosi energiju, već samo podatke. U ovom slučaju, svaki od pretvarača na svojim krajevima napaja se konektorom 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
