Windows.  Virus.  Bärbara datorer.  Internet.  Kontor.  Verktyg.  Förare

I början av sin resa var USB-porten avsedd att kombinera alla andra gränssnitt till ett, detta antyddes till och med av dess konstanta logotyp, men med tiden har den universella porten själv växt till många dåligt kompatibla versioner, vilket ledde till att ännu mer kaos i förhållandet mellan vissa prylar. Och slutligen dök han upp vid horisonten. Den stora och fruktansvärda USB Type C. Kunniga människor hälsade den med nästan applåder, och vanliga användare bara ryckte på axlarna. Du kan fortfarande möta denna likgiltighet idag: de säger, ja, det är symmetriskt, ja, det är lättare att ansluta, så vad? Faktum är att skillnaden är enorm, och om du fortfarande undrar vad som är bättre - Typ C eller microUSB, är det här platsen för dig.

Typ C är mer praktiskt

Denna kompakta port har annonserat sig som en ny nätverksstandard och dess utseende överensstämmer med en så hög status. En symmetrisk 24-stiftsport finns idag på smartphones i flaggskepps- och mellanprissegmenten, bärbara datorer, dockningsstationer, routrar och en enorm mängd annan utrustning. Det tar inte mycket plats på fodralet och ja, det är bekvämare att ansluta. Och nu behöver du inte bära med dig ett visst antal block från olika utrustningar.
Bakåtkompatibilitet är också viktigt. Type-C-porten låter dig använda vilken teknik som helst från den äldsta till den ultramoderna utan några speciella begränsningar.
För ett par år sedan var det ett akut problem att hitta adaptrar och kompatibla flashenheter, men idag är de ett tiotal på marknaden.

Dataöverföringshastighet - upp till 10 Gb/s

I detta avseende är Type C en bra grund för framtiden, eftersom den erbjuder användarna dataöverföringshastigheter på upp till 10 Gb/s. Moderna smartphones behöver förstås inte detta, men i framtiden kan det mycket väl komma väl till pass.
Här måste vi förresten omedelbart sätta stopp för förvirringen. Den första Type C installerad på en smartphone (förresten, det var Nokia N1) stödde bara 2.0-protokollet, medan senare enheter kunde ha både 3.0 och 3.1 med motsvarande dataöverföringshastigheter. Denna begränsning införs av tillverkaren med sikte på moderna verkligheter och kommer alltid att öka.


Laddning - upp till 100 W effekt

Snabbladdning sveper redan över planeten. De är utvecklade av olika tillverkare och de arbetar efter olika principer, men essensen är densamma – att öka effekten och på så sätt minska laddningstiden för prylen. Om du läste vår tidigare text märkte du att i modern snabbladdningsteknik är siffrorna inte ens i närheten av de angivna. Men i framtiden kommer även denna till synes skyhöga kraft att användas. Du kanske har stött på denna teknik på Internet under namnet USB Power Delivery. Detta är vad många ser som framtidens standard för snabbladdning.
Dessutom kan Type C-porten inte bara ladda, utan också ladda andra enheter, som tredjepartstillverkare uppenbarligen inte kommer att misslyckas med att använda i sin utveckling.

Alternativa lägen

Om vi ​​fram till denna punkt uteslutande pratade om egenutvecklad utveckling, är det nu dags att titta på relaterade teknologier. Typ C låter dig också ansluta till bildskärmar med DisplayPort, MHL och HDMI.
Du kan inte ignorera Thunderbolt 3, som garanterar data- och videoöverföring i höga hastigheter. Genom detta gränssnitt kan du koppla ihop upp till 6 kringutrustning (till exempel monitorer). Det är verkligen svårt att föreställa sig en situation där detta verkligen är nödvändigt.

Ljudöverföring - audiofil kvalitet

Om vi ​​bedömde alla ovanstående lägen i samband med en reserv för framtiden, så är detta något som även vanliga användare står inför idag. Vi pratar om ett massivt utbyte av ljuduttaget med en typ C-port. Separerade portar, i det här fallet, har bara en (men mycket allvarlig) fördel: du kan använda hörlurar även när smarttelefonen laddas. Men i alla andra avseenden är det analoga uttaget sämre än det digitala USB-C. I det senare fallet blir ljudkvaliteten högre, brusreducering och ekodämpning implementeras bättre. Lika betydelsefull är möjligheten att överföra vissa uppgifter (och relaterad utrustning) till headsetet, vilket också hjälper till att undvika onödigt brus och utöka headsetets kontrollmöjligheter. Den andra sidan av myntet är att hörlurar helt klart kommer att bli dyrare än moderna enkla "visslingar" eller, med andra ord, "visslingar" kommer helt enkelt att dö ut som art.
Och i framtiden, enligt utvecklarna, väntar coolare saker på oss. Till exempel möjligheten att övervaka kroppstemperaturen när du spelar sport med hjälp av hörlurar.

Dockningsstationer

Det är mångsidigheten hos USB Type C-porten som gjorde det möjligt att använda dockningsstationer för smartphones. Att ansluta till en docka gör det möjligt att förvandla din smartphone till en nästan fullfjädrad stationär PC. Inte på spelnivå förstås, men det kommer definitivt att passa för multimedia, eftersom kraften hos mobila processorer är mer än tillräckligt för detta. Det finns för närvarande två enheter på marknaden som erbjuder denna funktionalitet. Det här är HP Elite x3, som vi granskat utförligt, och Samsung Galaxy S8, S8+ och Note8-modellerna med deras DeX Station. Med tanke på hur snabbt Type C sprider sig vill jag hoppas att andra tillverkare kommer att ha analoger.

Som vi ser, en miniatyr Type-C-port laddar inte bara, som många tror, ​​utan också ett hav av andra möjligheter. Det är för mångsidigheten hos USB-C som de värdesätter det. Men havet av dessa obestridliga fördelar stryker över ett fett minus. Portens möjligheter kommer alltid att begränsas av bärarenheten och det är omöjligt att känna igen dessa begränsningar externt. Det vill säga, typ C ser alltid likadant ut, och för att ta reda på exakt vad den kommer att kunna göra på en viss enhet måste du leta efter detaljerade specifikationer. Dessutom kommer svårigheterna här inte bara att vara med närvaron/frånvaron av alternativa lägen, utan också med de inblandade hastigheterna. Dessutom kan kompatibiliteten för två enheter "dödas" genom att använda fel kabel. Det här är ett ganska bra spel av uppmärksamhet. Det enda bra är att dessa restriktioner gradvis kommer att jämnas ut i takt med teknikutvecklingen.

Varför är den nya USB-standarden egentligen bättre än de vanliga USB-portarna på telefoner, surfplattor eller bärbara datorer, och vilka enheter har redan USB Type-C-kontakter? CHIP-redaktörerna svarar på alla dessa frågor.

Först, lite viktig information: beteckningarna USB Type-C och USB 3.1, som de säger, går hand i hand, eftersom de faktiskt betyder samma sak. När USB 3.1-numret används hänvisar det vanligtvis till dataöverföringshastigheten.

Om du stöter på namnet USB Type-C hänvisar det vanligtvis direkt till typen av kontakt för att ansluta enheter. Låt oss först jämföra den tidigare USB 3.0-standarden med den nya USB 3.1. Du hittar alla detaljer i tabellen nedan.

Jämförelse av USB 3.0 och USB 3.1

De bästa enheterna med USB Type-C

Vilka USB Type-C-enheter finns för närvarande tillgängliga? Den första av dessa var 12-tums MacBook, där denna kontakt var den enda. De nuvarande Google-telefonerna Nexus 6P och 5X är också utrustade med USB 3.1 – och generellt sett integrerar allt fler tillverkare en port av den nya standarden i sina smartphones.

I följande tabell har vi sammanställt en lista över de mest intressanta enheterna med ett USB Type-C-gränssnitt åt dig.

USB Type-C: dessa enheter har det redan

USB-kontakten kan inte längre anslutas felaktigt

USB Typ-C: Typ C-kontakt (vänster) kan användas på båda sidor

Det är det som gör USB Type-C-kontakten otroligt bekväm: den är symmetrisk. Du behöver inte längre tänka på hur hårt det kommer att ta att sätta i kontakten i uttaget korrekt. Tidigare var denna kopplingsegenskap en stor fördel med Apple-produkter, iPad eller iPhone, men nu blir den tillgänglig för massor av användare. Denna kabel kan föras in i båda riktningarna.

Låt oss nämna ytterligare en betydande fördel jämfört med USB 3.0-standarden: på grund av den maximala överförda effekten ökad till 100 W, kommer olika kringutrustningar, till exempel monitorer eller högtalare, att kunna anslutas via USB 3.1 i framtiden utan ytterligare en strömkälla. Strömstyrkan på 5 A minskar också avsevärt laddningstiden för en mobiltelefon.

2015 släppte Apple sin första gadget utrustad med en ny och, överraskande nog, enda USB Type-C-port. , som bara har en port, orsakade en storm av missnöje bland företagets fans.

Och sedan tolererades det, blev kärt, och Apple säljer till denna dag inte bara mycket framgångsrikt 12-tumslinjen av ultrabooks, utan utrustade också MacBook Pro-serien med USB Type-C, och övergav helt den klassiska USB 2.0/3.0, och faktiskt eventuella ytterligare portar.

Nästan tre år har gått sedan släppet av MacBook, men användarna har fortfarande frågor om att använda den nymodiga USB Type-C-porten. Jag är särskilt oroad över valet av kablar och tillbehör.

I detta material kommer vi att förstå alla nyanser av den nya standarden. Jag kommer att försöka presentera materialet på ett sådant sätt att inga fler frågor kommer att uppstå efter att ha läst det, och allt kommer att bli känt om USB Type-C-portarna i MacBook och MacBook Pro.

Var kom USB-C ifrån och var smög problemet sig in?

Själva USB-standarden dök upp 1994. USB 1.0 var tänkt som en universell port för att ansluta alla typer av utrustning till en PC. De började aktivt använda det först på 2000-talet.

USB 2.0. Sedan var det dags för USB 2.0. USB 2.0-kablar har en strikt orientering och kommer i två typer av kontakter: USB Typ-A och USB Type-B. Med mobila enheters växande popularitet kommer ytterligare två typer av kontakter att dyka upp senare: USB Micro-B och USB Mini-B.

Data överfördes över två kablar, vanligtvis grönt och vitt, medan svart och rött stod för strömmen.

Den maximala dataöverföringshastigheten över USB 2.0 är 480 Mbit/s. Den största nackdelen med standarden är att strömmarna är för låga ( inte mer än 500 mA), vilket ofta orsakade problem vid anslutning av externa enheter.

USB 3.0. Efter att ha beslutat att eliminera bristerna med USB 2.0, utvecklar ingenjörer en ny standard - USB 3.0. "Blue USB" blev mycket snabbare och kunde överföra data i höga hastigheter upp till 5 Gbit/s.

Kanske berodde detta på utseendet av fyra ytterligare kommunikationslinjer, och som ett resultat en ökning av den maximala strömmen upp till 900 mA.

Hösten 2013 godkändes specifikationerna för den uppdaterade USB 3.1 Type-C-standarden. Sedan dess har livet upphört att vara sig likt.

Vad är USB Type-C egentligen?

Trots det faktum att ingenjörer redan hade släppt tre iterationer av USB-standarden förblev huvudfrågan fortfarande öppen för dem. Det var nödvändigt att ge normal näring.

En patetisk ström på 900 mA är uppenbarligen inte tillräckligt för att ladda samma 8-10 tusen mAh laptop batteri. Dessutom började mer strömkrävande tillbehör dyka upp på marknaden, och tillverkarnas tendens att göra enheter tunnare och mer kompakta tvingade dem att överge portar som HDMI, Thunderbolt, klassisk USB och Ethernet.

Istället för 8-stifts USB 3.0 visas 24-stifts USB 3.1 Type C Varför finns det så många av dem? Bedöm själv:

Den nya USB Type-C-specifikationen har öppnat upp ett antal nya möjligheter för användarna.

För det första har USB Type-C en ny USB PD-standard, enligt vilken denna port och motsvarande kablar ska kunna överföra strömeffekt upp till 100 W i båda riktningarna.

För det andra är dataöverföringshastigheterna imponerande. Thunderbolt 3 Alternate Mode kan överföra data med hastigheter upp till 40 Gbps. Naturligtvis med vissa "om", men mer om det nedan.

För det tredje kan den överföra video med en upplösning på upp till 5K. Det är gott om hastighet här och behovet av HDMI försvinner helt enkelt.

Slutligen, USB Type-C är bekvämt eftersom oavsett hur du ansluter den kommer det att fungera. Det är tvåsidigt. En logisk fortsättning på Lightning-kabeln, men nu inte bara för Apple-enheter.

Vad är då installerat i MacBook och MacBook Pro?

Innan vi tar reda på valet av kablar och USB Type-C-tillbehör måste vi förstå USB Type-C-portarna som är installerade i MacBooks.

Tyvärr gjorde USB Promoter Group många misstag med USB 3.1-specifikationen, producerade flera generationer av portar och totalt förvirrade användare.

Låt oss reda ut den här gordiska knuten.

Så här är alla generationer av MacBooks och motsvarande USB Type-C-portar installerade i dem.

Det vill säga, du bör omedelbart förstå att om du har en 12-tums MacBook kan du glömma Thunderbolt 3-stödet, vilket betyder att det är dumt att betala för mycket för stöd för denna specifikation när du väljer en kabel.

MacBook 12″ stöder videoöverföring via HDMI, VGA och DisplayPort (med lämpliga adaptrar), men den kan inte anslutas till Thunderbolt-enheter.

Med MacBook Pro 2016 och nyare är allt mycket mer intressant. Fram till den senaste uppdateringen hade 13-tums MacBook Pro-modellerna bara stöd för Thunderbolt 3 (de till vänster).

Under 2018 stöder alla fyra portarna i modeller med TouchBar dataöverföring med full hastighet. För 12-tums MacBooks förblir allt oförändrat.

Att välja rätt kabel för specifika uppgifter

Valet av USB Type-C-kabel beror direkt på vilken uppgift du ska utföra. Denna specifikation är mycket omfattande och har vissa begränsningar.

1. För laddning

USB Type-C stöder laddningseffekt upp till 100 W. MacBooks kommer med en motsvarande laddningskabel med en inbyggd kontroller som begränsar den maximala laddningseffekten.

12-tums MacBook kommer med en kabel med en maximal laddningseffekt på upp till 61 W. Med MacBook Pro 13 respektive 15 tum 87 W.

Detta betyder bara en sak: om du ansluter en 61-watts kabel till en 87-watts laddare och försöker ladda en MacBook Pro 15" från, säg, 2018, kommer den att ladda med 61 watt. Det vill säga en och en halv gång långsammare.

Detta gäller även andra certifierade laddkabeltillverkare.

Är det möjligt anslut din MacBook till en laddare med högre effekt? Burk. Istället för den medföljande 29 W strömförsörjningen kan du driva den med en laddare från en 15-tums MacBook Pro på 87 W. Det här är inte hemskt, men det kommer inte att ske något mirakel och MacBook kommer inte att laddas snabbare.

Och ja, det är inte skadligt. MacBook kommer att ta exakt så mycket den kan. Förresten, historien är densamma med iPad.

För att äntligen lösa problem med laddning och få en kabel "för alla tillfällen" kan du välja den ursprungliga 2-meters USB-C-kabeln för 1 490 RUB.

2. För att överföra videosignaler som HDMI

Du bestämmer dig för att ansluta en extern bildskärm eller TV till din MacBook eller MacBook Pro. Låt oss ta reda på vad vi ska använda för att överföra en videoström i samband med USB Type-C.

Bestäm först och främst vilken ingångsport den externa bildskärmen eller TV:n är utrustad med.

För HDMI. Det finns ett universellt alternativ som inte bara kommer att lägga till en standard USB 2.0/3.0-port och HDMI till MacBooks, utan också duplicera USB Type-C. Kostar 5 490 rubel.

För VGA. En liknande, men mer arkaisk lösning för VGA för samma 5 490 rubel.

För Thunderbolt 3. Det finns redan flera Thunderbolt 3-skärmmodeller på marknaden (12-tums MacBooks går förbi). 0,8 meter av en sådan kabel kommer att kosta 3 190 rubel.

Samma alternativ kan användas för laddning (upp till 100 W). Genom att betala över 2 tusen rubel och köpa detta istället för en USB Type-C-laddningskabel får du en verkligt universell sladd som stöder dataöverföring med hastigheter på upp till 40 Gbps.

Viktig. Gå inte för längd. Två meter och en halv meter kablar som stöder Thunderbolt 3 är olika saker.

Men här är det värt att bringa lite klarhet.

3. För anslutning av USB 2.0/USB 3.0-enheter

Kanske är detta det enda fallet när det inte finns några problem med adaptrar. Samma standard USB Type-C -> USB-adapter för 1 490 rubel. kan leverera upp till 5 Gbit/s.

Det är precis vad USB Type-C-porten i 12-tums MacBook-familjen är designad för att göra.

4. För maximal datahastighet (5K och 4K 60Hz)

40 Gbps - detta är den maximala USB Type-C gen 2 med Thunderbolt 3-stöd som kan överföras men detta är under idealiska förhållanden.

För att säkerställa denna hastighet, kabellängden får inte överstiga 18 tum eller 45 centimeter. Annars sjunker hastigheten kraftigt.

Men inte ens här är allt så klart. Thunderbolt 3-kablar delas in i två kategorier: passiv Och aktiv. Och du bör vara uppmärksam på detta om hastigheten är viktig för dig.

Den första, med en längd på två meter, överför data med halva hastigheten, det vill säga på nivån 20 Gbit/s, eller ännu mindre.

Aktiva har en speciell sändare som styr överföringshastigheten längs hela kabelns längd. Med sådana snören hålls hastigheten.

Det händer sällan att en extra bokstav i en standards namn hotar att revolutionera världen av dataöverföringsgränssnitt och prylar, men framväxten av den senaste versionen av USB 3.1 Typ-C Detta verkar vara exakt fallet. Vad lovar nästa uppdatering av det gamla goda USB-gränssnittet att ge oss?

  • Dataöverföringshastighet upp till 10 GBps
  • Möjlighet att driva enheter med strömförbrukning från porten upp till 100W
  • Kontaktdimensioner jämförbara med mikro-USB
  • Symmetrin hos kontakten - den har inte en topp eller botten, vilket betyder att det inte finns någon nyckel, vilket ofta leder till skador på både kontakterna själva och prylarna som är anslutna genom dem
  • Med detta gränssnitt kan du driva enheter med spänning upp till 20 volt
  • Det finns inte längre olika typer av kontakter - A och B. Båda ändarna av kabeln har exakt samma kontakter. Både data och strömförsörjning kan överföras genom samma kontakt i båda riktningarna. Beroende på situationen kan varje kontakt fungera som en master eller slav
  • Vi lovas att kopplingsdesignen tål upp till 10 000 anslutningar
  • Det är möjligt att använda det här gränssnittet för direkt anslutning istället för några andra allmänt använda gränssnitt för snabbt datautbyte.
  • Standarden är kompatibel från topp till botten med både det vanliga USB 3-gränssnittet och dess yngre bröder. Naturligtvis inte direkt, men med hjälp av en adapter går det att ansluta till exempel en USB 2.0-enhet genom den
Under klippet kommer jag att försöka bryta ner ämnet bit för bit - med början från designen av kontakten och kabeln, och slutar med en kort översikt över utrustningsprofiler och nya chips för att stödja funktionerna i detta gränssnitt. Jag funderade länge på vilken plattform jag skulle lägga upp artikeln på, eftersom alla tidigare om detta ämne publicerades på GT, men min publikation innehåller så många tekniska detaljer att det kommer att vara mer användbart inte för nördar, utan för potentiella utvecklare , som borde börja titta närmare på det idag. Det var därför jag tog risken att lägga upp artikeln här.

Jag kommer inte att beröra historien om utvecklingen av USB-gränssnittet. Detta ämne är inte dåligt utvecklat i denna serie i betydelsen historia i bilder.

Elektronik - vetenskapen om kontakter

Till att börja med, jämförande bilder av dagens hjälte i sällskap med hedrade förfäder.

USB Type-C-kontakten är något större än den vanliga USB 2.0 Micro-B, men märkbart mer kompakt än den dubbla USB 3.0 Micro-B, för att inte tala om den klassiska USB Type-A.
Kontaktens dimensioner (8,34×2,56 mm) gör att den kan användas utan några särskilda svårigheter för enheter av vilken klass som helst, inklusive smartphones och surfplattor.


Signal- och strömstiften placeras på en plastinsats, kanske är detta dess svagaste punkt i den centrala delen av kontakten. USB Type-C-kontaktgruppen innehåller 24 stift. Låt mig påminna dig om att USB 1.0/2.0 bara hade 4 stift och att USB 3.0-kontakter redan krävde 9 stift.



Tittar man noga på bilden till vänster kan man se att kontakterna har olika längd. Detta säkerställer deras stängning i en viss sekvens. På bilden i mitten ser vi närvaron av spärrar som ska hålla den inkopplade kabeln och ge ett taktilt klick under anslutnings- och frånkopplingsprocessen. Den högra grafen visar beroendet av kraften under processen att sätta in och ta bort kontakten.

Topparna som vi ser på den är de ögonblick då spärren utlöses.

Det kan konstateras att utvecklarna av standarden har gjort, om inte allt, så nästan allt för att göra kontakten så bekväm och pålitlig som möjligt: ​​den sätts in från båda ändar och från båda sidor med ett märkbart klick. Enligt dem kan han överleva denna procedur mer än 10 tusen gånger.

Symmetrisk Janus med många ansikten

En extremt trevlig och användbar funktion hos USB-C är kontaktens symmetriska design, som gör att du kan ansluta den till porten på vardera sidan. Detta uppnås tack vare det symmetriska arrangemanget av dess terminaler.

Jordklämmorna är placerade längs kanterna. De positiva kraftkontakterna är också placerade symmetriskt. I centrum finns kontakter som ansvarar för kompatibilitet med USB2-gränssnittet och yngre. De är den lyckligaste av alla - de är duplicerade och därför är det inte hemskt att vrida sig 180 grader när man ansluter. Pins som ansvarar för höghastighetsdatautbyte är markerade med blått. Som vi ser här är allt listigare. Om vi ​​roterar kontakten, kommer till exempel utgången från TX1 att byta plats med TX2, men samtidigt kommer platsen för ingången till RX1 att tas av RX2.

Kommunikationsstiften för sekundär buss och USB Power Delivery är servicestift och är avsedda för kommunikation mellan två anslutna enheter. De behöver trots allt berätta mycket om varandra innan de börjar utbytet, men mer om det senare.

Under tiden ungefär en funktion till. USB Type-C-porten designades ursprungligen som en universell lösning. Förutom direkt dataöverföring via USB kan den även användas i alternativt läge för att implementera tredjepartsgränssnitt. VESA Association drog fördel av denna flexibilitet hos USB Type-C genom att introducera möjligheten att överföra videoströmmar via DisplayPort Alt Mode.

USB Type-C har fyra höghastighetslinjer (par) av Super Speed ​​​​USB. Om två av dem är dedikerade till DisplayPort-behov räcker detta för att få en bild med en upplösning på 3840x2160. Samtidigt blir dataöverföringshastigheten via USB inte lidande. På sin topp är det fortfarande samma 10 Gb/s (för USB 3.1 Gen2). Dessutom påverkar överföringen av videoströmmen inte på något sätt hamnens energikapacitet. Även fyra höghastighetslinjer kan tilldelas för DisplayPort-behov. I det här fallet kommer upplösningar upp till 5120×2880 att vara tillgängliga. I det här läget förblir USB 2.0-linjer oanvända, så USB Type-C kommer fortfarande att kunna överföra data parallellt, men med begränsad hastighet.

I alternativt läge används SBU1/SBU2-stiften för att överföra ljudströmmen, som omvandlas till AUX+/AUX-kanaler. För USB-protokollet används de inte, så det finns inga ytterligare funktionsförluster här heller.

När du använder DisplayPort-gränssnittet kan USB Type-C-kontakten fortfarande anslutas till båda sidor. Den nödvändiga signalkoordineringen tillhandahålls initialt.

Det är också möjligt att ansluta enheter som använder HDMI, DVI och till och med D-Sub (VGA), men detta kräver separata adaptrar, men dessa måste vara aktiva adaptrar, eftersom DisplayPort Alt Mode inte stöder Dual-Mode Display Port (DP++) .

Alternativt USB Type-C-läge kan användas inte bara för DisplayPort-protokollet. Kanske kommer vi snart att få veta att den här porten har lärt sig att till exempel överföra data med PCI Express eller Ethernet.

Och hon gav till detta, och hon gav till det. Generellt... om näring.

En annan viktig funktion som USB Type-C ger är förmågan att överföra energi genom den med en effekt på upp till 100 W. Detta räcker inte bara för att driva/ladda mobila enheter, utan också för att driva bärbara datorer, bildskärmar och om du är kreativ, även en liten laboratorieströmkälla.

När USB-bussen dök upp var kraftöverföring en viktig, men fortfarande sekundär funktion. USB 1.0-porten gav endast 0,75 W (0,15 A, 5 V). Tillräckligt för att mus och tangentbord ska fungera, men inget mer. För USB 2.0 höjdes märkströmmen till 0,5 A, vilket gjorde det möjligt att ta emot 2,5 Watt från den för att driva till exempel externa 2,5” hårddiskar. För USB 3.0 tillhandahålls en nominell ström på 0,9 A, som med en konstant matningsspänning på 5V garanterar en effekt på 4,5 W. Särskilda förstärkta kontakter på moderkort eller bärbara datorer kunde leverera upp till 1,5 A för att påskynda laddningen av anslutna mobila enheter, men detta är "bara" 7,5 W. Mot bakgrund av dessa siffror ser möjligheten att sända 100 W ut som något fantastiskt.

För att fylla USB Type-C-porten med sådan energi stöder den USB Power Delivery 2.0 (USB PD)-specifikationen. Om det inte finns någon, kommer USB Type-C-porten normalt att kunna mata ut 7,5 W (1,5 A, 5 V) eller 15 W (3 A, 5 V) beroende på konfigurationen. Det finns inte tillräckligt med utrymme i den här artikeln för att beskriva denna specifikation i detalj, och jag kommer i alla fall inte att göra det bättre än den respekterade i hans underbara artikel.

Det kommer dock inte att vara möjligt att helt kringgå detta extremt viktiga ämne.

För att ge 100 watt effekt vid fem volt krävs en ström på 20 ampere! Med tanke på storleken på USB Type-C-kabeln är detta kanske bara möjligt om den är gjord av en supraledare! Jag är rädd att detta idag kommer att bli ganska dyrt för användarna, så utvecklarna av standarden tog en annan väg. De ökade matningsspänningen till 20 volt. "Ursäkta mig, men det kommer helt att bränna ut min favoritsurfplatta", utbrister du, och du kommer att ha helt rätt. För att inte bli offer för arga användare kom ingenjörerna på ett smart knep - de introducerade ett system med kraftprofiler. Innan du ansluter är alla enheter i standardläge. Spänningen i den är begränsad till fem volt och strömmen till två ampere. För anslutning till enheter av gammal typ kommer detta läge att avsluta allt, men för mer avancerade fall, efter utbyte av data, växlar enheterna till ett annat överenskommet driftläge med avancerade funktioner. För att bekanta oss med de viktigaste befintliga lägena, låt oss titta på tabellen.

Profil 1 garanterar förmågan att överföra 10 W energi, den andra - 18 W, den tredje - 36 W, den fjärde - 60 W och den femte - vår omhuldade hundra! En port som motsvarar en profil på högre nivå upprätthåller alla tillstånd av de tidigare nedströms. 5V, 12V och 20V valdes som referensspänningar. Användningen av 5V är nödvändig för kompatibilitet med den enorma flottan av tillgängliga USB-kringutrustning. 12V är standardmatningsspänningen för olika systemkomponenter. 20V föreslogs med hänsyn till det faktum att externa 19–20V nätaggregat används för att ladda batterierna i de flesta bärbara datorer.

Några ord om kablar!

Att stödja formatet som beskrivs i artikeln i sin helhet kommer att kräva en enorm mängd arbete, inte bara från programmerare utan också från elektroniktillverkare. Ett mycket stort antal komponenter kommer att behöva utvecklas och produceras. Det mest uppenbara är kontakterna. För att motstå höga matningsspänningsströmmar, inte störa överföringen av mycket högfrekventa signaler och samtidigt inte misslyckas efter den andra anslutningen och inte falla ut i det mest olämpliga ögonblicket, måste kvaliteten på deras tillverkning vara radikalt högre jämfört med USB-format 2.

För att kombinera energiöverföring och signal med hög effekt med gigabittrafik kommer kabeltillverkarna att behöva arbeta hårt.

Beundra hur ett tvärsnitt av en kabel som är lämplig för vår uppgift ser ut.

Förresten, om begränsningar av kabellängder vid användning av USB 3.1-gränssnittet. För att överföra data utan betydande förluster vid hastigheter upp till 10 Gb/s (Gen 2), bör längden på kabeln med USB Type-C-kontakter inte överstiga 1 meter, för anslutningar med hastigheter upp till 5 Gb/s (Gen 1) – 2 meter.

Kretsdesigners från tillverkare av moderkort, dockningsstationer och bärbara datorer kommer länge att fundera över hur man genererar kraft i storleksordningen hundratals watt, och spårare kommer att undra hur man ansluter den till USB Type-C-kontakten.

Chiptillverkarna har en låg start.

Symmetrisk anslutning och drift av signalledningar i olika lägen kommer att kräva användning av höghastighetssignalomkopplarmikrokretsar. Idag har de första svalorna redan dykt upp. Här finns till exempel en switch från Texas Instruments, som stödjer drift i enheter i både värd- och slavläge. Den kan växla differentiella parlinjer med signalfrekvenser upp till 5 GHz.

Samtidigt är måtten på HDC3SS460-chippet 3,5 gånger 5,5 mm och i viloläge förbrukar det en ström på cirka 1 mikroampere. I aktivt läge - mindre än en milliampere. Det finns också mer avancerade lösningar, till exempel, chips producerade av NXP stödjer kommunikationsfrekvenser på upp till 10 GHz.

Strömhanterare i kombination med kretsar för att skydda signalledningar från statisk elektricitet började dyka upp, till exempel denna produkt från NXP

Den är utformad för att korrekt hantera ögonblicket för anslutning av kontakten, samt att öppna strömkretsen vid problem. Detta chip stöder redan spänning på VBUS upp till 30 volt, men med den maximala omkopplingsströmmen är allt mycket värre - det bör inte överstiga 1 ampere, vilket är förståeligt med tanke på dimensionerna - 1,4 gånger 1,7 mm!

Den obestridda ledaren inom detta område är Cypress, som har släppt en specialiserad mikrokontroller med en ARM Cortex M0-kärna som stöder alla fem möjliga kraftprofiler för standarden.

Ett typiskt anslutningsschema för användning i en bärbar dator ger en uppfattning om det, och du kan lära dig mer om det genom att ladda ner databladet.

Till skillnad från NXP-chippet är det fokuserat på att styra externa strömbrytare och kan därför ge omkoppling av de strömmar och spänningar som krävs, trots sin lilla storlek.

Uppmärksamhet, en viktig funktion för dem som har bråttom att beställa de första proverna - mikrokontrollern har inget USB-gränssnitt och är inte en komplett och komplett lösning. Den kan bara fungera som en power manager. Förbeställningar av prover och demoboards är för närvarande öppna. Ödet för denna mikrokontroller kommer tydligen till stor del att bero på om tillverkaren förser utvecklare med referensbibliotek för användning i olika lägen.

Det faktum att flera demokits redan har skapats för det ökar avsevärt sannolikheten för det senare.

Hiss till himlen eller Babels torn.

Så idag har en revolutionär situation helt uppstått. Överklassen kan inte, och underklassen vill inte leva på det gamla sättet. Alla är trötta på förvirringen med ett stort antal kablar, laddare, nätaggregat och deras låga tillförlitlighet.

Den nya standarden har skapat oöverträffad aktivitet. Elektronikindustrins flaggskepp - Apple, Nokia, Asus förbereder sig för att släppa sina första prylar med stöd för USB Type-C. Kineserna håller redan på att tappa kablar och adaptrar. Dockningsstationer och nav som stöder hög effektbelastning är på väg. Chiptillverkare utvecklar nya chips och funderar på hur man ska stoppa in en ny portdrivrutin i en mikrokontroller. Marknadsförare bestämmer sig för var de ska koppla in en ny kontakt, och ingenjörer kliar sig i huvudet när de försöker implementera multifunktionella enheter från befintliga elektroniska komponenter.

Bara en sak är inte klar än. Vad kommer vi att få som resultat? En bekväm och pålitlig kontakt som kommer att ersätta lejonparten av gränssnitten och kommer att hitta daglig användning, eller babylonisk pandemonium, eftersom situationen kan börja utvecklas enligt ett inte så gynnsamt scenario:

Användare kan bli helt förvirrade av många specifikationer och kablar som kommer att se exakt likadana ut, men som bara kommer att certifieras för vissa profiler. Försök att ta reda på alla dessa markeringar direkt.

Men även om det fungerar, är det osannolikt att det här löser problemet - kineserna, utan ett samvete, kommer lätt att sätta vilken ikon som helst på vilken sladd som helst. Och om nödvändigt finns det massor av olika kablar på varje sida av samma kabel, de kommer inte att förväxlas även om de utesluter varandra.

Marknaden kommer att översvämmas av otroligt många adaptrar av olika kaliber och tveksam kvalitet.

När du försöker ansluta en enhet till en annan kommer du aldrig att veta vilket resultat den här processen kommer att leda till och varför anslutningen antingen är helt frånvarande eller allt är fruktansvärt problematiskt. Antingen stöder inte en av prylarna den önskade profilen, eller så gör den det, men inte särskilt korrekt, eller istället för en högkvalitativ kabel var det en grov kinesisk förfalskning. Vad skulle du göra om den enda kontakten som finns kvar på din bärbara dator plötsligt misslyckas?

Tills nästa gång.

P.S. Den nya standarden leder redan till uppkomsten av mycket exotiska enheter. Därmed tillkännagavs en 100 meter lång kabel, som inte verkar passa in i normerna. Hela poängen är att han är aktiv. I båda ändar har kabeln en USB3-gränssnittssignalomvandlare till optisk. Signalen sänds via optik och omvandlas tillbaka vid utgången. Naturligtvis överför den inte energi, utan bara data. I detta fall drivs var och en av omvandlarna i sina ändar av kontakten som den är ansluten till.
Jag tror att snart kommer företag med självrespekt att börja sätta in aktiva taggar i kablar för att bekräfta äktheten. Navproblemet kommer att generera oöverträffad aktivitet bland utvecklare och tillverkare av DC-DC-omvandlare. Som en respekterad användare med rätta noterade, till exempel, kan en situation uppstå att enheten som driver den bara kan leverera 12 volt, och de enheter som är anslutna till den kommer att börja kräva, säg, en 5, en annan 18.
I allmänhet lovar denna standard att mata mer än en utvecklare, och tillverkare kommer inte att förlora på det heller.

Idag kommer jag att berätta om olika USB Type-C-kablar. Och jag kommer att försöka skingra tvivel om deras genomförbarhet. Recensionen innehåller kablar från Orico, som är designade för att ansluta din enhet med en nymodig kontakt till en dator eller annan enhet med USB 2.0- och USB 3.0-portar.

USB typ-C-kontakten blir bara populär och många människor har inte bara inte sett den, utan förstår inte heller vilka innovationer som ligger bakom den. På vilken grund sprids åsikter som "allt kommer att brinna ut" och "varför behöver jag en annan kontakt?"

Jag ska försöka berätta med mina egna ord. Andra kan hitta specifikationen "USB Type-C Specification Release 1.1.pdf". .

I texten använder jag ordet "kontakt" som ett allmänt ord för begreppen "kontakt", "uttag", "kontakt", "port", etc.

Historisk information

Och nu på fingrarna. För länge sedan, i en galax långt, långt borta, utvecklades en dataöverföringsspecifikation kallad "USB" v1.0. Sedan slog USB 1.1 tillbaka. USB 2.0 har nått massorna. Och USB 3.0, även om det inte är universellt, har framgångsrikt etablerat sig i olika enheter. USB 3.1-standarden har gjort förtydliganden och ändringar. Och, viktigast av allt, varje standard hade ett gäng motsvarande kontakter. Genom kontakt för olika typer av enheter med olika syften och partiell bakåtkompatibilitet - USB typ-A, USB micro-A, USB Micro-B SuperSpeed.
Det var den ackumulerade mångfalden och ofullständiga kompatibiliteten som väckte förvirring, olägenhet och gav upphov till många skämt. Så den nya USB typ-C-standarden har blivit ett "nytt hopp". Det ändrar inte standarden för dataöverföring (men det lägger till en). Detta är en kontaktstandard som kombinerar fördelarna med kontakter från alla tidigare USB-standarder och undviker deras nackdelar.

Egenskaper för USB typ-C

Grundläggande ny introduktioner:
- en kontakt för allt (för skrivare, smartphones, flash-enheter... skärmar!)
- spegelkontakt (du behöver inte gissa åt vilket håll du ska sätta in den)
- små dimensioner (den är något större än micro USB)
- kontakten är mycket säkert fastsatt i uttaget (yay!)
- måste klara upp till 10 000 anslutningar
- kontakten stöder USB 1.0 – USB 3.1 standarder
- den uppmanar enheter att självständigt bestämma vem som ska vara master/slav och strömkälla/konsument
- kabeln kan vara passiv eller aktiv (med elektronik inuti)

Grundläggande gammal introduktioner:
- Standarden definierar inte längden på tråden den är redan definierad i dataöverföringsstandarder
- kontakten tål upp till 5A, men detta beskrivs i standarderna BC1.2 och Power Delivery

Därefter kan du prata om DisplayPort-integration, ljudöverföring och mer. Och jag kommer att försöka göra detta i följande recensioner, men låt oss nu titta på implementeringen av tre USB Type-C-kablar med bakåtkompatibilitet.

Unboxing

Och låt oss först nu titta på det mottagna paketet. Måste recensera


Var och en av dem är packad i en liten påse, i en kartong och i en annan liten påse. Två av de tre lådorna var skrynkliga under transporten. Alla kablar är exakt 1 meter långa och 3 mm tjocka (förutom LCU-10-BK, den är 4 mm). Ledningarna är lite stela och återgår glatt till sin gamla position.





Pinout

Vad tillför universalitet för bakåtkompatibilitet?
I USB 2.0 – USB 3.1-standarderna bestäms master/slav-rollerna genom kontaktens form.
I USB Type-C-standarden bestäms master/slav-rollerna genom ett pull-up-motstånd till jord eller ström. Så att bara ansluta en kabel talar om för USB Type-C-enheten vad den kan förvänta sig i andra änden.

Testbänk

Själva stativet ser ut så här.


Jag har redan testat olika kablar på den, så jag har något att jämföra med. Laddaren är ganska kraftfull och har bra utspänningsstabilitet. Testaren som används kan ladda laddaren med en specificerad ström och lagra alla mätdata.

Tabellen innehåller resultat av kabelmätningar vid olika strömmar.

* Direktkolumn visar spänningar utan kabel. De återstående kolumnerna måste jämföras med Direct och med varandra.
* Den grå kolumnen i ECU10bk visar resultatet av att slå på USB typ-C-kontakten på andra sidan.
* de återstående grå kolumnerna innehåller data från några kablar som jag tidigare har mätt.

Resume

Än så länge finns det väldigt få enheter med den nya kontakten och artikeln är avsedd för de lyckliga
som letar efter liknande "broar" mellan generationer.

* USB typ-C-kontakten visade sig i all sin glans. Den är lätt att sätta in, håller tätt och tas lätt bort. Och den har ett spegelarrangemang av kontakter.

* den mest populära kabeln ECU-10-BK (USB typ-C till USB typ-A) visade bra resultat. Den kan säkert passera ca 2A genom sig själv. Men ja, den lever inte upp till sina meterlånga släktingar.

* en lite specifik kabel LCU-10-BK (USB typ-C till micro USB 3.0) visade plötsligt helt identiska resultat med olika kabeltjocklekar och olika kontakter. Det är till och med konstigt på något sätt.

* Jag kan inte säga vad som hände med MCU-10-BK-kabeln (USB typ-C till micro USB 2.0). Kanske är det bara ett äktenskap.

P.S. Det kommer att bli ett test av hastighetsegenskaper, men i en annan recension.

Produkten tillhandahålls för att skriva en recension av butiken. Granskningen publicerades i enlighet med paragraf 18 i webbplatsens regler.

Jag planerar att köpa +8 Lägg till i favoriter Jag gillade recensionen +22 +29

Om du upptäcker ett fel markerar du ett textstycke och trycker på Ctrl+Enter
DELA: