Топ питань
Часова шкала
Чат
Перспективи
USB-C
невеликий роз'єм для пристроїв USB З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Remove ads
USB‑C, або USB Type‑C, — це 24-контактний реверсивний роз’єм (не протокол), який замінив усі попередні USB-роз’єми, визнані застарілими у 2014 році, а також роз’єми Mini DisplayPort і Lightning[4]. Він використовується для передачі даних (наприклад, аудіо або відео), живлення або одночасно для обох цілей, для підключення до дисплеїв, зовнішніх накопичувачів, мобільних телефонів, клавіатур, тачпадів, мишок і багатьох інших пристроїв, іноді через хаби чи док-станції. USB‑C підтримує не лише технологію USB, а й інші протоколи передачі даних, включно з Thunderbolt, PCIe, HDMI, DisplayPort та іншими, і має можливість розширення для підтримки майбутніх протоколів.
Розробка роз’єму USB‑C почалася у 2012 році компаніями Intel, Apple Inc., HP Inc., Microsoft та USB Implementers Forum. Специфікація Type‑C 1.0 була опублікована USB‑IF 11 серпня 2014 року, а у 2016 році була прийнята Міжнародною електротехнічною комісією як «IEC 62680‑1‑3».
USB Type‑C має 24 контакти і реверсивний. Позначення «C» відрізняє його від попередніх USB-роз’ємів, які називалися Type‑A або Type‑B. Раніше кабелі USB мали кінець «A» для хоста та кінець «B» для периферійного пристрою, тоді як USB‑C можна підключати будь-якою стороною. Для сумісності зі старим обладнанням існують кабелі з одним кінцем Type‑C і іншим — Type‑A або Type‑B.
Позначення «C» стосується лише фізичної конфігурації роз’єму, а не його специфічних можливостей чи продуктивності, таких як Thunderbolt 3, DisplayPort 2.0 або USB 3.2 Gen 2×2. Хоча USB‑C є єдиним сучасним роз’ємом для всіх USB-протоколів, він може використовуватися й без участі протоколу USB. Залежно від підтримуваних протоколів, хоста, проміжних пристроїв (хабів) та периферії, з’єднання USB‑C зазвичай забезпечує значно вищу швидкість передачі даних і потужність порівняно з попередніми роз’ємами.
Пристрій із роз’ємом Type‑C не обов’язково підтримує будь-який протокол передачі USB, USB Power Delivery чи альтернативні режими — роз’єм Type‑C застосовується в різних технологіях, але обов’язково підтримує лише деякі з них.
USB 3.2, випущений у вересні 2017 року, повністю замінив специфікації USB 3.1 (і, відповідно, USB 3.0). Він зберігає попередні режими передачі даних SuperSpeed і SuperSpeed+ та додає два нові режими з дволанковою передачею сигналу на швидкостях 10 Гбіт/с (SuperSpeed USB 10 Gbps; сирі дані: 1,212 ГБ/с) і 20 Гбіт/с (SuperSpeed USB 20 Gbps; сирі дані: 2,422 ГБ/с). Вони застосовні лише з повнофункціональними кабелями та роз’ємами USB‑C, а також сумісними хостами, хабами та периферією.
USB4, випущений у 2019 році, є першим стандартом передачі даних USB, який застосовується виключно через роз’єм USB‑C.
Remove ads
Опис
Узагальнити
Перспектива
Роз’єм має компактні габарити (8,4 × 2,6 мм), овальну форму та 24 контакти: живлення, заземлення, USB 2.0, високошвидкісна передача даних, канали конфігурації та VCONN для активних кабелів. Механічний ресурс — близько 10 000 підключень.
USB‑C не є протоколом передачі даних — він лише визначає фізичну форму роз’єму. Через нього можуть працювати USB 2.0, USB 3.x, USB4, Thunderbolt, DisplayPort, HDMI, PCIe та інші технології. Швидкість передачі даних залежить від підтримуваного протоколу та контролера:
- USB 2.0 — 480 Мбіт/с
- USB 3.1 Gen 1 (SuperSpeed) — 5 Гбіт/с
- USB 3.1 Gen 2 — 10 Гбіт/с
- USB 3.2 з дволанковими режимами — 10–20 Гбіт/с
- USB4 — до 40 Гбіт/с
Повнофункціональні кабелі USB‑C підтримують ідентифікацію пристроїв, підвищені струми живлення (1,5–3 А при 5 В) і альтернативні режими (DisplayPort, Thunderbolt тощо). Важливо, що наявність роз’єму USB‑C не гарантує максимальної пропускної здатності — конкретні характеристики залежать від підтримки обох підключених пристроїв.
Переваги USB‑C:
- Симетричний роз’єм, який можна вставляти будь-якою стороною.
- Підтримка передачі даних, відео та живлення через один кабель.
- Сумісність із сучасними та майбутніми протоколами.
- Компактний розмір для мобільних пристроїв.
Довжина кабелю
Швидкість передачі даних залежить від довжини кабелю — що довше, то повільніше:
- швидкість 10 Гбіт/c (Gen 2) передачі даних може бути забезпечена кабелем довжиною до 1 метру;
- швидкість до 5 Гбіт/c (Gen 1) — довжина кабелю до 2 м.
Живлення
Особливість, яку привносить USB Type-C — можливість передачі енергії потужністю до 100 Вт.
При початковій розробці шини USB передача енергії була другорядною функцією. Порт USB 1.0 забезпечував всього 0,75 Вт (0,15 А, 5 В). Досить для роботи мишки/клавіатури, але не більше того. Для USB 2.0 номінальна сила струму була збільшена до 0,5 А, що дозволило отримати вже 2,5 Вт. Цього часто вистачало для живлення, наприклад, зовнішніх жорстких дисків формату 2,5. Для USB 3.0 номінально передбачена сила струму в 0,9 А, що при постійній напрузі живлення в 5В вже гарантує потужність в 4,5 Вт. Спеціальні посилені роз'єми на материнських платах або ноутбуках здатні були видавати до 1,5 А для прискорення зарядки підключених мобільних пристроїв, але це все ще 7,5 Вт. На тлі цих цифр можливість передачі 100 Вт виглядає чимось фантастичним. Однак, щоб порт USB Type-C наповнився необхідними потужностями, потрібна підтримка специфікації USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Якщо такої немає, порт USB Type-C штатно зможе видати на-гора 7,5 Вт (1,5 А, 5 В) або 15 Вт (3А, 5 В) в залежності від конфігурації.
Щоб упорядкувати енергетичні можливості портів з USB PD, була розроблена система силових профілів, які передбачають можливі комбінації напруг і струмів. Відповідність Profile 1 гарантує можливість передачі 10 Вт енергії, Profile 2 — 18 Вт, Profile 3 — 36 Вт, Profile 4 — 60 Вт, Profile 5 — 100 Вт. Порт, відповідний профілю вищого рівня, підтримує можливості попередніх по низхідній. Як опорні напруги обрані 5В, 12В і 20В. Використання 5В необхідно для сумісності з величезним парком наявної USB-периферії. 12В — стандартна напруга живлення різних компонентів систем. 20В запропоновано з урахуванням того, що для зарядки акумуляторів більшості ноутбуків використовуються зовнішні БЖ на 19-20В.
Звичайно, добре, коли пристрій оснащений USB Type-C, що підтримує максимальний енергетичний профіль USB PD. Саме такий роз'єм дозволяє передавати до 100 Вт енергії. Очевидно, що порти з подібним потенціалом можуть з'явитися на деяких потужних ноутбуках, спеціальних док-станціях або материнських платах, де для потреб USB Type-C будуть виділені окремі фази внутрішнього блоку живлення. Мова про те, що необхідну потужність необхідно якось згенерувати і підвести до контактів USB Type-C. Та й для передачі енергії такої потужності потрібні активні кабелі.
Тут важливо розуміти, що не будь-який порт нового формату зможе забезпечити заявлену потужність в 100 Вт. Потенційна можливість для цього є, проте дане питання обов'язково має бути вирішене виробником на рівні схемотехніки. Також не варто плекати ілюзій щодо того, що вищевказані 100 Вт можна буде отримати, скажімо, від блоку живлення розміром з сірникову коробку і тепер зарядкою від смартфона можна буде живити свій ігровий ноутбук і підключений до нього 27-дюймовий монітор. Все ж закон збереження енергії продовжує працювати, а тому зовнішній БЖ на 100 Вт з портом USB Type-C буде являти собою все такий же важкий брусок, як і раніше. В цілому ж сама можливість передачі енергії такої потужності за допомогою універсального компактного роз'єму — це, звичайно ж, плюс. Як мінімум, прекрасна можливість позбутися від різнобою оригінальний силових конекторів, якими особливо часто грішать виробники ноутбуків.
Ще одна корисна особливість USB Type-C — можливість зміни напрямку передачі енергії. Якщо дозволяє схемотехніка пристроїв, споживач може, наприклад, на час стати джерелом заряду. Причому для зворотного енергетичного обміну не знадобиться навіть перепідключення роз'ємів.
Порт USB Type-C спочатку розроблявся як універсальне рішення. Крім безпосередньої передачі даних по USB, він може також використовуватися в альтернативному режимі (Alternate Mode) для реалізації сторонніх інтерфейсів. Таку гнучкість USB Type-C використовувала асоціація VESA, запровадивши можливість передачі відеопотоку за допомогою DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C має в своєму розпорядженні чотири високошвидкісні лінії (пари) Super Speed USB. Якщо дві з них виділяються на потреби DisplayPort, цього достатньо для отримання картинки з роздільною здатністю 4 K (3840 × 2160). При цьому не страждає швидкість передачі даних по USB. На піку це все ті ж 10 Гбіт/с (для USB 3.1 Gen2). Також передача відеопотоку ніяк не впливає на енергетичні спроможності порту. На потреби DisplayPort може бути виділено навіть 4 швидкісні лінії. У цьому випадку будуть доступні режими аж до 5K (5120 × 2880). У такому режимі залишаються незадіяні лінії USB 2.0, тому USB Type-C все ще зможе паралельно передавати дані, хоча вже з обмеженою швидкістю.
В альтернативному режимі для передачі аудіопотоку використовуються контакти SBU1 / SBU2, які перетворюються в канали AUX + / AUX-. Для протоколу USB вони не задіюються, тому тут теж ніяких додаткових функціональних втрат.
При використанні інтерфейсу DisplayPort, конектор USB Type-C, як і раніше, можна підключати будь-якою стороною. Необхідне сигнальне узгодження передбачено спочатку.
Підключення пристроїв за допомогою HDMI, DVI і навіть D-Sub (VGA) також можливо, але для цього знадобляться окремі перехідники, проте це повинні бути активні адаптери, так як для DisplayPort Alt Mode, що не підтримується режим Dual-Mode Display Port (DP ++) .
Альтернативний режим USB Type-C може бути використаний не лише для протоколу DisplayPort. Можливо, незабаром ми дізнаємося про те, що даний порт навчився, наприклад, передавати дані за допомогою PCI Express або Ethernet.
Сумісність. Труднощі «перехідникового» періоду
Потреба в універсальному компактному роз'ємі, який можна було б використовувати для передачі даних, відео-аудіопотоків і електроенергії, назріла вже досить давно. З огляду на обопільний інтерес, як з боку користувачів, так і виробників обладнання, є всі передумови для того, щоб USB Type-С «вистрілив».
Компактні розміри, простота і зручність підключення поряд з широкими можливостями обіцяють коннектору перспективи повторити успіх свого попередника. Звичний порт USB кілька разів модернізувався, проте прийшов час кардинальних змін. 10 Гбіт/c з можливістю подальшого масштабування, передача енергії потужністю до 100 Вт і картинка з роздільною здатністю до 5К. Ще один аргумент у скарбничку USB Type-C — відкритий стандарт, що не вимагає від виробників ліцензійних відрахувань. Попереду ще багато роботи, але попереду видно результат, заради якого варто пройти цей шлях.
Remove ads
Зв'язок з іншими специфікаціями
Узагальнити
Перспектива
Типи кабелів
Характеристики USB-C
Як визначено в USB Type-C Cable and Connector Language Usage Guidelines,[5] якщо продукт(пристрій) містить USB Type-C, він не обов'язково підтримує:
- USB 3.1
- USB Power Delivery
Nokia N1, один із найперших продуктів з USB Type-C, підтримує тільки USB 2.0.
Альтернативний режим, специфікації партнерів
The USB Implementers Forum працює з своїми Alternate Mode партнерами з метою, щоб порти були відповідно позначені.[6]
- DisplayPort Alternate Mode on USB Type-C Connector Standard — published in September 2014, supporting DisplayPort 1.3[7]
- MHL Alternate Mode / MHL Alt mode announced November 2014[8] supporting MHL 3.0[9][10]
- Thunderbolt Alternate Mode[11] supporting Thunderbolt 3[12][13][14]
Можливі інші протоколи послідовної передачі даних -такі, як PCI Express та Base-T Ethernet[джерело?].
Remove ads
Розпіновка роз'єму і кабелю
Узагальнити
Перспектива
Розпіновка роз'єму
Remove ads
Сумісність устаткування і ОС
Підтримка в ОС
- Windows 8.1 працює з USB 3.1 та USB Type-C. [15]
- Windows 10 працює з USB Type-C та підтримує USB 3.1 альтернативні режими, billboard, живлення, підтримку аудіо аксесуарів та USB Dual Role . [16]
- OS X працює з USB 3.1 та USB Type-C. [17]
- Android 6.0 Marshmallow заявлено, що буде підтримувати. [18]
Сумісність устаткування
Нетбуки, планшети та смартфони
Серед найперших пристроїв, що містять USB Type-C кабель є Nokia N1 таблет ,[19] Apple's 2015 MacBook (що має тільки єдиний порт першого покоління USB 3.1),[20] та другий Chromebook Pixel від Google. HP Pavilion x2 10 роз'ємний 2 в 1 Hybrid також має USB Type-C порт [Архівовано 9 жовтня 2015 у Wayback Machine.] . Найперший смартфон, що містить USB Type-C кабель -це пристрій від китайського виробника LeTV.[21] OnePlus 2, послідовник OnePlus One mobile, також використовує USB Type-C порт.[22][23] Nexus 5X та Nexus 6P анонсовані Google 29 Вересня 2015 також мають можливість підключення USB Type C.
Сховища
Remove ads
Примітки
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads