Este imposibil să ne imaginăm o persoană modernă fără dispozitive electronice. Smartphone-urile, tabletele, playerele muzicale și laptopurile se găsesc în aproape fiecare familie astăzi. Fiecare dintre aceste dispozitive are propria sa utilizare și, prin urmare, fiecare funcționează în felul său unic. Cu toate acestea, există ceva care într-o formă sau alta îi unește pe toți. Și aceasta este prezența porturilor USB.
Într-o zi din 1994, 7 dintre cele mai importante companii de tehnologie din lume au creat un nou standard pentru conectarea perifericelor computerelor. Așa a apărut Universal Serial Bus, care pe scurt se numește USB.
Astăzi este cu adevărat un standard universal și este dificil să găsești un dispozitiv electronic care să nu aibă un port USB de un tip sau altul. Dar de unde știi ce cablu este potrivit pentru el? Acest ghid vă va ajuta să determinați tipul de conector USB și să selectați mufa potrivită.
Varietate de opțiuni
Aproape toate computerele și dispozitivele electronice moderne au o anumită formă de conexiune USB și vin complet cu cablurile corespunzătoare. Contează care dintre ele este folosită și pentru ce sunt toate aceste diferențe? Acest lucru este foarte important pentru moment, dar se poate schimba în viitor.
La mijlocul anilor 1990. Autobuzul universal a devenit un standard industrial, ceea ce a făcut posibilă simplificarea conexiunii perifericelor computerului. Acesta a înlocuit o serie de interfețe anterioare și este acum cel mai popular tip de conector în dispozitivele de consum.
Cu toate acestea, este încă dificil să înțelegeți toate soiurile de USB.
Dacă standardul a fost menit să fie universal, de ce există atât de multe tipuri diferite? Fiecare dintre ele servește unui scop diferit, asigurând în principal compatibilitatea atunci când sunt lansate noi dispozitive cu specificații mai bune. Mai jos sunt cele mai comune tipuri de conectori USB.
Tip-A
Majoritatea cablurilor și perifericelor (cum ar fi tastaturi, mouse-uri și joystick-uri) au un conector de tip A. Computerele personale, laptopurile și netbook-urile au de obicei mai multe porturi de această formă. În plus, multe alte dispozitive și adaptoare de alimentare le folosesc pentru transferul de date și/sau încărcare. Conectorul are o formă dreptunghiulară plată și este cel mai recunoscut și utilizat. Pinout USB Type-A este după cum urmează:
- +5V - tensiune +5V.
- D- - date.
- D+ - date.
- GND - pământ.
Toate versiunile standardelor USB păstrează același factor de formă pentru tipul A, astfel încât sunt compatibile reciproc. Cu toate acestea, conectorii USB 3.0 au 9 pini în loc de 4, care sunt utilizați pentru a oferi viteze mai mari de transfer de date. Ele sunt amplasate astfel încât să nu interfereze cu funcționarea pinii versiunilor anterioare ale standardului.
Tip-B
Acesta este un conector de formă aproape pătrată care este folosit în principal pentru a conecta imprimante, scanere și alte dispozitive cu putere proprie la un computer. Uneori poate fi găsit pe unități externe. În zilele noastre, acest tip de conector este mult mai puțin comun decât conexiunile de tip A.
Formularul de conectare din versiunea 3.0 a standardului a fost modificat, deci nu este acceptată compatibilitatea inversă, deși noul tip de porturi acceptă modificări mai vechi ale mufelor. Motivul pentru aceasta este că Type-B USB 3.0 are 9 pini pentru un transfer mai rapid de date, în timp ce Powered-B are 11 pini, dintre care 2 oferă putere suplimentară.
Din nou, ca și în cazul tipului A, compatibilitatea fizică între diferite versiuni nu indică suport pentru viteză sau funcționalitate.
Noțiuni de bază
Înainte de a încerca să înțelegeți diferențele dintre tipurile A și B, este necesar să înțelegeți conceptele de gazdă, receptor și port.
Slotul situat pe partea din față sau din spate a carcasei computerului (gazdă) în care este introdus un capăt al cablului USB se numește port. Un dispozitiv electronic care trebuie încărcat sau către care trebuie transferate date (cum ar fi un smartphone sau o tabletă) se numește receptor.
Cel mai popular standard USB este Tipul A, care poate fi văzut la capătul aproape fiecărui cablu USB introdus într-un slot gazdă astăzi. Cel mai adesea, computerele desktop, consolele de jocuri și playerele media sunt echipate cu porturi de tip A.
Conectorii de tip B se găsesc la capătul unui cablu USB obișnuit care se conectează la un dispozitiv periferic, cum ar fi un smartphone, o imprimantă sau un hard disk.
Beneficiile USB
Standardul simplifică instalarea și înlocuirea echipamentelor prin reducerea tuturor comunicațiilor la transmisia de date în serie prin cabluri cu perechi răsucite și identificarea dispozitivului conectat. Dacă adăugați împământare și putere aici, obțineți un cablu simplu cu 4 fire, ieftin și ușor de fabricat.
Standardul definește modul în care perifericul interacționează cu gazda. Dacă nu utilizați USB On the Go (OTG), care vă permite să limitați capacitățile gazdei, se realizează o conexiune directă. Dispozitivul USB nu este capabil să inițieze comunicarea, doar gazda poate face acest lucru, așa că chiar dacă aveți un cablu cu conectorii corespunzători, conexiunea nu va funcționa fără el. În plus, deoarece firele transportă atât energie, cât și date, conectarea a două gazde fără un dispozitiv intermediar poate fi dezastruoasă, provocând curenți mari, scurtcircuite și chiar incendii.
Mini
Conectorul era standard pentru dispozitivele mobile înainte de apariția micro-USB. După cum sugerează și numele, mini-USB este mai mic decât în mod normal și este încă folosit în unele camere. Conectorul are 5 pini, dintre care 1 servește ca identificator pentru suportul OTG, permițând dispozitivelor mobile și altor periferice să acționeze ca o gazdă. Pinout-ul USB Mini este după cum urmează:
- +5V - tensiune +5V.
- D- - date.
- D+ - date.
- ID - identificator gazdă/receptor.
- GND - pământ.
Micro
Acesta este standardul actual de conector pentru dispozitivele mobile și portabile. A fost adoptat de aproape toți producătorii, cu excepția Apple. Dimensiunile sale fizice sunt mai mici decât Mini-USB, dar acceptă rate mari de transfer de date (până la 480 Mbps) și capabilități OTG. Forma este ușor de recunoscut datorită designului compact cu 5 pini.
Conectorul Lightning nu este un standard USB, ci mai degrabă o conexiune proprietară Apple pentru iPad și iPhone. Este similar cu micro USB și este compatibil cu toate dispozitivele Apple fabricate după septembrie 2012. Modelele mai vechi folosesc un conector proprietar diferit și mult mai mare.
Tip-C
Este un conector reversibil care promite un transfer de date mai rapid și mai multă putere decât tipurile anterioare. Este din ce în ce mai folosit ca standard pentru laptopuri și chiar pentru unele telefoane și tablete și a fost aprobat de Apple pentru Thunderbolt 3.
Tipul C este o soluție nouă și promite să fie totul pentru toată lumea. Este mai mic, mai rapid și poate primi și transmite mult mai multă putere decât versiunile anterioare.
Apple a șocat lumea când a introdus un nou MacBook cu un singur port USB-C. Acesta va fi probabil începutul unei tendințe.
Puteți citi mai multe despre USB-C la sfârșitul acestui articol.
Nuanțe de micro-USB
Aceia dintre voi care aveți un telefon sau o tabletă cu Android au cu siguranță și un cablu micro USB. Chiar și cei mai îndârjiți fani Apple nu le pot evita, deoarece sunt cel mai comun tip de conector folosit pentru lucruri precum cutii de alimentare externe, difuzoare etc.
Proprietarii multor gadget-uri pot descoperi că aceste cabluri devin din belșug în timp și, deoarece sunt de obicei interschimbabile, s-ar putea să nu trebuiască să le cumpărați separat, cu excepția cazului în care se pierd sau eșuează dintr-o dată.
Când cumpărați un cablu micro-USB, poate fi tentant să alegeți cea mai ieftină opțiune, dar, așa cum se întâmplă adesea, aceasta este o idee proastă. Firele și mufele de calitate slabă se pot rupe cu ușurință și devin inutile. Prin urmare, este mai bine să vă salvați de problemele viitoare prin achiziționarea unui produs de calitate de la un producător de renume, chiar dacă costă puțin mai mult.
Un alt lucru care merită menționat este lungimea cablului. Cele scurte sunt grozave pentru transport, dar adesea înseamnă că trebuie să stai pe podea lângă o priză în timp ce telefonul se încarcă. În schimb, un cablu prea lung poate fi greu de transportat, se poate încurca și poate provoca răni.
0,9 m este o lungime bună pentru un cablu de încărcare. Vă permite să vă păstrați telefonul în timp ce este conectat la baterie în geantă sau buzunar, ideal pentru a juca Pokemon Go sau pur și simplu pentru a vă folosi telefonul în timp ce călătoriți pentru perioade lungi de timp.
Dacă încărcați frecvent de la porturi USB terțe pentru a respecta măsurile de siguranță sau când dispozitivul se încarcă lent, un cablu special care împiedică transferul de date poate rezolva problema. O alternativă este un adaptor de rețea.
O altă problemă care poate fi problematică este faptul că conectorii de pe majoritatea cablurilor USB (cu excepția USB-C) nu sunt interschimbabili și necesită adesea mai multe încercări de conectare corectă. Unii producători au încercat să remedieze acest lucru. Cu toate acestea, nu toate dispozitivele acceptă această caracteristică.
Ce este USB OTG?
Este un standard care permite dispozitivelor portabile și mobile să acționeze ca gazde.
Să presupunem că aveți o unitate externă, un laptop și un smartphone. Ce trebuie să faceți pentru a copia fișiere de pe disc pe telefon? Cel mai simplu mod este să le mutați de pe o unitate externă pe un laptop și de acolo pe un smartphone. USB OTG vă permite să conectați unitatea direct la telefon, evitând astfel necesitatea unui intermediar.
Și asta nu este tot! Există multe alte moduri de a utiliza OTG. Puteți conecta orice dispozitiv USB la smartphone, fie că este o unitate flash, mouse fără fir, tastatură, căști, cititoare de carduri, controlere de jocuri etc.
cabluri USB
Într-o lume conectată, conexiunile prin cablu între diverse dispozitive electronice joacă un rol important. Cererea pentru ele este atât de mare încât zeci de milioane de cabluri USB sunt produse în fiecare an în întreaga lume.
Tehnologiile evoluează și se îmbunătățesc constant, la fel ca și dispozitivele periferice asociate. Aceeași tendință de upgrade este valabilă pentru conectorii USB, dar cu atât de multe versiuni și tipuri de standarde USB, poate deveni dificil să urmăriți care USB este cel mai potrivit pentru care funcții. Pentru a face acest lucru, este necesar să înțelegeți diferențele lor de bază.
tipuri de USB
Diferitele versiuni de USB, cum ar fi 2.0 și 3.0, se referă la funcționalitatea și viteza cablului USB, iar tipul lor (cum ar fi A sau B) se referă în principal la designul fizic al conectorilor și porturilor.
Standardul USB 1.1 (1998) este proiectat pentru un debit de 12 Mbps, o tensiune de 2,5 V și un curent de 500 mA.
USB 2.0 (2000) se distinge prin marcajul „HI-SPEED” de pe sigla USB. Oferă viteze de 480 Mbps la o tensiune de 2,5 V și un curent de 1,8 A.
Adoptat în 2008, USB 3.0 acceptă 5 Gbps la 5 V și 1,8 A.
USB 3.1, disponibil din 2015, oferă viteze de 10 Gbps la 20 V și 5 A.
Cel mai recent standard oferă un randament mai mare și este în mare parte compatibil cu versiunile anterioare. Conectorii standard A sunt identici cu versiunile anterioare ale tipului A, dar sunt de obicei colorați în albastru pentru a le distinge. Sunt complet compatibile cu versiunea inversă, dar vitezele crescute sunt disponibile numai dacă toate componentele sunt compatibile cu USB 3. Versiunile Standard-B și micro dispun de pini suplimentari pentru un debit crescut și nu sunt compatibile cu versiunile anterioare. Cablurile și conectorii USB Type-B și Micro-B mai vechi pot fi utilizați cu porturile USB 3.0, dar nu vor îmbunătăți viteza.
Specificații conector tip C
Numele a ajuns pe prima pagină a revistelor de tehnologie din întreaga lume când Apple a lansat Macbook-ul de 12 inchi. Acesta este primul laptop care include un design de tip C.
Din punct de vedere fizic, conectorul este similar cu varianta existentă USB Micro-B. Dimensiunile sale sunt 8,4 x 2,6 mm. Datorită factorului său de formă mic, se poate potrivi cu ușurință chiar și în cele mai mici periferice folosite astăzi. Unul dintre numeroasele avantaje ale Type-C față de alte soluții existente este că permite conexiuni în orientare inversă, adică ștecherul va fi întotdeauna introdus corect la prima încercare! Conectorul este proiectat în așa fel încât să nu vă faceți griji că este cu susul în jos.
Type-C acceptă standardul USB 3.1 și oferă o viteză maximă de 10 Gbps. De asemenea, are o putere de ieșire semnificativ mai mare, de până la 100 W la 20 V și 5 A, deoarece laptopurile consumă de obicei 40-70 W, aceasta înseamnă că tipul C își acoperă cu ușurință cerințele de putere. O altă funcționalitate oferită de USB Type-C este puterea bidirecțională. Cu alte cuvinte, nu vă puteți încărca doar smartphone-ul printr-un laptop, ci și invers.
Type-C a primit recenzii elogioase de la utilizatori din întreaga lume și a apărut pe popularele smartphone-uri Chromebook Pixel și Nexus 6P, precum și pe tableta Nokia N1.
Putem spune cu încredere că în următorii ani toate dispozitivele electronice vor fi echipate cu porturi de acest tip. Acest lucru va face lucrul cu ei ușor și convenabil. Tot ce aveți nevoie este un singur cablu de tip C, care va elimina în cele din urmă încurcatura de fire din sertarul biroului dvs.
Deși specificațiile au fost publicate pentru prima dată în 2014, tehnologia a luat amploare abia în 2016. Astăzi, a devenit un înlocuitor viabil nu numai pentru standardele USB mai vechi, ci și pentru altele precum Thunderbolt și DisplayPort. Noua soluție audio de tip C este, de asemenea, un potențial înlocuitor pentru mufa pentru căști de 3,5 mm. Tipul C este strâns împletit cu alte standarde noi: USB 3.1 oferă mai multă lățime de bandă și USB Power Delivery - o mai bună livrare a energiei.
Forma conectorului
USB Type-C este un nou conector minuscul care abia are dimensiunea unui microUSB. Acceptă diverse standarde noi, cum ar fi USB 3.1 și USB PD.
Conectorul obișnuit cu care toată lumea este familiarizată este de tip A. Chiar și după trecerea de la USB 1.0 la 2.0 și mai departe la dispozitivele moderne, a rămas același. Conectorul este la fel de gros ca înainte și se conectează doar atunci când este orientat corect (ceea ce, evident, nu funcționează niciodată prima dată). Dar, pe măsură ce dispozitivele au devenit mai mici și mai subțiri, porturile masive pur și simplu nu mai erau potrivite. Acest lucru a dus la multe alte forme de conectori USB, cum ar fi Mini și Micro.
Această gamă incomodă de conectori de diferite forme pentru dispozitive de toate dimensiunile devine în sfârșit un lucru din trecut. Tipul C este noul standard de dimensiuni foarte mici. Este aproximativ o treime din vechiul USB Type-A. Acesta este un singur standard pe care trebuie să-l folosească toate dispozitivele, așa că pentru a conecta o unitate externă la un laptop sau pentru a încărca un smartphone de la un încărcător, aveți nevoie de un singur cablu. Acest conector mic este suficient de mic pentru a se potrivi într-un smartphone ultra-subțire, dar suficient de puternic pentru a vă conecta toate perifericele. Cablul în sine are conectori identici de tip C la ambele capete.
Tipul C are multe avantaje. Orientarea conectorului nu contează, așa că nu mai trebuie să răsturnați mufa din nou și din nou încercând să găsiți poziția corectă. Aceasta este o singură formă de conector USB pe care toată lumea ar trebui să o accepte, astfel încât nu trebuie să aveți o mulțime de cabluri USB diferite cu mufe diferite pentru dispozitive diferite. Și nu vor exista multe porturi diferite care să ocupe spațiu limitat pe gadgeturi din ce în ce mai subțiri.
În plus, conectorii de tip C pot accepta, de asemenea, mai multe protocoale folosind „moduri alternative”, care vă permit să aveți adaptoare capabile să iasă HDMI, VGA, DisplayPort sau alte tipuri de conexiuni de la acea conexiune unică. Un bun exemplu în acest sens este adaptorul multiport Apple, care vă permite să conectați HDMI, VGA, USB Type-A și Type-C. Astfel, numeroșii conectori de pe laptopurile obișnuite pot fi reduse la un singur tip de port.
Nutriție
Specificația USB PD este, de asemenea, strâns împletită cu Type-C. În prezent, o conexiune USB 2.0 oferă până la 2,5 W de putere. Acest lucru este suficient doar pentru a vă încărca telefonul sau tableta. Specificația, susținută de standardul USB-C, oferă o sursă de alimentare de până la 100 W. Această conexiune este bidirecțională, astfel încât dispozitivul se poate încărca și încărca prin ea. În acest caz, transmisia de date poate avea loc simultan. Portul vă permite să încărcați chiar și un laptop, care necesită de obicei până la 60 W.
MacBook-ul Apple și Chromebook Pixel de la Google folosesc USB-C pentru încărcare, eliminând toate cablurile de alimentare brevetate. În același timp, devine posibilă încărcarea laptopurilor din baterii portabile, care sunt de obicei folosite pentru a încărca smartphone-uri și alte dispozitive electronice. Iar dacă conectați laptopul la un display extern alimentat de la rețea, atunci bateria acestuia va fi încărcată.
Cu toate acestea, rețineți că prezența unui conector de tip C nu acceptă automat USB PD. Prin urmare, înainte de a cumpăra dispozitive și cabluri, trebuie să vă asigurați că acestea sunt compatibile cu ambele standarde.
Rate de transfer
USB 3.1 este cel mai recent standard Universal Serial Bus cu un debit teoretic de 10 Gbps, care este de două ori viteza de transfer de date a Thunderbolt și USB 3.0 de prima generație.
Dar Type-C nu este același lucru cu USB 3.1. Aceasta este doar forma conectorului, iar tehnologia din spatele acestuia se poate baza pe standardele 2.0 sau 3.0. De exemplu, tableta Nokia N1 folosește USB Type C versiunea 2.0. Cu toate acestea, aceste tehnologii sunt strâns legate. Când cumpărați, trebuie doar să fiți atenți la detalii și să vă asigurați că dispozitivul sau cablul pe care îl cumpărați acceptă standardul USB 3.1.
compatibilitate inversă
Conectorul fizic de tip C, spre deosebire de standardul de bază, nu este compatibil cu versiunea inversă. Nu puteți conecta dispozitive USB mai vechi în portul mic de tip C de astăzi și nu puteți conecta o mufă USB-C într-un port mai mare și mai vechi. Dar asta nu înseamnă că va trebui să scapi de toate vechile periferice. USB 3.1 este încă compatibil cu versiunile anterioare, așa că aveți nevoie doar de un adaptor fizic USB-C. Și puteți conecta deja dispozitive vechi la acesta direct.
În viitorul apropiat, multe computere vor avea atât conectori USB de tip C, cât și conectori mai mari de tip A, cum ar fi Chromebook Pixel. În acest fel, utilizatorii vor putea migra treptat de pe dispozitive mai vechi conectând altele noi la USB Type-C. Dar chiar dacă computerul este fabricat doar cu porturi de tip C, adaptoarele și hub-urile vor umple acest gol.
Type-C este un upgrade demn. Deși acest port a apărut deja pe laptopuri și unele smartphone-uri, această tehnologie nu se limitează la acestea. În timp, toate tipurile de dispozitive vor fi echipate cu acesta. Într-o zi, standardul ar putea chiar înlocui conectorul Lightning folosit în iPhone și iPad-uri. Portul Apple nu are multe avantaje față de USB Type-C, în afară de faptul că tehnologia este brevetată și compania poate percepe o taxă de licență.
Modificările și îmbunătățirile recente ale tehnologiei USB extind opțiunea de interfețe pentru utilizatori. Inițial, USB Implementers Forum a redenumit interfața USB 3.0 în USB 3.1 Gen 1. Cu toate acestea, caracteristicile tehnice ale interfeței au rămas aceleași. Apoi forumul a introdus USB 3.1 Gen 2 și un nou tip de conector fizic, care se numea USB Type C. Am decis să facem lumină asupra situației din jurul acestor standarde și conectori.
Tehnologie USB 3.1
În prezent, tehnologia USB 3.1 Gen 1 (fostă USB 3.0) este acceptată standard de cele mai recente sisteme de operare MacOS, Linux și Windows. Interfața oferă un debit maxim teoretic de 5 Gbps și un debit real de până la 3,4 Gbps și până la 900 mA de curent pentru dispozitive. Spre deosebire de USB 2.0, versiunea 3.1 funcționează în modul full duplex, cu alte cuvinte, este posibilă trimiterea și primirea simultană a datelor.
USB 3.1 Gen 2 oferă utilizatorilor de două ori mai mult decât Gen 1: 10 Gbps. USB 3.1 Gen 2 nu este un standard pentru Intel sau AMD, dar poate fi acceptat de drivere și controlere terțe. Deși Gen 2 a primit modificări minore de protocol, este compatibil cu generația 1.
Domeniul de aplicare al USB 3.1
Deci, tehnologia USB 3.1 oferă utilizatorului o performanță semnificativ crescută în comparație cu USB 2.0. Când utilizați unități amovibile, se va asigura un transfer mai rapid de date: fișiere video și imagini mari. USB 3.1 va oferi suport pentru rezoluții înalte și rate de cadre pentru camerele utilizate în sistemele de viziune artificială pe liniile de producție. În consecință, camerele PTZ utilizate atât în sistemele de supraveghere video, cât și în sistemele de videoconferință fără a utiliza un codec hardware pot suporta rezoluții de 1080p60 și mai mari. Acest lucru, fără îndoială, îmbunătățește calitatea și reduce costul sistemelor de conferințe video și, de asemenea, permite utilizatorilor să-și conecteze propriile dispozitive la Skype și WebEx.
Pinout USB 3.1
La fel ca USB 3.0, USB 3.1 a primit pini suplimentari pentru a suporta SuperSpeed. Pinii D+ și D- rămân aceleași, inclusiv (putere) și (împământare). Pentru a deservi magistrala SuperSpeed, au fost adăugate două perechi răsucite suplimentare, care asigură transmisia bidirecțională a datelor SuperSpeed: StdA_SSRX+ și StdA_SSRX- (primire) și SSTX+ și StdA_SSTX (transmitere).
USB tip C
Noul tip de conector fizic aduce schimbări calitative semnificative care îl deosebesc de USB 3.1 Gen 1 și Gen 2. Tipul C acceptă viteze de transfer de date de până la 40 Gbps (mod alternativ Thunderbolt 3) și putere curentă de până la 100 de wați. Mulți au apreciat deja forma conectorului: acesta poate fi introdus din ambele părți. Atât conectorul, cât și conectorul sunt destul de compacte și mult mai durabile decât alternativele, de exemplu, micro USB. Cablurile sunt marcate cu un cip electronic pentru utilizarea corecta si pentru a preveni situatiile in care nu este compatibil sau transfera prea multa putere catre un dispozitiv care nu o suporta. Tipul C este compatibil cu USB 2.0, 3.1 Gen 1 și 3.1 Gen 2.
Tipul C poate consuma și furniza energie. Același port poate fi folosit atât pentru a conecta o unitate flash, cât și pentru a încărca un laptop. În plus, tipul C încarcă mai rapid dispozitivele precum smartphone-urile și tabletele.
Moduri alternative
USB Type C poate funcționa în așa-numitele moduri alternative, care vă permit să transferați nu numai date USB prin conector și cabluri. În acest caz se folosesc alte protocoale fizice, iar cu fiecare dintre ele se asigură transmisia curentului cu o putere de până la 100 Watt.
- Modul alternativ DisplayPort– suport pentru transmisia video cu rezoluții de până la 4Kp60 4:4:4 cu DisplayPort versiunea 1.3. Transfer simultan de USB 3.1 Gen 2 și USB 2.0.
- Mod alternativ Mobil High-Definition Link (MHL).— suport pentru transmisie video cu rezoluții de până la 4Kp60 (1 linie) sau până la 8Kp60 (4 linii) folosind MHL 1.0, suport pentru USB 2.0 și 3.1 în funcție de configurație.
- Modul alternativ Thunderbolt 3– Suportă până la două ecrane cu rezoluții de până la 4Kp60, PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 și transmisie 3.1, în funcție de configurație.
- Mod alternativ HDMI– suport pentru specificația HDMI 1.4b (4Kp30, 4Kp60 4:2:0), fără suport concurent USB 3.1 în nicio configurație.
Tendințe în jurul USB-C
Caracteristicile și avantajele USB Type C se vor reflecta cu siguranță în prezența tot mai mare a conectorului în dispozitivele mobile și laptopuri. Dispozitivele cu acest tip de conector includ unități flash, diverse stații de andocare, monitoare și adaptoare pentru interfețe vechi. Până în 2019, se preconizează că vor fi livrate până la două miliarde de dispozitive diferite.
Dezvoltarea rapidă a tehnologiei informatice afectează nu numai componentele principale ale sistemelor. Posibilitățile sunt în creștere, inclusiv diverse interfețe. În ceea ce privește cea mai comună metodă de conectare a dispozitivelor periferice - USB - aici, în general, putem afirma o creștere multiplă a productivității în ultimii ani. Debitul magistralei serial universale crește, iar funcționalitatea se extinde. Conectorii utilizați pentru conectarea diferitelor dispozitive USB sunt, de asemenea, în curs de modificări. Astăzi, mulți aud despre USB și care sunt avantajele și dezavantajele soluției este subiectul acestui articol.
Conectori de computer modern
Privind în jurul corpului aproape oricărui laptop, puteți găsi o serie de porturi diferite situate pe laterale. Printre ele există întotdeauna USB, aproape întotdeauna HDMI și altele. Modelele moderne sunt adesea echipate cu cel mai recent port USB Type-C. Mulți oameni nu știu ce fel de conector este acesta, dar ar fi util să vă familiarizați cu capacitățile portului. Probabil, conectorul va înlocui multe alte soluții în viitor și va deveni un standard cu adevărat universal. Acest lucru este facilitat de caracteristicile tehnice ale noii metode de asociere a unui computer și periferice. Portul USB Type-C oferă utilizatorilor viteze mai rapide de transfer de date, funcționalitate îmbunătățită și un nou nivel de utilizare. Pe scurt, viitorul standardului pare foarte promițător.
Utilizări multiple pentru un cablu
Creatorii USB Type-C au folosit o idee foarte simplă atunci când au dezvoltat standardul. Utilizatorul trebuie să aibă un singur tip de cablu, iar echipamentul său informatic este echipat cu un singur tip de port. Folosind o interfață unificată, puteți conecta orice doriți. De exemplu, folosind un cablu USB Type-C, puteți conecta dispozitive în mod inerent diferite, cum ar fi hard disk-uri, monitoare, interfețe audio, smartphone-uri și tablete PC. Printre altele, devine posibilă utilizarea conectorului în cauză chiar și pentru a încărca un laptop.
USB-A
Astăzi, aproape toate dispozitivele periferice sunt conectate la un PC prin conectorul obișnuit USB-A. Acest port a intrat ferm în lumea computerelor, are o formă dreptunghiulară familiară, iar utilizarea sa a devenit aproape un standard pentru conectarea unităților flash, tastaturi externe, șoareci, hard disk, imprimante și multe alte dispozitive la computere și laptopuri. Acest monopol este probabil să fie rupt în curând - cablul USB Type-C își ocupă deja locul cuvenit printre soluțiile folosite pentru conectarea multor dispozitive.
Schimbarea conceptului
Sunt folosite diverse cabluri pentru a conecta dispozitivele la portul USB-A standard. Principala diferență dintre ele este conectorul situat pe partea opusă a cablului conectat la computer. Acesta este aproape întotdeauna un tip diferit de conector. De exemplu, micro-USB este folosit pentru smartphone-uri, în timp ce mini-USB este adesea folosit pentru alte gadget-uri. Pentru a conecta imprimanta, veți avea nevoie de un cablu USB-B, iar pentru a conecta dispozitive de stocare, veți avea nevoie de un cablu micro-USB-B. Această varietate provoacă unele inconveniente și dificultăți, deoarece un utilizator care deține mai multe dispozitive trebuie să aibă întotdeauna la îndemână un întreg set de cabluri. Conceput pentru a fi uniform pentru toate dispozitivele, adică cablul universal USB Type-C simplifică foarte mult această situație.
Format nou
Odată cu dezvoltarea standardului, a devenit posibilă instalarea unui singur design de conector pentru toate dispozitivele, precum și același conector la ambele capete ale cablului. Cum îți poți da seama când iei un cablu USB Type-C că acesta este? Soluția este un conector subțire, de formă ovală și de dimensiuni semnificativ mai mici în comparație cu formatele anterioare de cablu și conector de acest tip. În plus, USB 3 Type-C a primit cea mai importantă caracteristică reprezentată de simetrie și reversibilitate. În general, este foarte asemănătoare cu soluția Lightning de la Apple - foarte convenabilă, deoarece nu trebuie să pierdeți timpul manipulând cablul pentru a găsi modalitatea corectă de conectare.
Viitor
Probabil că astăzi putem spune că după un anumit timp, conectorul USB Type-C se va transforma în singurul port universal pentru toate dispozitivele periferice. Astfel, va exista un înlocuitor pentru USB-A, B, micro-USB și mini, care fac viața utilizatorilor obișnuiți atât de dificilă astăzi. Toate cablurile ar trebui să devină aceleași și să poată fi utilizate pentru orice dispozitiv. Desigur, unificarea rapidă nu se va întâmpla prea multe dispozitive funcționale cu alte conectori decât USB Type-C sunt în uz astăzi și vor fi în uz încă câțiva ani.
În același timp, nu trebuie să uităm: extinderea noilor soluții a început deja. De exemplu, o unitate flash USB Type-C nu mai este neobișnuită pe rafturile magazinelor de calculatoare. În plus, faptul că sunt lansate dispozitive emblematice de la cele mai cunoscute mărci, echipate cu portul în cauză, sugerează că situația descrisă, adică deplasarea conectorilor învechiți de pe piață va avea loc mai devreme sau mai târziu. Pentru compatibilitatea cu soluțiile mai vechi, va trebui să utilizați un adaptor USB Type-C pentru moment.
Compatibilitate
După ce ați citit cele de mai sus, vă puteți gândi ce să faceți cu dispozitivele deja achiziționate echipate cu alte tipuri de conector decât USB Type-C. Trebuie spus că această problemă nu ar trebui să provoace prea multe îngrijorări. Au fost deja dezvoltate, produse și vândute o mare varietate de adaptoare, permițându-vă să conectați orice dispozitiv cu un conector USB, indiferent de tipul acestuia. Adaptoarele precum mini-USB - Type-C, micro-USB - Type-C și altele sunt deja răspândite și își îndeplinesc perfect funcțiile. Principiul de securitate, care a fost folosit în tehnologia informatică de mulți ani, nimeni nu îl va încălca. Dacă un laptop sau un computer nou are un port USB Type-C, un adaptor pentru alte tipuri de conector este o soluție complet aplicabilă și eficientă.
Aflați mai multe despre beneficiile conectorului
Desigur, o simplă revizuire a designului conectorului și portului nu va fi un motiv convingător pentru a încuraja utilizatorul să-și modernizeze toate perifericele existente, dar performanța este departe de singurul avantaj al noii soluții. Noul format acceptă cel mai modern protocol USB 3.1, care aduce cu sine o creștere a vitezei de transfer de date și o versatilitate mai mare în comparație cu versiunile anterioare utilizate pe dispozitivele echipate cu USB-A.
Viteză
Au trecut mai bine de două decenii de la prezentarea primei versiuni a conectorului. La acel moment, viteza maximă la care au fost transferate datele era de 12 Mb/s. Astăzi, putem spune, având în vedere USBType-C, că aceasta este cea mai rapidă interfață pentru conectarea dispozitivelor periferice din soluțiile existente. Standardul USB 3.1 este capabil să ofere o rată de transfer de date de 10 Gb/s.
Performanţă
Avantajele suplimentare ale standardului luat în considerare, desigur, includ performanța, reprezentată de capacitatea de a oferi o transmisie de putere de până la 100 W. Această cifră este suficientă pentru a alimenta aproape orice laptop, ca să nu mai vorbim de smartphone-uri, tablete și alte gadget-uri. Pe lângă energie, noul format acceptă transferul unei cantități uriașe de date pe unitatea de timp. De exemplu, astăzi semnalele video la rezoluție 4K sunt transmise cu succes prin USB Type-C.
Versatilitate
Natura universală a celui mai nou standard deschide o gamă largă de aplicații practice. O mulțime de funcții utile pot fi furnizate cu un singur cablu. De exemplu, puteți conecta un laptop echipat cu USB-C la un monitor alimentat extern și puteți încărca bateria laptopului în timp ce vizionați conținut video. În cazul în care dispozitivele de stocare, cum ar fi o unitate externă, sunt conectate la afișaj, puteți accesa informațiile stocate pe media de pe laptop.
Dezavantajele USB Type-C
Acest conector este un nou format genial, care cu siguranță va deveni o soluție omniprezentă în viitorul foarte apropiat. Cu toate acestea, etapele inițiale de distribuție și dezvoltare, în care standardul este încă în prezent, nu oferă o absență completă a pericolelor, precum și o oarecare confuzie la utilizarea conectorului.
Accesorii ieftine
Principala problemă pe care o poate întâmpina un utilizator care decide să se alăture tendințelor moderne este accesoriile și cablurile ieftine, de calitate scăzută. Datorită cantității mari de putere transferată prin conectorii USB Type-C, utilizarea cablurilor de proastă calitate poate deteriora dispozitivele asociate. Acest factor trebuie să fie luat în considerare de către utilizatori fără greș. Atunci când achiziționați cabluri și adaptoare, ar trebui să alegeți produse de la mărci de încredere, de încredere.
Confuzie despre standarde
O altă problemă neplăcută pe care utilizatorii USB Type-C o pot întâlni astăzi este cauzată de faptul că standardul în cauză se referă mai mult la tipul de conector folosit decât la specificațiile interfeței în sine. Prin urmare, este destul de probabil ca un dispozitiv conectat la un conector nou să nu funcționeze la fel de repede pe cât se aștepta proprietarul dispozitivului. Prima generație folosește tehnologia USB 3.0, oferind o viteză maximă de 5 Gb/s. A doua generatie de USB-C suporta standardul 3.1, viteza de transfer de date prin care ajunge la 10 Gb/s. Problemele cu fiecare dintre porturi apar pentru că arată la fel, dar atunci când produc soluții gata făcute, mărcile folosesc componente diferite, chiar și în linii de modele similare. Cu alte cuvinte, înainte de a cumpăra un dispozitiv cu un conector USB Type-C, trebuie să verificați dacă caracteristicile tehnice reale ale portului corespund indicatorilor necesari.
Prima versiune a Universal Serial Bus (USB) a fost introdusă în 1995. USB a devenit cea mai de succes interfață din istoria sistemelor de calcul. Zeci de miliarde de dispozitive comunică între ele prin USB, așa că importanța acestui canal de transfer de date este greu de supraestimat. Se pare că odată cu apariția conectorului USB tip C, înțelegerea noastră cu privire la capacitățile și rolul unui autobuz universal se poate schimba dramatic. Înainte de a vorbi despre perspective, să ne uităm la ce oferă noul conector universal.
Avantajele și dezavantajele noului conector de interfață de format sunt discutate pe Internet de ceva timp. Specificația USB Type-C a fost aprobată în sfârșit la sfârșitul verii trecute, însă tema unui conector universal a stârnit un interes activ după recenta anunțare a unui laptop, precum și a unei noi versiuni echipate cu USB Type-C.
Proiecta. Conexiune convenabilă
Conectorul USB Type-C este puțin mai mare decât USB 2.0 Micro-B obișnuit, dar vizibil mai compact decât USB 3.0 Micro-B dual, ca să nu mai vorbim de clasicul USB Type-A.
Dimensiunile conectorului (8,34x2,56 mm) permit utilizarea acestuia fără dificultăți deosebite pentru dispozitive de orice clasă, inclusiv smartphone-uri/tablete cu o grosime minimă rezonabilă a carcasei.
Din punct de vedere structural, conectorul are o formă ovală. Bornele de semnal și de putere sunt amplasate pe un suport de plastic în partea centrală. Grupul de contacte USB Type-C include 24 de pini. Aceasta este mult mai mult decât generația anterioară de conectori USB. Doar 4 pini au fost alocați pentru nevoile USB 1.0/2.0, în timp ce conectorii USB 3.0 au 9 pini.
Primul beneficiu evident al USB Type-C este conectorul simetric, care vă permite să nu vă gândiți la ce parte să conectați mufa la priză. Problema veche a dispozitivelor cu conectori USB de orice format a fost acum rezolvată în sfârșit. În același timp, soluția problemei nu se realizează prin duplicarea banală a tuturor grupurilor de contact. Aici este folosită o anumită logică automată de negociere și comutare.
Un alt lucru frumos este că există conectori identici pe ambele părți ale cablului de interfață. Prin urmare, atunci când utilizați USB Type-C, nu trebuie să alegeți ce parte a conductorului să conectați dispozitivele master și slave.
Carcasa exterioară a conectorului nu are găuri sau decupaje. Pentru a-l fixa în conector, se folosesc zăvoare laterale interne. Ștecherul trebuie ținut suficient de bine în conector. Nu ar trebui să existe reacții similare cu cele care ar putea fi observate cu USB 3.0 Micro-B.
Mulți oameni sunt probabil îngrijorați de fiabilitatea fizică a noului conector. Conform caracteristicilor declarate, durata de viață mecanică a conectorului USB Type-C este de aproximativ 10.000 de conexiuni. Exact același indicator este tipic pentru portul USB 2.0 Micro-B.
Separat, observăm că USB Type-C nu este o interfață de transfer de date. Acesta este un tip de conector care vă permite să legați împreună diverse linii de semnal și de alimentare. După cum puteți vedea, conectorul este elegant din punct de vedere ingineresc și, cel mai important, ar trebui să fie ușor de utilizat.
Rata de transfer de date. 10 Gb/s nu este pentru toată lumea?
Unul dintre avantajele USB Type-C este capacitatea de a utiliza interfața USB 3.1 pentru transferul de date, care promite o creștere a debitului de până la 10 Gb/s. Cu toate acestea, USB Type-C și USB 3.1 nu sunt termeni echivalenti și cu siguranță nu sunt sinonime. Formatul USB Type-C poate implementa capacitățile USB 3.1 și USB 3.0 și chiar USB 2.0. Suportul pentru o anumită specificație este determinat de controlerul integrat. Desigur, este mai probabil ca porturile USB Type-C să apară pe dispozitivele care acceptă rate mari de transfer de date, dar aceasta nu este o dogmă.
Să vă reamintim că, chiar și cu implementarea capabilităților USB 3.1, pot exista diferențe în viteza maximă de transfer de date. Pentru USB 3.1 Gen 1 este de 5 Gb/s, USB 3.1 Gen 2 este de 10 Gb/s. Apropo, Apple Macbook și Chromebook Pixel prezentate au porturi USB Type-C cu o lățime de bandă de 5 Gb/s. Ei bine, un exemplu clar al faptului că noul conector de interfață este foarte variabil este tableta Nokia N1. De asemenea, este echipat cu un conector USB Type-C, dar capabilitățile sale sunt limitate la USB 2.0 cu o lățime de bandă de 480 Mb/s.
Denumirea „USB 3.1 Gen 1” poate fi numită un fel de truc de marketing. Nominal, un astfel de port are capabilități identice cu cele ale USB 3.0. Mai mult, pentru această versiune de „USB 3.1” pot fi folosite aceleași controlere ca și pentru implementarea magistralei din generația anterioară. În etapa inițială, această tehnică va fi probabil utilizată în mod activ de producători, lansând noi dispozitive cu USB Type-C care nu necesită lățime de bandă maximă. Atunci când oferă un dispozitiv cu un nou tip de conector, mulți vor dori să-l prezinte într-o lumină favorabilă, declarând prezența nu doar a unui conector nou, ci și suport pentru USB 3.1, chiar dacă doar condiționat.
Este important de înțeles că portul USB Type-C poate fi folosit nominal pentru conexiuni de performanță maximă la viteze de până la 10 Gb/s, dar pentru a obține o astfel de lățime de bandă, dispozitivele conectate trebuie să o asigure. Prezența USB Type-C nu indică capacitățile reale de viteză ale portului. Acestea ar trebui clarificate în prealabil în specificațiile produselor specifice.
Unele restricții au și cabluri pentru conectarea dispozitivelor. Când utilizați interfața USB 3.1, pentru transferul de date fără pierderi la viteze de până la 10 Gb/s (Gen 2), lungimea cablului cu conectori USB Type-C nu trebuie să depășească 1 metru, pentru conexiune la viteze de până la 5 Gb/ s (Gen 1) – 2 metri.
Transfer de energie. Unitate de 100 W
O altă caracteristică importantă pe care o aduce USB Type-C este capacitatea de a transmite putere de până la 100 W. Acest lucru este suficient nu numai pentru alimentarea/încărcarea dispozitivelor mobile, ci și pentru funcționarea fără probleme a laptopurilor, monitoarelor sau, de exemplu, unităților externe „mari” de format 3,5”.
Când magistrala USB a fost dezvoltată inițial, transferul de putere era o funcție secundară. Portul USB 1.0 a furnizat doar 0,75 W (0,15 A, 5 V). Suficient pentru ca un mouse/tastatură să funcționeze, dar nimic mai mult. Pentru USB 2.0, curentul nominal a fost crescut la 0,5 A, ceea ce a făcut posibilă obținerea a 2,5 W. Acest lucru a fost adesea suficient pentru a alimenta, de exemplu, hard disk-uri externe de 2,5 inchi. Pentru USB 3.0 este asigurat un curent nominal de 0,9 A care, cu o tensiune de alimentare constanta de 5V, garanteaza deja o putere de 4,5 W. Conectorii speciali ranforsați de pe plăcile de bază sau laptopurile au fost capabili să furnizeze până la 1,5 A pentru a accelera încărcarea dispozitivelor mobile conectate, dar aceasta este încă 7,5 W. Pe fondul acestor cifre, posibilitatea de a transmite 100 W pare ceva fantastic. Cu toate acestea, pentru ca portul USB Type-C să fie umplut cu puterea necesară, este nevoie de suport pentru specificația USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Dacă nu există, portul USB Type-C va putea, în mod normal, să emită 7,5 W (1,5 A, 5 V) sau 15 W (3 A, 5 V), în funcție de configurație.
Pentru a eficientiza capacitățile energetice ale porturilor USB PD, a fost dezvoltat un sistem de profile de putere care oferă posibile combinații de tensiuni și curenți. Conformitatea cu Profilul 1 garantează capacitatea de a transmite 10 W de energie, Profil 2 – 18 W, Profil 3 – 36 W, Profil 4 – 60 W, Profil 5 – 100 W. Un port corespunzător unui profil de nivel superior menține toate stările celor anterioare în aval. Ca tensiuni de referință au fost selectate 5V, 12V și 20V. Utilizarea 5V este necesară pentru compatibilitatea cu flota uriașă de periferice USB disponibile. 12V este tensiunea de alimentare standard pentru diferite componente ale sistemului. 20V a fost propus ținând cont de faptul că sursele de alimentare externe de 19–20V sunt folosite pentru a încărca bateriile majorității laptopurilor.
Desigur, este bine când dispozitivul este echipat cu USB Type-C, care acceptă profilul energetic maxim USB PD. Este acest conector care vă permite să transmiteți până la 100 W de energie. Evident, pot apărea porturi cu potențial similar pe unele laptopuri puternice, stații de andocare speciale sau plăci de bază, unde vor fi alocate faze separate ale sursei interne de alimentare pentru nevoile USB Type-C. Ideea este că puterea necesară trebuie să fie cumva generată și furnizată la contactele USB Type-C. Și pentru a transmite energie cu o astfel de putere, vor fi necesare cabluri active.
Este important de înțeles aici că nu fiecare port al noului format va putea furniza puterea declarată de 100 W. Există o oportunitate potențială pentru acest lucru, dar această problemă trebuie rezolvată de producător la nivel de proiectare a circuitului. De asemenea, nu vă faceți iluzii că cei 100 W de mai sus pot fi obținuți de la, să zicem, o sursă de alimentare de dimensiunea unei cutii de chibrituri, iar acum vă puteți încărca laptopul de gaming și un monitor de 27 inchi conectat la acesta folosind un smartphone încărcător. Totuși, legea conservării energiei continuă să funcționeze și, prin urmare, o sursă de alimentare externă de 100 W cu un port USB Type-C va fi în continuare același bloc greu ca înainte. În general, însăși posibilitatea de a transmite energie a unei astfel de puteri folosind un conector compact universal este, desigur, un plus. Cel puțin, aceasta este o oportunitate grozavă de a scăpa de inconsecvența conectorilor de alimentare originali, cu care producătorii de laptopuri păcătuiesc adesea.
O altă caracteristică utilă a USB Type-C este capacitatea de a schimba direcția de transfer de energie. Dacă proiectarea circuitului dispozitivelor permite, consumatorul poate, de exemplu, să devină temporar o sursă de încărcare. Mai mult, pentru schimbul invers de energie, nici măcar nu trebuie să reconectați conectorii.
Mod alternativ. Nu numai USB
Portul USB Type-C a fost conceput inițial ca o soluție universală. Pe lângă transferul direct de date prin USB, acesta poate fi folosit și în modul alternativ pentru a implementa interfețe terțe. Asociația VESA a profitat de această flexibilitate a USB Type-C introducând capacitatea de a transmite fluxuri video prin DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C are patru linii de mare viteză (perechi) de USB Super Speed. Dacă două dintre ele sunt dedicate nevoilor DisplayPort, acest lucru este suficient pentru a obține o imagine cu o rezoluție de 4 K (3840x2160). În același timp, viteza de transfer de date prin USB nu are de suferit. La apogeu, este încă aceeași 10 Gb/s (pentru USB 3.1 Gen2). De asemenea, transmiterea fluxului video nu afectează în niciun fel capacitatea energetică a portului. Chiar și 4 linii de mare viteză pot fi alocate pentru nevoile DisplayPort. În acest caz, modurile de până la 5K (5120×2880) vor fi disponibile. În acest mod, liniile USB 2.0 rămân neutilizate, astfel încât USB Type-C va putea în continuare să transfere date în paralel, deși la o viteză limitată.
În modul alternativ, pinii SBU1/SBU2 sunt utilizați pentru a transmite fluxul audio, care este convertit în canale AUX+/AUX-. Pentru protocolul USB nu sunt folosite, așa că nici aici nu există pierderi funcționale suplimentare.
Când utilizați interfața DisplayPort, conectorul USB Type-C poate fi conectat în continuare pe fiecare parte. Coordonarea semnalului necesar este asigurată inițial.
Conectarea dispozitivelor folosind HDMI, DVI și chiar D-Sub (VGA) este, de asemenea, posibilă, dar acest lucru va necesita adaptoare separate, dar acestea trebuie să fie adaptoare active, deoarece DisplayPort Alt Mode nu acceptă Dual-Mode Display Port (DP++) .
Modul alternativ USB Type-C poate fi utilizat nu numai pentru protocolul DisplayPort. Poate că vom afla în curând că acest port a învățat, de exemplu, să transmită date folosind PCI Express sau Ethernet.
Compatibilitate. Dificultăți ale perioadei de „tranziție”.
Dacă vorbim despre compatibilitatea USB Type-C cu dispozitive echipate cu porturi USB din generația anterioară, atunci nu este posibil să le conectați direct din cauza diferențelor fundamentale în designul conectorilor. Pentru a face acest lucru, va trebui să utilizați adaptoare. Gama lor promite să fie foarte largă. Desigur, nu vorbim doar despre conversia USB Type-C în alte tipuri de USB. Vor fi disponibile și adaptoare pentru afișarea imaginilor pe ecrane cu porturi tradiționale DisplayPort, HDMI, DVI și VGA.
Odată cu anunțul noului MacBook, Apple a oferit mai multe opțiuni de adaptoare. Un singur USB Type-C la USB Type-A are un preț de 19 USD.
Având în vedere prezența unui singur USB Type-C, proprietarul unui MacBook probabil nu se poate lipsi de un convertor universal, mai funcțional. Apple a prezentat două astfel de adaptoare. O ieșire are USB Type-C, VGA și USB Type-A pass-through, a doua opțiune este echipată cu HDMI în loc de VGA. Costul acestor cutii este de 79 USD. O sursă de alimentare de 29 W cu USB nativ Type-C are un preț de 49 USD.
Pentru noul sistem Chromebook Pixel, Google oferă adaptoare unice de la USB Type-C la Type-A (priză/priză) la prețul de 13 USD pentru un convertor la DisplayPort și HDMI, va trebui să plătiți 40 USD; O sursă de alimentare de 60 W are un preț de 60 USD.
În mod tradițional, nu ar trebui să vă așteptați la etichete de preț umane pentru accesorii suplimentare de la producătorii de echipamente. Producătorii de adaptoare anticipează cererea pentru noile lor produse. Belkin este deja gata să livreze kilometri de conductori, dar nici costul acestora nu poate fi numit scăzut (20-30 USD). Compania a mai anunțat, dar nu a introdus încă, un adaptor de la USB Type-C la un port Gigabit Ethernet. Prețul nu a fost încă anunțat, există doar informații că va fi disponibil la începutul verii. E amuzant, dar se pare că până în acest moment, pentru a te conecta la o rețea cu fir, va trebui să folosești două adaptoare deodată. Este foarte posibil ca cineva să fie mai prompt decât Belkin, oferind mai devreme un adaptor adecvat.
Despre o reducere notabilă a prețului se va putea vorbi doar după ce companii mult mai puțin cunoscute din Regatul Mijlociu vor începe să lucreze îndeaproape la accesorii cu USB Type-C. Având în vedere perspectivele care se deschid, credem că nu va fi așa.
Dispozitive cu USB Type-C. Cineva trebuie să fie primul
Nominal, primul dispozitiv echipat cu un port USB Type-C a fost o tabletă. Cel puțin, acest dispozitiv a devenit prevestitorul faptului că porturile noului format au părăsit laboratoarele dezvoltatorului și „s-au dus la oameni”.
Un dispozitiv interesant, dar, din păcate, este oferit în prezent într-o ediție destul de limitată. Tableta are un port nativ USB Type-C, deși protocolul USB 2.0 este folosit pentru transferul de date.
Poate cel mai semnificativ produs care va ajuta la creșterea popularității USB Type-C este recent introdus. Laptopul de 12 inchi este echipat cu un singur conector de interfață, astfel încât proprietarii săi vor deveni într-un fel sau altul pionieri care se vor adapta vieții cu USB Type-C.
Pe de o parte, Apple a susținut în mod evident dezvoltarea noului standard, în plus, inginerii companiei au fost implicați direct în dezvoltarea USB Type-C. Pe de altă parte, versiunile actualizate de Macbook Air și MacBook Pro nu au primit acest conector. Înseamnă asta că USB Type-C al producătorului nu va fi inclus în categoria de dispozitive „mai grele” în anul viitor? Discutabil. La urma urmei, Apple probabil nu va putea rezista actualizării liniei sale de laptopuri după anunțul din toamnă a unei noi platforme mobile Intel cu procesoare Skylake. Poate că atunci echipa Cupertino va aloca spațiu pe panoul de interfață pentru USB Type-C.
Situația cu tabletele și smartphone-urile este și mai ambiguă. Va folosi Apple USB Type-C în loc de Lightning pentru ei? În ceea ce privește capabilitățile, conectorul proprietar este vizibil inferior noului port universal, dar cum rămâne cu perifericele originale pe care utilizatorii produselor mobile Apple le-au acumulat din 2012? Vom afla răspunsurile la aceste întrebări odată cu actualizarea sau extinderea liniilor iPhone/iPad.
Google a introdus cea de-a doua generație de laptopuri elegante Chromebook Pixel. Sistemele care rulează sistemul de operare Chrome sunt încă soluții de nișă, dar calitatea sistemelor Google este impresionantă și de această dată sunt în fruntea dispozitivelor care oferă USB Type-C. Laptopurile sunt echipate cu o pereche de conectori corespunzători. Cu toate acestea, pentru a fi în siguranță, Chromebook Pixels au și doi conectori USB 3.0 clasici.
În general, reprezentanții Google sunt foarte încurajați de capacitățile noului conector, mizând pe apariția dispozitivelor mobile Android cu conector USB Type-C în viitorul apropiat. Sprijinul fără compromisuri din partea celui mai mare deținător de platformă este un argument puternic pentru alți jucători de pe piață.
Producătorii de plăci de bază nu se grăbesc încă să adauge un port USB Type-C pentru dispozitivele lor. MSI a introdus recent MSI Z97A GAMING 6, care este echipat cu un astfel de conector cu viteze de transfer de date de până la 10 Gb/s.
ASUS oferă un controler extern USB 3.1 cu un port USB Type-C, care poate fi instalat pe orice placă cu slot PCI Express (x4) gratuit.
Perifericele cu USB Type-C nativ sunt încă insuficiente. Cu siguranță mulți producători nu s-au grăbit cu anunțul, așteptând apariția sistemelor cu care s-ar putea folosi produse cu USB Type-C. În general, aceasta este o situație tipică atunci când se introduce un alt standard industrial.
Imediat după anunțul Apple MacBook, LaCie a introdus o serie de hard disk-uri externe portabile cu USB Type-C.
SanDisk oferă deja o unitate flash cu doi conectori pentru testare – USB 3.0 Type-A și USB Type-C. Mai puțin cunoscuta Microdia oferă un produs similar.
Cu siguranță vom vedea în curând o extindere semnificativă a gamei de dispozitive cu USB Type-C. Volanul schimbării se va învârti încet, dar sigur. Sprijinul companiilor „marilor” poate influența situația și poate accelera acest proces.
Rezultate
Nevoia unui conector compact universal care ar putea fi folosit pentru a transmite date, fluxuri video-audio și electricitate se așteaptă de ceva timp. Având în vedere interesul reciproc atât al utilizatorilor, cât și al producătorilor de echipamente, există toate condițiile prealabile pentru ca USB Type-C să descopere.
Dimensiunile compacte, simplitatea și ușurința de conectare, împreună cu capacități ample, promit conectorului perspectiva de a repeta succesul predecesorului său. Portul USB obișnuit a fost modernizat de mai multe ori, dar a venit timpul pentru schimbări drastice. 10 Gb/s cu posibilitatea de scalare suplimentară, transmisie de putere de până la 100 W și o imagine cu o rezoluție de până la 5K. Nu e un început rău? Un alt argument în favoarea USB Type-C este că este un standard deschis care nu necesită taxe de licență de la producători. Mai este mult de lucru, dar există un rezultat pentru care merită să trecem pe această cale.
Rareori se întâmplă ca o literă în plus în numele unui standard să amenințe să revoluționeze lumea interfețelor și gadgeturilor de transfer de date, dar apariția celei mai recente versiuni de USB 3.1 Tip-C Acesta pare să fie exact cazul. Ce promite să ne aducă următoarea actualizare a vechii interfețe USB bune?
- Rata de transfer de date până la 10 GBps
- Posibilitatea de alimentare a dispozitivelor cu consum de energie din port pana la 100W
- Dimensiunile conectorului sunt comparabile cu micro-USB
- Simetria conectorului - nu are partea superioară sau inferioară, ceea ce înseamnă că nu există cheie, ceea ce duce adesea la deteriorarea atât a conectorilor înșiși, cât și a gadgeturilor conectate prin ei
- Folosind această interfață, puteți alimenta dispozitivele cu tensiune pana la 20 volti
- Nu mai există tipuri diferite de conectori - A și B. Ambele capete ale cablului au exact aceiași conectori. Atât datele, cât și alimentarea cu energie pot fi transmise prin același conector în ambele direcții. În funcție de situație, fiecare conector poate acționa ca master sau slave
- Ni se promite că designul conectorului poate rezista până la 10.000 de conexiuni
- Este posibil să utilizați această interfață pentru conexiune directă în locul altor interfețe utilizate pe scară largă pentru schimbul rapid de date.
- Standardul este compatibil de sus în jos atât cu interfața obișnuită USB 3, cât și cu frații săi mai mici. Desigur, nu direct, dar cu ajutorul unui adaptor este posibil să conectați, să zicem, o unitate USB 2.0 prin intermediul acestuia
Nu voi atinge istoria dezvoltării interfeței USB acest subiect nu este slab dezvoltat în acest comic în sensul istoriei în imagini.
Electronica - știința contactelor
Pentru început, fotografii comparative ale eroului de astăzi în compania strămoșilor onorați.
Conectorul USB Type-C este puțin mai mare decât USB 2.0 Micro-B obișnuit, dar vizibil mai compact decât USB 3.0 Micro-B dual, ca să nu mai vorbim de clasicul USB Type-A.
Dimensiunile conectorului (8,34×2,56 mm) permit utilizarea acestuia fără dificultăți deosebite pentru dispozitive de orice clasă, inclusiv smartphone-uri și tablete.
Pinii de semnal și de alimentare sunt plasați pe o inserție de plastic, poate acesta este punctul său cel mai slab din partea centrală a conectorului. Grupul de contacte USB Type-C conține 24 de pini. Permiteți-mi să vă reamintesc că USB 1.0/2.0 avea doar 4 pini, iar conectorii USB 3.0 necesitau deja 9 pini.
Dacă te uiți cu atenție la poza din stânga, poți vedea că contactele au lungimi diferite. Acest lucru asigură închiderea lor într-o anumită secvență. În imaginea din centru vedem prezența zăvoarelor care ar trebui să țină cablul conectat și să ofere un clic tactil în timpul procesului de conectare și deconectare. Graficul din dreapta arată dependența forței în timpul procesului de introducere și scoatere a conectorului.
Vârfurile pe care le vedem pe el sunt momentele în care zăvorul este declanșat.
Se poate afirma că dezvoltatorii standardului au făcut, dacă nu totul, atunci aproape totul pentru a face conectorul cât mai convenabil și fiabil posibil: este introdus de la fiecare capăt și din fiecare parte cu un clic vizibil. Potrivit acestora, el este capabil să supraviețuiască acestei proceduri de mai mult de 10 mii de ori.
Ianus simetric cu multe fețe
O caracteristică extrem de plăcută și utilă a USB-C este designul simetric al conectorului, care vă permite să-l conectați la portul pe ambele părți. Acest lucru se realizează datorită dispunerii simetrice a terminalelor sale.
Bornele de împământare sunt situate de-a lungul marginilor. Contactele de putere pozitivă sunt de asemenea amplasate simetric. În centru sunt contactele responsabile de compatibilitatea cu interfața USB2 și mai tinere. Sunt cei mai norocoși dintre toți - sunt duplicate și, prin urmare, întoarcerea la 180 de grade la conectare nu este groaznică. Pinurile responsabile pentru schimbul de date de mare viteză sunt marcate cu albastru. După cum vedem aici, totul este mai viclean. Dacă rotim conectorul, atunci, de exemplu, ieșirea lui TX1 se va schimba cu TX2, dar în același timp locul intrării lui RX1 va fi luat de RX2.
Pinii de comunicare pentru magistrala secundară și USB Power Delivery sunt pini de serviciu și sunt destinati comunicării între două dispozitive conectate. La urma urmei, ei trebuie să spună unul altuia multe despre celălalt înainte de a începe schimbul, dar mai multe despre asta mai târziu.
Între timp, încă o caracteristică. Portul USB Type-C a fost conceput inițial ca o soluție universală. Pe lângă transferul direct de date prin USB, acesta poate fi folosit și în modul alternativ pentru a implementa interfețe terțe. Asociația VESA a profitat de această flexibilitate a USB Type-C introducând capacitatea de a transmite fluxuri video prin DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C are patru linii de mare viteză (perechi) de USB Super Speed. Dacă două dintre ele sunt dedicate nevoilor DisplayPort, acest lucru este suficient pentru a obține o imagine cu o rezoluție de 3840x2160. În același timp, viteza de transfer de date prin USB nu are de suferit. La apogeu, este încă aceeași 10 Gb/s (pentru USB 3.1 Gen2). De asemenea, transmiterea fluxului video nu afectează în niciun fel capacitatea energetică a portului. Chiar și 4 linii de mare viteză pot fi alocate pentru nevoile DisplayPort. În acest caz, vor fi disponibile rezoluții de până la 5120×2880. În acest mod, liniile USB 2.0 rămân neutilizate, astfel încât USB Type-C va putea în continuare să transfere date în paralel, deși la o viteză limitată.
În modul alternativ, pinii SBU1/SBU2 sunt utilizați pentru a transmite fluxul audio, care este convertit în canale AUX+/AUX-. Pentru protocolul USB nu sunt folosite, așa că nici aici nu există pierderi funcționale suplimentare.
Când utilizați interfața DisplayPort, conectorul USB Type-C poate fi conectat în continuare pe fiecare parte. Coordonarea semnalului necesar este asigurată inițial.
Conectarea dispozitivelor folosind HDMI, DVI și chiar D-Sub (VGA) este, de asemenea, posibilă, dar acest lucru va necesita adaptoare separate, dar acestea trebuie să fie adaptoare active, deoarece DisplayPort Alt Mode nu acceptă Dual-Mode Display Port (DP++) .
Modul alternativ USB Type-C poate fi utilizat nu numai pentru protocolul DisplayPort. Poate că vom afla în curând că acest port a învățat, de exemplu, să transmită date folosind PCI Express sau Ethernet.
Și ea a dat la asta și a dat la asta. În general... despre nutriție.
O altă caracteristică importantă pe care o aduce USB Type-C este capacitatea de a transmite energie prin intermediul acestuia cu o putere de până la 100 W. Acest lucru este suficient nu numai pentru a alimenta/încărca dispozitivele mobile, ci și pentru a opera laptopuri, monitoare și, dacă devii creativ, chiar și o mică sursă de energie de laborator.
Când a apărut magistrala USB, transmisia de energie era o funcție importantă, dar totuși secundară. Portul USB 1.0 a furnizat doar 0,75 W (0,15 A, 5 V). Suficient pentru a funcționa un mouse și o tastatură, dar nimic mai mult. Pentru USB 2.0, curentul nominal a fost crescut la 0,5 A, ceea ce a făcut posibilă primirea a 2,5 wați de la acesta pentru a alimenta, de exemplu, hard disk-uri externe de 2,5 inchi. Pentru USB 3.0 este asigurat un curent nominal de 0,9 A care, cu o tensiune de alimentare constanta de 5V, garanteaza o putere de 4,5 W. Conectorii speciali ranforsați de pe plăcile de bază sau laptopurile erau capabili să furnizeze până la 1,5 A pentru a accelera încărcarea dispozitivelor mobile conectate, dar aceasta este „doar” 7,5 W. Pe fondul acestor cifre, posibilitatea de a transmite 100 W pare ceva fantastic.
Pentru a umple portul USB Type-C cu o astfel de energie, acesta acceptă specificația USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Dacă nu există, portul USB Type-C va putea, în mod normal, să emită 7,5 W (1,5 A, 5 V) sau 15 W (3 A, 5 V), în funcție de configurație. Nu există suficient spațiu în acest articol pentru a descrie această specificație în detaliu și oricum nu o voi face mai bine decât respectatul stpark din minunatul său articol.
Cu toate acestea, nu va fi posibil să ocoliți complet acest subiect extrem de important.
Pentru a furniza 100 de wați de putere la cinci volți, este necesar un curent de 20 de amperi! Având în vedere dimensiunea cablului USB Type-C, acest lucru este posibil doar dacă este fabricat dintr-un supraconductor! Mi-e teamă că astăzi acest lucru va fi destul de scump pentru utilizatori, așa că dezvoltatorii standardului au luat o altă cale. Au crescut tensiunea de alimentare la 20 de volți. „Scuzați-mă, dar îmi va arde complet tableta preferată”, exclami și vei avea perfectă dreptate. Pentru a nu deveni victima utilizatorilor furioși, inginerii au venit cu un truc inteligent - au introdus un sistem de profile de putere. Înainte de conectare, orice dispozitiv este în modul standard. Tensiunea din el este limitată la cinci volți și curentul la doi amperi. Pentru conectarea cu dispozitive de tip vechi, acest mod va pune capăt totul, dar pentru cazurile mai avansate, după schimbul de date, dispozitivele trec la un alt mod de operare agreat cu capabilități avansate. Pentru a face cunoștință cu principalele moduri existente, să ne uităm la tabel.
Profilul 1 garantează capacitatea de a transmite 10 W de energie, al doilea - 18 W, al treilea - 36 W, al patrulea - 60 W și al cincilea - suta noastră prețuită! Un port corespunzător unui profil de nivel superior menține toate stările celor anterioare în aval. Ca tensiuni de referință au fost selectate 5V, 12V și 20V. Utilizarea 5V este necesară pentru compatibilitatea cu flota uriașă de periferice USB disponibile. 12V este tensiunea de alimentare standard pentru diferite componente ale sistemului. 20V a fost propus ținând cont de faptul că sursele de alimentare externe de 19–20V sunt folosite pentru a încărca bateriile majorității laptopurilor.
Câteva cuvinte despre cabluri!
Sprijinirea completă a formatului descris în articol va necesita o cantitate imensă de muncă nu numai de la programatori, ci și de la producătorii de electronice. Va trebui dezvoltat și produs un număr foarte mare de componente. Cel mai evident lucru sunt conectorii. Pentru a rezista la curenți mari de tensiune de alimentare, pentru a nu interfera cu transmiterea semnalelor de frecvență foarte înaltă și, în același timp, pentru a nu eșua după a doua conexiune și pentru a nu cădea în cel mai inoportun moment, calitatea fabricării lor trebuie să fie radical mai ridicată. comparativ cu formatul USB 2.Pentru a combina transmisia de energie de mare putere și semnalul cu traficul gigabit, producătorii de cabluri vor trebui să muncească din greu.
Admirați cum arată o secțiune transversală a unui cablu potrivit pentru sarcina noastră.
Apropo, despre restricțiile privind lungimile cablurilor atunci când utilizați interfața USB 3.1. Pentru a transfera date fără pierderi semnificative la viteze de până la 10 Gb/s (Gen 2), lungimea cablului cu conectori USB Type-C nu trebuie să depășească 1 metru, pentru conexiuni la viteze de până la 5 Gb/s (Gen 1) – 2 metri.
Proiectanții de circuite de la producătorii de plăci de bază, stații de andocare și laptop-uri se vor încurca îndelung asupra modului de a genera o putere de ordinul a sute de wați, iar trasorii se vor întreba cum să o conecteze la conectorul USB Type-C.
Producătorii de cipuri sunt la un început scăzut.
Conexiunea simetrică și funcționarea liniilor de semnal în diferite moduri va necesita utilizarea microcircuitelor de comutare de semnal de mare viteză. Astăzi au apărut deja primele rândunele. Iată, de exemplu, un comutator de la Texas Instruments, care acceptă operarea în dispozitive atât în modul gazdă, cât și în modul slave. Este capabil să comute linii de perechi diferențiale cu frecvențe de semnal de până la 5 GHz.
Totodată, dimensiunile chipului HDC3SS460 sunt de 3,5 pe 5,5 mm și în modul idle consumă un curent de aproximativ 1 microamperi. În modul activ - mai puțin de un miliamperi. Există și soluții mai avansate, de exemplu, cipurile produse de NXP suportă frecvențe de comunicare de până la 10 GHz.
Managerii de putere combinați cu circuite pentru protejarea liniilor de semnal de statică au început să apară, de exemplu, acest produs de la NXP
Este conceput pentru a gestiona corect momentul conectării conectorului, precum și deschiderea circuitului de alimentare în caz de probleme. Acest cip suportă deja tensiune pe VBUS de până la 30 de volți, dar cu curentul maxim de comutare totul este mult mai rău - nu trebuie să depășească 1 amper, ceea ce este de înțeles, având în vedere dimensiunile - 1,4 cu 1,7 mm!
Liderul incontestabil în acest domeniu este Cypress, care a lansat un microcontroler specializat cu un nucleu ARM Cortex M0 care acceptă toate cele cinci profiluri de putere posibile pentru standard.
O diagramă tipică de conectare pentru utilizare într-un laptop oferă o idee despre aceasta și puteți afla mai multe despre aceasta descărcând fișa de date.
Spre deosebire de cipul NXP, acesta se concentrează pe controlul întrerupătoarelor de alimentare externe și, prin urmare, poate asigura comutarea curenților și tensiunilor necesare, în ciuda dimensiunilor sale mici.
Atenție, o caracteristică importantă pentru cei care se grăbesc să comande primele mostre - microcontrolerul nu are interfață USB și nu este o soluție completă și completă. Poate servi doar ca administrator de putere. Precomenzile pentru mostre și panouri demo sunt în prezent deschise. Soarta acestui microcontroler va depinde aparent în mare măsură de dacă producătorul oferă dezvoltatorilor biblioteci de referință pentru utilizarea sa în diferite moduri.
Faptul că au fost deja create mai multe demokit-uri pentru acesta crește foarte mult probabilitatea acestuia din urmă.
Lift la cer sau Turnul Babel.
Așa că astăzi a apărut o situație complet revoluționară. Clasele superioare nu pot, iar clasele inferioare nu vor să trăiască în vechiul mod. Toată lumea s-a săturat de confuzia cu un număr mare de cabluri, încărcătoare, surse de alimentare și fiabilitatea lor scăzută.
Noul standard a generat o activitate fără precedent. Navele de vârf ale industriei electronice - Apple, Nokia, Asus se pregătesc să lanseze primele lor gadgeturi cu suport pentru USB Type-C. Chinezii produc deja cabluri și adaptoare. Stațiile de andocare și hub-urile care suportă sarcini de mare putere sunt pe drum. Producătorii de cipuri dezvoltă noi cipuri și se gândesc la cum să introducă un nou driver de port într-un microcontroler. Specialiștii în marketing decid unde să conecteze un nou conector, iar inginerii se zgârie capul încercând să implementeze dispozitive multifuncționale din componentele electronice existente.
Un singur lucru nu este încă clar. Ce vom obține ca rezultat? Un conector convenabil și de încredere care va înlocui cea mai mare parte a interfețelor și va găsi uz de zi cu zi, sau pandemoniul babilonian, deoarece situația poate începe să se dezvolte conform unui scenariu nu atât de favorabil:
Utilizatorii pot deveni complet confuzi de numeroasele specificații și cabluri care vor arăta exact la fel, dar vor fi certificate doar pentru anumite profiluri. Încercați să vă dați seama imediat de toate aceste marcaje.
Dar chiar dacă funcționează, este puțin probabil ca acest lucru să rezolve problema - chinezii, fără o strângere de conștiință, vor pune cu ușurință orice pictogramă pe orice cordon. Și dacă este necesar, atunci există tone de cabluri diferite de fiecare parte a aceluiași cablu, ele nu vor fi confundate, chiar dacă se exclud reciproc.
Piața va fi inundată cu un număr incredibil de adaptoare de diferite calibre și calitate dubioasă.
Când încercați să conectați un dispozitiv la altul, nu veți ști niciodată la ce rezultat va duce acest proces și de ce conexiunea este fie complet absentă, fie totul este teribil de greșit. Oriunul dintre gadgeturi nu acceptă profilul necesar, ori o face, dar nu foarte corect, sau în loc de un cablu de înaltă calitate, a fost un fals chinezesc grosolan. Ce ai face dacă dintr-o dată singurul conector rămas pe laptop se defectează?
Pana data viitoare.
P.S. Noul standard duce deja la apariția unor dispozitive foarte exotice. Astfel, a fost anunțat un cablu de 100 de metri lungime, care nu pare să se încadreze în standarde. Ideea este că el este activ. La ambele capete cablul are o interfață USB3 la convertor de semnal optic. Semnalul este transmis prin optică și convertit înapoi la ieșire. Desigur, nu transmite energie, ci doar date. În acest caz, fiecare dintre convertoarele de la capetele sale este alimentat de conectorul la care este conectat.
Cred că în curând companiile care se respectă vor începe să introducă etichete active în cabluri pentru a confirma autenticitatea. Problema hub-ului va genera o activitate fără precedent în rândul dezvoltatorilor și producătorilor de convertoare DC-DC. După cum a menționat pe bună dreptate un utilizator respectat
