Ennen kuin puhut USB Type-C:n eduista, sinun on ymmärrettävä ero USB Type-A- ja Type-B-versioiden välillä. Tyypillisesti versiot (A, B, C) eroavat USB-kaapelin nopeudesta ja toimivuudesta, ja USB-tyypin portti (1.1, 2.0, 3.0) liittyy porttien ja liittimien muotoon ja liitäntöihin.

USB Type-A

Yleisin ja tunnistetuin satamatyyppi kaikista olemassa olevista. Useimmat laitteet (hiiret, näppäimistöt, flash-asemat, kamerat) on varustettu USB Type-A:lla, joka luotiin jo 90-luvulla. Tämän portin tärkein etu on luotettavuus. Se kestää suuren määrän liitoksia rikkoutumatta. Se suojaa väärältä kytkennältä, joten sitä ei voi kytkeä taaksepäin. Suuri USB Type-A ei kuitenkaan sovellu kannettaville laitteille, minkä vuoksi luotiin pienempiä muutoksia

Eri USB-versioilla, mukaan lukien USB 1.1, USB 2.0 ja USB 3.0, on sama USB Type-A -malli. Tämä tarkoittaa, että USB 3.0 -laite voidaan kytkeä USB 2.0 -porttiin ja päinvastoin.

Huomaa myös, että on olemassa pienempiä A-tyypin pistokkeita ja liittimiä, mukaan lukien Mini Type-A ja Micro Type-A. Mutta hyvin harvat laitteet tukevat tätä standardia.

USB Type-B

Tyypillisesti B-tyypin liitin on tavallisen USB-kaapelin toinen pää, joka liitetään gadgetiin (kuten tulostimeen, älypuhelimeen tai ulkoiseen kiintolevyyn).

Koska laitteet vaihtelevat muodoltaan ja kooltaan, myös B-tyypin liitin ja sitä vastaava portti ovat erilaisia. Tähän mennessä on ollut viisi suosittua USB Type-B -mallia.

Alkuperäinen standardi (Type-B): Tätä mallia käytettiin ensin USB 1.1 -mallissa ja sitten USB 2.0:ssa. Käytetään pääasiassa suurten oheislaitteiden, kuten tulostimien tai skannerien, liittämiseen tietokoneeseen.

Mini-USB (tai Mini-B USB): Käytetään digitaalikameroissa, älypuhelimissa ja vanhemmissa kannettavissa tallennuslaitteissa. Tätä mallia pidetään nyt vanhentuneena.

Micro-USB (tai Micro-B USB): Hieman pienempi kuin Mini-USB, porttia pidetään tällä hetkellä suosituimpana USB-porttimallina älypuhelimille ja tableteille.

Type-B USB 3.0: Suunniteltu laitteille, jotka vaativat suurta suorituskykyä – kiinteät kiinteät NAS-kiintolevyt. Liitintä on muokattu voimakkaasti, eikä sitä voi liittää USB 2.0:aan. Tällaisia ​​johtoja ei myöskään usein näe myynnissä.

Micro-USB 3.0 (tai Micro-B USB 3.0): Käytetään pääasiassa kannettaviin tallennuslaitteisiin. Se eroaa muista porteista yhden liittimen sinisellä värillä.

Oma USB-portti

Kaikki laitteet eivät käytä yllä mainittuja tavallisia USB-kaapeleita. Lisäksi jotkin niistä käyttävät patentoitua mallia, joka on suojattu patenteilla. Tunnetuimpia esimerkkejä tällaisten kaapeleiden käytöstä ovat iPhone ja iPad.

USB Type-C

Fyysisesti Type-C-portti ja liitin ovat suunnilleen samankokoisia kuin edellä mainitussa Micro-B USB:ssä. Mutta Type-C-liittimen mitat ovat pienemmät kuin edellinen versio: 8,4 mm x 2,6 mm. Tämä tarkoittaa, että se on tarpeeksi pieni toimimaan pienimmillekin laitteille.

Toisin kuin aiemmat USB-versiot, uusi liitin on erittäin helppo kytkeä - se on symmetrinen. Nyt sinun ei tarvitse miettiä, kummalle puolelle asetat sen, tai selvittää, missä on ylhäällä ja missä alas.

Vuodesta 2015 lähtien Type-C USB tukee USB 3.1:tä maksiminopeudella 10 Gbps ja korkeammilla jännitteillä — 20V (100W) ja 5A. Ottaen huomioon, että 15 tuuman kannettavat tietokoneet toimivat jopa 60 watilla, tämä tarkoittaa, että tulevaisuudessa voimme ladata kannettavia tietokoneita samalla tavalla kuin tabletteja ja älypuhelimia — pienellä USB-portilla. Itse asiassa 12 tuuman Macbook oli ensimmäinen kannettava tietokone, jossa oli vain yksi USB Type-C -liitin. Sen avulla käyttäjä ei voi vain liittää oheislaitteita, vaan myös ladata itse kannettavaa tietokonetta.

USB Type-C -portissa on riittävästi etuja: yhden liittimen kautta voit liittää näytön tai television, siirtää tietoja, olla vuorovaikutuksessa oheislaitteiden kanssa ja ladata akkua. Itse USB Type-C -liitäntä voidaan sijoittaa melko ohuen älypuhelimen rungon sivupaneeliin.

USB Type-C voi korvata kokonaisen "eläintarhan" liittimiä. Tätä liitäntää voidaan käyttää ulkoisten asemien, tulostimien ja näyttöjen liittämiseen.

Se kestää vielä muutaman vuoden, mutta Type-C tulee varmasti yhtä suosittu kuin nykyinen Type-A. Lisäksi se yksinkertaistaa huomattavasti vuorovaikutusta laitteiden kanssa. Vain yksi pieni kaapeli toimii millä tahansa laitteella, lataa sitä ja siirtää tietoja.

Käyttöliittymän nopeus riippuu asennetuista ohjaimista, ja olisit yllättynyt siitä, mitä jotkut valmistajat tekevät niillä. USB Type-C -tekniikka lupaa meille jopa 10 Gbps:n tiedonsiirtonopeuksia, mutta ensimmäisen sukupolven USB Type-C:llä varustetut laitteet osoittautuvat kaukana niin nopeiksi. Tässä artikkelissa selvitetään, mitä täällä tapahtuu...

USB Type-C on kiehtova uusi standardi, joka alkoi näkyä kannettavissa tietokoneissa, tableteissa, puhelimissa ja muissa laitteissa yli vuosi sitten. Ja meillä on pitkään ollut halu tarkistaa, minkä nopeuden se todella voi tarjota. SanDisk Extreme 900:n saapuessa voimme todella työntää tämän kaksisuuntaisen portin äärirajoihinsa. Testausta varten valmistelimme 8 kannettavaa tietokonetta, joissa on USB Type-C, ja asetimme myös erityisen PCIe-kortin pöytätietokoneeseen tehdäksemme testistä täydellisemmän.

Mistä USB-C-porttisi on hiljaa

USB Type-C:stä on tarkoitus tulla universaali standardiportti, mutta tähän mennessä sen monipuolisuus on ilmennyt vain hämmennyksenä. USB Type-C voi toimia nopeudella 5 Gbps tai 10 Gbps, vaikka kannettavan tietokoneen valmistaja merkitsee sen edelleen USB 3.1:ksi. Teknisesti USB Type-C voi toimia jopa USB 2.0 -nopeuksilla – niukka 480 Mbps. Joten jos näet USB Type-C -portin, voidaan sanoa vain, että käyttöliittymän nopeus voi vaihdella vaatimattomasta 480 Mbps:stä vaikuttavaan 10 Gbps:iin.

Jotta asiat olisivat vielä hämmentäviä, Intel Thunderbolt 3 -tekniikka käyttää USB Type-C -porttia tiedon siirtämiseen PCIe:n kautta. Ja se tukee myös USB 3.1:tä 10 Gbps:n nopeudella.

Thunderbolt 3:sta ja videonsiirrosta USB Type-C:n kautta on keskusteltava erikseen, ja omistamme tälle toisen artikkelin. Kuitenkin teho ja ei niin yleinen lataus USB Type-C:n kautta on jo mainittu.

Kaikkia USB Type-C -portteja ei ole luotu samanarvoisiksi

Mitä kannettavaan tietokoneeseen on asennettu?

USB Type-C:n suorituskykyyn vaikuttavat useat keskeiset tekijät. Ensimmäinen on tietokoneesi kiintolevyn ominaisuudet. Jos kopioit sisäänrakennetulta kiintolevyltä, on yksinkertaisesti mahdotonta saada nopeuksia edes lähelle portin nopeutta, koska useimmat levyliitännät eivät saavuta USB Type-C:n maksimitehoa.

Toinen tärkeä tekijä on portin yhdistämiseen käytetty ohjain. Nykyään markkinoilla on saatavilla kaksi suosittua pelimerkkiä. Ensimmäinen on ASmedia ASM1142. Tämä 10 Gbps:n nopeudella toimiva USB 3.1 -siru löytyy monista kannettavien ja pöytätietokoneiden varhaisista versioista, jotka oli varustettu USB Type-C:llä. Ja koska emme löytäneet nopeasti kannettavaa tietokonetta tällä sirulla, asetimme Atech BlackB1rd MX1 PCIe -kortin pöytätietokoneeseen. Kootun järjestelmän suorituskyvyn tulisi olla melkein sama kuin tällä sirulla varustetuilla kannettavilla tietokoneilla. Toinen ehdokas johtajaksi on kallis Intel Thunderbolt 3 -siru, joka tukee myös USB:tä 10 Gbps:n nopeudella.

Ja lopuksi, nykyään erittäin suosittu ratkaisu, joka löytyy monista kannettavista tietokoneista, on USB 3.0 -ohjain, joka on rakennettu suoraan Intelin järjestelmälogiikkapiirisarjaan. Samaa sirua käytetään tavallisten suorakaiteen muotoisten A-tyypin USB 3.0 -porttien liittämiseen. Monet PC-valmistajat yksinkertaisesti välittävät signaalinsa soikeisiin USB Type-C -portteihin. Ja tämä ratkaisu on suosituin, koska se on halvempi ja vaatii vähemmän energiaa. Se kuitenkin rajoittaa myös minkä tahansa USB Type-C -portin USB 3.0:n enimmäisnopeuteen 5 Gbps.

SanDisk Extreme 900 on yksi ensimmäisistä asemista, joka tukee USB 3.1 10 Gbps

Testausmenetelmä

Testeissämme käytimme SanDisk Extreme 900 SSD:tä, joka tukee USB Type-C -liitäntää 10 Gbps:n nopeudella. SanDisk pystyi luomaan tämän 2 Tt:n aseman yhdistämällä kaksi M.2 SSD-asemaa RAID 0 -ryhmäksi yhdessä kotelossa. Ja siitä tuli todella nopea USB-asema. Yhdistämällä sen jokaisen tietokoneen USB Type-C -portteihin suoritimme AS SSD -apuohjelman, jonka avulla voimme arvioida portin todellisen sarjatiedonsiirtonopeuden.

Voit nähdä puolestaan ​​puhuvat tulokset alla olevasta kaaviosta. Olemme järjestäneet ne laskevaan suoritusjärjestykseen. Allekirjoitukset osoittavat sekä kannettavien tietokoneiden mallit että asennettujen ohjaimien versiot.

Arvioimme 8 kannettavaa tietokonetta tutkiaksemme USB Type-C -suorituskykyä (klikkaa kuvaa suurentaaksesi)

Ei ole yllättävää, että kannettavien tietokoneiden valmistajat, jotka valitsevat halvimman vaihtoehdon (Intel USB 3.0 5 Gb/s -ohjaimen liittäminen USB Type-C -porttiin), antavat sinulle... 5 Gb/s suorituskyvyn. Emme voineet testata 12 tuuman MacBookia, koska AS SSD ei toimi OS X:ssä, mutta se käyttää samaa ohjainta. Joten sinun on odotettava vastaavaa suorituskykyä.

Paljon kiinnostavampaa on 10 Gbps:n sirujen toiminta: ASMedia ja Thunderbolt 3. Kaaviossa niitä edustavat 2 Dell XPS -mallia (Thunderboltille) ja ASMedia-kortti pöytätietokoneessa. Testissämme ASmedia osoitti pientä etua Thunderbolt 3 -ohjaimeen verrattuna. PC-valmistajat kuitenkin vahvistavat nämä tiedot omien sisäisten testiensä tuloksiin.

Samsung Notebook 9 Pro -malli käyttää vain Intel Thunderbolt 3 -ohjaimen USB 3.1 -osaa

Testissä on kuitenkin toinen mielenkiintoinen osallistuja - Samsung Notebook 9 Pro -kannettava. 15,6 tuuman malli käyttää melko harvinaista tapaa varustaa USB Type-C -portti käyttämällä Intelin "Alpine Ridge" -sirua Thunderbolt 3:n kanssa, mutta sisältää vain USB-tuen. Jopa Laitehallinta-paneelista löydät vain Intel USB 3.1 -ohjaimen, kuten yllä olevassa kuvakaappauksessa näkyy.

Samsungin edustajat ovat vahvistaneet, että tämä kannettava tietokone ei toimi Thunderbolt 3:n kanssa. Testasimme tämän käyttämällä Akitio Thunderbolt 3 -asemaa, eikä se toimi. Miksi Samsungin insinöörit tekivät tämän, on edelleen mysteeri.

Tiedämme kuitenkin, että suorituskyky on ollut yllättävän heikko. Kyllä, tämä portti on nopeampi kuin tavallinen USB Type-C, jossa on sisäänrakennettu Intel-siru, mutta paljon hitaampi kuin ASMedia ja Thunderbolt 3:n täysi versio. Outo liike.

Johtopäätös

Katsaus testitaulukkoon tekee selväksi, että täydellä 10 Gbps USB 3.1 -portilla tietokoneessa on todellisia etuja. Ilmeisin johtopäätös on, että sinun ei tarvitse odottaa kauan tiedostojen kopioimista USB-asemalle. Mutta tämän lisäksi vain täysimittaisella portilla voit ymmärtää kaikki USB 3.1:llä varustetun ulkoisen aseman edut. Ja koska markkinoille tulee yhä enemmän USB Type-C -porteilla varustettuja PC-malleja, suosittelemme, että luet tekniset tiedot tarkemmin ennen tietokoneen ostamista.

USB Type-C ei ole aivan uusi konsepti Android-faneille, mutta jotkut ovat edelleen hämärässä tästä tekniikasta. Tässä artikkelissa selvitetään, mikä USB Type-C on, ja saamme joitain suosituksia sen käyttöön.

USB (Universal Serial Bus) on kaapelistandardi, jonka avulla voit siirtää tietoja ja virtaa elektronisten laitteiden välillä. Se ilmestyi ensimmäisen kerran vuonna 1998, ja sen jälkeen se on käynyt läpi useita iteraatioita, joista viimeisin on USB Type-C.

Jokaisella USB-versiolla on tiedonsiirtonopeus ja rajoitukset sen läpi kulkevalle sähkövirran määrälle. Aiemmissa USB Type-A- ja Type-B -liittimissä on vain neljä nastaa, mutta USB Type-C:ssä on 24, enemmän suurempi ja nopeampi tiedonsiirtonopeus.

Esimerkiksi Micro-USB 2.0, joka löytyy tällä hetkellä Android-älypuhelimista, tukee 5V (volttia) / 2A (ampeeria) tehoa ja 480 Mbps:n tiedonsiirtonopeutta. USB 3.1 Type-C:ssä taas on 20V/5A virtaa ja siirtonopeus jopa 10Gbps.

Mitkä ovat USB Type-C:n edut

Type-C:ssä on useita muita hyödyllisiä ominaisuuksia. USB Type-C -liitin on käännettävä, eli se toimii riippumatta siitä, mihin suuntaan liität sen, ja sen molemmissa päissä on identtinen nasta.

Lisäksi seuraavan sukupolven HDMI on USB Type-C -yhteensopiva, joten erillistä donglia ei tarvita teräväpiirtoääni-/visuaalisen datan lähettämiseen. Tulevaisuudessa kannettavat tietokoneet palaavat epäilemättä täysin USB Type-C:hen.

Mitkä ovat USB Type-C:n haitat?

Kaikki valmistajat eivät mukaudu uuteen USB-standardiin. Jotkut USB Type-C -kaapelit noudattavat USB 2.0 -standardia, mikä on vaarallista ja voi vahingoittaa älypuhelintasi.

Jos sinun on ostettava puhelimeesi Type-C-kaapeli, voit ostaa sellaisen laitteesi valmistajalta tällä hetkellä.

Toinen suuri ongelma on sitä käyttävien laitteiden määrä. Nektus 5X, onnea kaapelin etsintään. Toinen haittapuoli on, että laadukkaat USB Type-C -kaapelit ja laturit ovat kalliita.

Varo halpoja USB Type-C -kaapeleita, ne voivat vahingoittaa puhelintasi.

Vaikka älypuhelimessa on USB Type-C, se ei välttämättä tue USB 3.1:tä, ellet tarkista ennen ostamista, onko siinä sitä. Käytä aina USB Type-C -laitteen mukana tullutta kaapelia

USB-liitännän massakäyttöönotto PC:issä ja oheislaitteissa alkoi viime vuosisadan 90-luvun lopulla. Vain muutama vuosi on kulunut, ja USB:stä on tullut de facto standardi oheislaitteiden liittämisessä, mikä käytännössä syrjäyttää muut ratkaisut - kuten sarja- ja rinnakkaisportit, PS/2 jne.

Lisäksi: asia ei rajoitu tietokoneisiin ja oheislaitteisiin. USB-liitännän mukavuus, liittämisen helppous ja monipuolisuus ovat myötävaikuttaneet tämän ratkaisun leviämiseen muilla alueilla - erityisesti mobiililaitteissa, kodin ääni- ja videolaitteissa, autoelektroniikassa jne.

Koska PC-tietokoneiden, mobiililaitteiden ja muiden laitteiden parannusprosessi on käynnissä, USB-liitäntää on aika ajoin hiottava tärkeimpien ominaisuuksien (erityisesti suorituskyvyn) parantamiseksi, toiminnallisuuden laajentamiseksi, uusien liitinkokojen käyttöönottamiseksi jne. . Kaikki tämä mahdollistaa olemassa olevan ratkaisun mukauttamisen alan muuttuviin tarpeisiin.

Yksi viime vuosien merkittävimmistä innovaatioista on SuperSpeed-tilan käyttöönotto, joka ilmestyi USB-määritysversiossa 3.0. Tämän asiakirjan lopullinen teksti hyväksyttiin vuoden 2008 lopussa, ja parin seuraavan vuoden aikana tämä päätös yleistyi.

Siitä on kuitenkin kulunut paljon aikaa, ja on tullut aika tehdä lisäparannuksia. Tulevana vuonna IT-ala ja sinä ja minä näemme joukon, liioittelematta, vallankumouksellisia innovaatioita. Puhumme niistä tässä katsauksessa.

SuperSpeedPlus-tila

Kesällä 2013 USB-spesifikaatioversio 3.1 hyväksyttiin. Pääasiallinen innovaatio, jonka tämä asiakirja laillisti, oli SuperSpeedPlus-tila, joka mahdollistaa USB-liitännän dataväylän kaistanleveyden kaksinkertaistamisen: aiemmasta 5:stä 10 Gbit/s:iin. Yhteensopivuuden vuoksi vanhempien laitteiden kanssa on mahdollista toimia SuperSpeed-tilassa (jopa 5 Gbit/s). Näin ollen USB 3.1 -liitäntä mahdollistaa (ainakin teoriassa) tiedonsiirron yli 1 Gt/s nopeuksilla ja käytännössä HDMI version 1.4 -liitännän (jonka kaistanleveys on 10,2 Gbit/s).

Mitä tämä tarkoittaa käytännössä? 10 Gbps:n kaistanleveys on aivan riittävä teräväpiirtovideon (Full HD) lähettämiseen kehyksen virkistystaajuudella jopa 60 Hz tai stereoskooppisten tallenteiden lähettämiseen vastaavalla resoluutiolla jopa 30 Hz:n taajuudella. Näin ollen USB 3.1:tä voidaan pitää täysimittaisena vaihtoehtona erikoisliittymille (kuten DVI ja HDMI) korkearesoluutioisten videosignaalien lähettämiseen tietokoneista ja mobiililaitteista monitoreihin, projektoreihin ja muihin laitteisiin.

USB Type C -liitin

Yksi vallankumouksellisista innovaatioista, joka tulee lähitulevaisuudessa vaikuttamaan PC-sfääriin sekä oheis- ja mobiililaitteisiin, on uudentyyppisen USB-liittimen käyttöönotto. USB 3.0 Promoter Group on kehittänyt USB Type C -liittimien ja -liittimien tekniset tiedot, ja tämän asiakirjan lopullinen teksti hyväksyttiin elokuussa 2014. USB Type C -liittimien suunnittelussa on useita tärkeitä ominaisuuksia, joista on järkevää puhua yksityiskohtaisesti.

Ensinnäkin USB Type C -liittimet ja -pistokkeet ovat muodoltaan symmetrisiä. USB Type C -liitännässä muovikieleke sijaitsee täsmälleen keskellä ja sen kosketuslevyt molemmilla puolilla. Tämän ansiosta pistoke voidaan kytkeä tällaiseen pistorasiaan joko suoraan tai 180° ylösalaisin. Tämä yksinkertaistaa huomattavasti käyttäjien elämää, jotka lopulta vapautetaan tarpeesta määrittää pistokkeen oikea suunta satunnaisesti (mikä on erityisen tärkeää kytkettäessä kaapeleita pöydän alle asennettuun järjestelmäyksikköön).

Toiseksi USB Type C -spesifikaatio edellyttää symmetristen kaapeleiden käyttöä, jotka on varustettu samoilla liittimillä molemmilla puolilla. Vastaavasti isäntälaitteisiin ja oheislaitteisiin asennetut pistorasiat ovat samat.

Ja kolmanneksi, USB Type C -liittimellä ei ole mini- ja mikroversioita. On odotettavissa, että C-tyypin USB-liitännät ja pistokkeet yleistyvät pöytätietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa, oheislaitteissa, kodin laitteissa, mobiililaitteissa, virtalähteissä jne. Vastaavasti minkä tahansa tyyppisten laitteiden liittämiseen tarvitset vain yhden yhdistetyn kaapelin.

USB Type C -liitännän mitat ovat noin 8,4x2,6 mm, joten se on helppo sijoittaa myös pienikokoisiin laitteisiin. Pistorasioihin on useita suunnitteluvaihtoehtoja, jotka asennetaan sekä painetun piirilevyn pintaan että erityiseen aukkoon (jälkimmäinen vaihtoehto mahdollistaa laitteen rungon paksuuden pienentämisen).

USB Type C -pistokkeiden ja -pistorasioiden suunnittelu on suunniteltu 10 000 liitäntää ja irrotusta varten - mikä vastaa tällä hetkellä käytettyjen USB-liittimien luotettavuutta.

Ensimmäinen julkinen USB Type C -liittimien ja -kaapeleiden esittely pidettiin vuoden 2014 IDF Fall Forumissa, joka pidettiin syyskuun alussa San Franciscossa (USA). Yksi ensimmäisistä USB Type C -liittimellä varustetuista massatuotetuista laitteista oli tabletti, joka julkistettiin marraskuun puolivälissä.

Tietenkään USB Type C -liittimen fyysinen yhteensopimattomuus vanhemman tyyppisten pistorasioiden kanssa ei ole paras uutinen loppukäyttäjille. USB 3.0 Promoter Groupin kehittäjät päättivät kuitenkin ottaa niin radikaalin askeleen laajentaakseen USB-liitännän toimivuutta sekä luodakseen perustan tulevaisuudelle. Uusien laitteiden liittämiseksi vanhemmilla liittimillä varustettuihin laitteisiin valmistetaan sovitinkaapeleita (USB Type C - USB Type A, USB Type C - USB Type B, USB Type C - microUSB jne.).

USB Power Delivery 2.0

Yksi syistä USB-liitännän nykyiseen suosioon on kyky siirtää datan lisäksi myös virtaa yhden kaapelin kautta. Näin voit yksinkertaistaa kytkentäprosessia mahdollisimman paljon ja vähentää käytettyjen johtojen määrää. Mobiililaitteiden kanssa työskennellessä tämä USB-liitännän ominaisuus mahdollistaa tietojen siirtämisen ja synkronoinnin PC:ltä ja samalla gadgetin akun lataamisen yhdistämällä vain yhden kaapelin. Samaa voidaan sanoa pienitehoisista oheislaitteista. Koska pystymme välittämään tehoa liitäntäkaapelin kautta, olemme jo pitkään vapautettu tarpeesta käyttää ulkoisia virtalähteitä joihinkin oheislaitteisiin - erityisesti tasoskannereihin, vähän virtaa kuluttaviin kaiutinjärjestelmiin jne. Tämän ansiosta oli mahdollista vähentää paitsi työpöydän johtojen määrää, myös sen alla olevia pistorasioita.

Mobiililaitteiden viime vuosien nopea kehitys on kuitenkin johtanut merkittävään muutokseen tietoväylän kaistanleveyden lisäksi myös USB-liitännän kautta syötettävän virtalähteen parametrien vaatimuksissa. Pienitehoisten laitteiden (kuten MP3-soittimien tai langattomien kuulokkeiden) lataamiseen riittää 500 mA:n virta (ja muista, että tämä on maksimiarvo tavallisille USB-porteille versioille 1.1 ja 2.0). Nykyaikaisten älypuhelimien ja tablettien normaaliin lataamiseen tarvitaan kuitenkin virtalähteitä, jotka pystyvät toimittamaan vähintään 2 A:n virran.

Samanlainen tilanne havaitaan oheislaitteiden segmentissä. USB:n kautta siirretty teho riittää 2,5 tuuman ulkoisen kiintolevyn tai CIS-anturilla varustetun pöytätasoskannerin virtalähteeksi. USB-liitäntä, jopa versio 3.0 (ja siinä maksimivirta nostettiin 900 mA:iin porttia kohden), ei kuitenkaan salli sähkön syöttämistä pieneen mustesuihkutulostimeen tai esimerkiksi LCD-näyttöön.

USB Power Delivery 2.0 -spesifikaatio kehitettiin, jotta voidaan laajentaa USB-liitännän kykyä tarjota virtaa ulkoisille laitteille. Tämä asiakirja säätelee virransyöttöä laitteille, joiden virrankulutus on enintään 100 W, ja mihin tahansa suuntaan - sekä isäntälaitteesta oheislaitteeseen että päinvastoin. Esimerkiksi kannettava tietokone voi vastaanottaa virtaa näytöltä, johon se on liitetty USB:n kautta.

Tietenkin kykyä syöttää virtaa ulkoisille laitteille rajoittavat tietokoneen tai muun virtalähteenä toimivan laitteen suunnitteluominaisuudet. Siksi USB Power Delivery 2.0 -spesifikaatio tarjoaa kolme profiilia - laitteille, joiden virrankulutus on enintään 10, 60 ja 100 W. Ensimmäisessä tapauksessa syöttöjännite on 5 V ja maksimivirta kuormituspiirissä voi olla 2 A. Toisessa profiilissa käytetään 12 V:n syöttöjännitettä ja kolmannessa - 20 V. Kuorman maksimivirta piiri on molemmissa tapauksissa rajoitettu 5 A:iin.

On huomattava, että tehokkaan kuorman käyttämiseksi molempien laitteiden on tuettava asianmukaista USB Power Delivery 2.0 -profiilia. Ilmeisesti enimmäistehoa rajoittavat virtalähteenä toimivan laitteen ominaisuudet. On muitakin näkökohtia, jotka on pidettävä mielessä.

Jos virtapiirin virta ei ylitä 2 A, laitteiden liittämiseen voidaan käyttää minkä tahansa olemassa olevan tyypin USB-liittimiä. Tehokkaamman kuorman liittäminen on mahdollista vain USB Type C -liittimien (jotka mainittiin jo yllä) ja vastaavien kaapeleiden kautta. On myös tarpeen kiinnittää huomiota siihen, että toisin kuin USB Type C -liittimet, vakiokaapeleiden rakenne on suunniteltu maksimivirralle 3 A. Siten tehokkaamman kuorman kytkemiseen tarvitset erityisen kaapelin.

USB Power Delivery 2.0 -spesifikaatioiden käyttöönotto laajentaa merkittävästi kykyä siirtää virtaa USB-liitäntäväylän kautta. Tämän ratkaisun käyttöönotto tulevaisuudessa mahdollistaa pöytätietokoneen USB-porttien lataamisen paitsi älypuhelimien, tablettien jne. gadgeteja, mutta myös mobiilitietokoneita - netbookeja, kannettavia tietokoneita jne. Lisäksi laajenee merkittävästi oheislaitteiden valikoimaa, jotka voivat vastaanottaa toimintaan tarvittavan virran USB-liitäntäväylän kautta ja vastaavasti pärjätä ilman erillisiä virtalähteitä. Tätä luetteloa täydentävät LCD-näytöt, aktiiviset kaiutinjärjestelmät jne.

Vaihtoehtoiset tilat

Toinen tärkeä innovaatio, joka tulee saataville siirtyessä käyttämään USB Type C -liitintä, on tuki toiminnallisille laajennuksille. Toiminnallisten laajennusten erikoistapaus ovat niin sanotut vaihtoehtoiset tilat (AM). Niiden avulla valmistajat voivat käyttää USB-liitännän fyysistä yhteyttä tiettyjen laitteiden erityisominaisuuksien ja toimintojen toteuttamiseen.

Esimerkiksi Audio Adapter Accessory Mode -tilassa voit käyttää fyysistä USB-liitäntää analogisen äänen lähettämiseen kuulokkeisiin, ulkoisiin kaiuttimiin ja muihin laitteisiin. Laitteeseen, joka on varustettu USB Type C -liitännällä ja joka tukee Audio Adapter Accessory Mode -tilaa, voit liittää kuulokkeet tai ulkoisen kaiuttimen erityisellä sovittimella, jossa on 3,5 mm:n minijakkiliitäntä.

Vaihtoehtoisten tilojen tuki on yksi uuden USB-laitteiden luokan - USB Billboard Device Class - ominaisuuksista. Valmistajien, jotka aikovat kehittää omia vaihtoehtoisia tilojaan, on hankittava yksilöllinen tunniste (SVID) USB-IF-organisaatiolta.

Vuonna 2014 Video Electronics Standards Association (VESA) kehitti DisplayPort Alternate Mode -määrityksen. Tämän ratkaisun avulla voit käyttää kahta USB-kaapelin johdinparia (TX+/TX– ja RX+/RX–) pakkaamattoman digitaalisen AV-virran lähettämiseen. Samalla säilytetään mahdollisuus tiedonsiirtoon (pieninopeus-, täysnopeus- ja hi-speed-tiloissa D+/D–-parin kautta) sekä virransyöttö saman liitäntäkaapelin kautta. Siten yhdistämällä kaksi DisplayPort-vaihtoehtoa tukevaa laitetta voit lähettää ääni- ja videosignaaleja, siirtää tietoja molempiin suuntiin jopa 480 Mbps:n nopeudella ja myös syöttää virtaa - kaikki yhdellä kaapelilla!

DisplayPort Alternate Mode -tilaa tukevat laitteet voidaan liittää myös laitteisiin, joissa ei ole USB Type C -portteja (etenkin näytöt, televisiot jne.). Tämän tilan tekniset tiedot tarjoavat vaihtoehtoja DisplayPort-, HDMI- tai DVI-liitäntöihin liittämiseen erikoissovittimien avulla.

Marraskuussa 2014 MHL-konsortio ilmoitti kehittävänsä vaihtoehtoisen tilan, MHL Alternate Moden, jonka avulla voidaan lähettää pakkaamattomia ääni- ja videosignaaleja (mukaan lukien korkea- ja ultrateräväpiirto) USB Type C -liitännällä varustetuista mobiililaitteista ulkoisiin laitteisiin. (monitorit, televisiot, projektorit jne.) tavallisella USB-kaapelilla. Spesifikaatioiden kehittämiseen osallistuivat Nokian, Samsung Electronicsin, Silicon Imagen, Sonyn ja Toshiban asiantuntijat.

Vaihtoehtoisten tilojen käyttöönotto laajentaa merkittävästi USB-liitännän toimivuutta ja yksinkertaistaa huomattavasti erilaisten laitteiden liittämistä.

Johtopäätös

Tämän katsauksen päätteeksi listaamme jälleen kerran tärkeimmät innovaatiot, joiden käyttöönotto USB-liitännällä varustettuihin massatuotantolaitteisiin alkaa lähitulevaisuudessa.

USB-spesifikaatioversiossa 3.1 kuvattu SuperSpeedPlus-tiedonsiirtotila nostaa tämän liitännän maksiminopeuden 10 Gbps:iin. Tietenkin tämä on pienempi kuin HDMI 2.0 ja Thunderbolt 2 (jotka muistavat, tarjoavat jopa 18 ja 20 Gbps tiedonsiirtonopeudet). 10 Gbps on kuitenkin aivan riittävä lähettämään pakkaamattomia teräväpiirtovideosignaaleja kehystaajuudella 60 Hz. Lisäksi USB-IF:n edustajat totesivat, että USB:n myöhemmissä versioissa on täysin mahdollista nostaa suorituskykyä 20 Gbit/s - onneksi uusien USB Type C -liittimien ja vastaavien kaapeleiden suunnittelussa on tietty marginaali jatkoa varten. kehitystä.

USB Power Delivery 2.0 -spesifikaatioiden tuen käyttöönotto lisää merkittävästi USB-liitännän kautta lähetettävää maksimitehoa. Vastaavasti niiden oheislaitteiden ja mobiililaitteiden valikoimaa, jotka pystyvät vastaanottamaan virtaa liitäntäkaapelin kautta, laajennetaan. Tämän ratkaisun laaja käyttöönotto vähentää merkittävästi käytettävien kaapeleiden ja ulkoisten virtalähteiden määrää, vähentää käytössä olevien pistorasioiden määrää ja tehostaa sähkön käyttöä.

Vaihtoehtoisia tiloja tukevien USB Billboard Device Class -laitteiden tulo avaa täysin uusia mahdollisuuksia. Samanaikaisesti jokainen valmistaja voi luoda omat tilat tietyntyyppisille laitteille ottaen huomioon niiden erityispiirteet.

Tietenkin yksi vallankumouksellisista muutoksista, jotka vaikuttavat PC-tietokoneisiin, oheis- ja mobiililaitteisiin, kodinkoneisiin jne., on USB Type C -liittimen käyttöönotto, joka (kuten odotettiin) korvaa USB-liittimet ja -pistorasiat. tällä hetkellä käytetyistä tyypeistä. Toisaalta siirtyminen yhteen liittimeen kaikentyyppisille laitteille yksinkertaistaa merkittävästi käyttäjien elämää ja vähentää tarvittavien kaapelien määrää minimiin. Mutta toisaalta, teollisuus ja käyttäjät joutuvat käymään läpi erittäin vaikean ja tuskallisen sukupolvenvaihdosprosessin. Aiemmat ratkaisut erottuivat maksimaalisesta yhteensopivuudesta: perinteisten A- ja B-tyypin USB-liittimien muotoilu mahdollistaa niiden liittämisen helposti vastaaviin version 3.0 pistokkeisiin. Nyt eri sukupolvien laitteiden yhdistämiseksi sinun on käytettävä lisälaitteita.

USB 3.1 -spesifikaatio tarjoaa taaksepäin yhteensopivuuden käyttöliittymän aikaisempien versioiden kanssa. USB Type C -liitännällä varustettujen sarjalaitteiden tullessa käyttäjien on kuitenkin väistämättä hankittava sovittimia ja sovittimia, jotka mahdollistavat uusien laitteiden yhdistämisen vanhoihin laitteisiin, joissa on USB Type A, Type B ja muun tyyppiset liitännät. . Kun otetaan huomioon, että tällä hetkellä valmistetaan noin 4 miljardia USB-liitännällä varustettua laitetta vuosittain, tämä ongelma on erittäin tärkeä ainakin seuraavat 5-6 vuotta.

On myös huomioitava, että USB-version 3.1-liitännän ja USB Type C -liittimen potentiaali on käytännössä mahdollista toteuttaa täysimääräisesti vasta, kun käyttäjät keräävät vähintään vähimmäismäärän näillä uusilla tuotteilla varustettuja laitteita. On selvää, että kahden eri sukupolven laitteen välisessä vuorovaikutuksessa käyttöliittymän toimivuutta ja enimmäiskaistanleveyttä rajoittavat vanhemman laitteen USB-ohjaimen ominaisuudet.

Tunnetun taiwanilaisen DigiTimes-resurssin asiantuntijoiden mukaan PC-sarjamallit sekä USB 3.1 -liitännällä ja USB Type C -liittimillä varustetut mobiili- ja oheislaitteet tulevat myyntiin vuoden 2015 ensimmäisellä puoliskolla. Johtavat käyttöjärjestelmä- ja ohjelmistokehittäjät ovat puolestaan ​​jo ilmoittaneet olevansa valmiit julkaisemaan päivityksiä USB 3.1 -tuen käyttöönottamiseksi tuotteissaan.

Viimeaikaiset muutokset ja parannukset USB-teknologiassa laajentavat käyttäjien rajapintojen valikoimaa. Aluksi USB Implementers Forum nimesi USB 3.0 -liitännän uudelleen USB 3.1 Gen 1:ksi. Liitännän tekniset ominaisuudet pysyivät kuitenkin ennallaan. Sitten foorumi esitteli USB 3.1 Gen 2:n ja uudentyyppisen fyysisen liittimen, jota kutsuttiin USB Type C:ksi. Päätimme valaista tilannetta näiden standardien ja liittimien ympärillä.

USB 3.1 -tekniikka

Tällä hetkellä USB 3.1 Gen 1 (entinen USB 3.0) -tekniikkaa tukevat vakiona uusimmat MacOS-, Linux- ja Windows-käyttöjärjestelmät. Liitäntä tarjoaa teoreettisen maksiminopeuden 5 Gbps ja todellisen suorituskyvyn jopa 3,4 Gbps ja jopa 900 mA virran laitteille. Toisin kuin USB 2.0, versio 3.1 toimii full duplex -tilassa, toisin sanoen tietojen samanaikainen lähettäminen ja vastaanottaminen on mahdollista.

USB 3.1 Gen 2 tarjoaa käyttäjille kaksi kertaa Gen 1:een verrattuna: 10 Gbps. USB 3.1 Gen 2 ei ole Intelin tai AMD:n standardi, mutta kolmannen osapuolen ohjaimet ja ohjaimet voivat tukea sitä. Vaikka Gen 2 sai pieniä protokollamuutoksia, se on taaksepäin yhteensopiva Gen 1: n kanssa.

USB 3.1:n soveltamisala

Joten USB 3.1 -tekniikka tarjoaa käyttäjälle huomattavasti paremman suorituskyvyn verrattuna USB 2.0:aan. Irrotettavia asemia käytettäessä varmistetaan nopeampi tiedonsiirto: suuret videotiedostot ja kuvat. USB 3.1 tukee tuotantolinjojen konenäköjärjestelmissä käytettävien kameroiden korkeita resoluutioita ja kuvanopeuksia. Näin ollen PTZ-kamerat, joita käytetään sekä videovalvontajärjestelmissä että videoneuvottelujärjestelmissä ilman laitteistokoodekkia, voivat tukea 1080p60:n tai korkeampia resoluutioita. Tämä epäilemättä parantaa videoneuvottelujärjestelmien laatua ja alentaa kustannuksia sekä antaa käyttäjille mahdollisuuden liittää omia laitteitaan Skypeen ja WebExiin.

USB 3.1 -liitäntä

Kuten USB 3.0, USB 3.1 sai lisänastat tukemaan SuperSpeediä. D+- ja D-nastat pysyvät samoina, mukaan lukien (teho) ja (maa). SuperSpeed-väylän palvelua varten lisättiin kaksi ylimääräistä kierrettyä paria, jotka tarjoavat kaksisuuntaisen SuperSpeed-tiedonsiirron: StdA_SSRX+ ja StdA_SSRX- (vastaanotto) ja SSTX+ ja StdA_SSTX (lähetys).

USB-tyyppi C

Uuden tyyppinen fyysinen liitin tuo merkittäviä laadullisia muutoksia, jotka erottavat sen USB 3.1 Gen 1:stä ja Gen 2:sta. Type C tukee tiedonsiirtonopeuksia jopa 40 Gbps (Thunderbolt 3 vaihtoehtoinen tila) ja jopa 100 watin nykyistä tehoa. Monet ovat jo arvostaneet liittimen muotoa: se voidaan työntää molemmilta puolilta. Sekä liitin että liitin ovat melko kompakteja ja paljon kestävämpiä kuin vaihtoehdot, esimerkiksi mikro-USB. Kaapelit on merkitty elektronisella sirulla oikeaa käyttöä varten ja estämään tilanteet, joissa se ei ole yhteensopiva tai siirtää liikaa virtaa laitteeseen, joka ei tue sitä. Type C on taaksepäin yhteensopiva USB 2.0, 3.1 Gen 1 ja 3.1 Gen 2 kanssa.

Tyyppi C voi sekä kuluttaa että tuottaa virtaa. Samaa porttia voidaan käyttää sekä flash-aseman liittämiseen että kannettavan tietokoneen lataamiseen. Lisäksi Type C lataa nopeammin laitteita, kuten älypuhelimia ja tabletteja.

Vaihtoehtoiset tilat

USB Type C voi toimia niin kutsutuissa vaihtoehtoisissa tiloissa, joiden avulla voit siirtää USB-datan lisäksi liittimen ja kaapelien kautta. Tässä tapauksessa käytetään muita fyysisiä protokollia, ja jokaisella niistä varmistetaan virransiirto jopa 100 watin teholla.

• DisplayPort vaihtoehtoinen tila– Tuki videolähetykselle jopa 4Kp60 4:4:4 resoluutiolla DisplayPort-versiolla 1.3. USB 3.1 Gen 2:n ja USB 2.0:n samanaikainen siirto.
• Mobil High-Definition Link (MHL) -vaihtoehto— Tuki videon siirtoon resoluutiolla 4Kp60 (1 rivi) tai 8Kp60 (4 riviä) asti MHL 1.0:lla, tuki USB 2.0:lle ja 3.1:lle kokoonpanosta riippuen.
• Thunderbolt 3 vaihtoehtoinen tila– Tukee jopa kahta näyttöä, joiden resoluutio on enintään 4Kp60, PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 ja 3.1 kokoonpanosta riippuen.
• HDMI vaihtoehtoinen tila– HDMI 1.4b -spesifikaatioiden tuki (4Kp30, 4Kp60 4:2:0), ei tue USB 3.1:n samanaikaista siirtoa missään kokoonpanossa.

Trendit USB-C:n ympärillä

USB Type C:n ominaisuudet ja edut näkyvät varmasti liittimen lisääntyvänä läsnäolona mobiililaitteissa ja kannettavissa tietokoneissa. Tämän tyyppisellä liittimellä varustettujen laitteiden joukossa odotetaan flash-asemia, erilaisia ​​telakointiasemia, näyttöjä ja sovittimia vanhentuneita liitäntöjä varten. Vuoteen 2019 mennessä odotetaan toimitettavan jopa kaksi miljardia erilaista laitetta.