De betrouwbare Universal Serial Bus-poortstandaard is een van de meest gebruikte ter wereld. Maar het USB Developers Forum, een compendium gevormd door bedrijven als Intel, Microsoft, Apple en HP om de ontwikkeling van deze standaard te volgen, rust niet op zijn lauweren. De nieuwste versie van de standaard, evenals nieuwe apparaten en computeronderdelen die aan de standaard voldoen en die nog maar net op de markt komen. Dus hoe is het anders (en beter) dan oudere versies van USB 2.0 en 3.0? En wat is het verschil tussen 3.1, 1 en 2 generaties?

Basisprincipes van USB-poorten.

Allereerst is het een standaard en moet het niet worden verward met de vorm van de poorten op uw computer of de kabels die erop worden aangesloten. apparaten en computers kunnen beide connectoren aan de uiteinden van de kabel gebruiken, terwijl USB Type-A een rechthoekige stekker is die door de meeste apparaten wordt gebruikt, terwijl USB Type-B een vierkante connector is die voornamelijk wordt gebruikt voor printers en externe harde schijven. Kleinere connectoren zoals mini-USB en micro-USB zijn mogelijk niet compatibel, dus soms wordt een USB Micro Type-B-connector gebruikt, zoals op telefoons zoals de Galaxy Note 3. Dit zorgt voor hogere gegevensoverdrachtsnelheden in de USB 3.0-specificatie, maar staat nog steeds toe gebruik oudere micro-USB-kabels voor standaard opladen en gegevensoverdracht.

USB 3.0/3.1 is ook compatibel met , het nieuwste connectorontwerp dat net in gebruik begint te komen bij apparaten als de nieuwe MacBook, de Chromebook Pixel van de tweede generatie en de OnePlus 2-smartphone. Deze omkeerbare stekker is anders dan , hoewel fabrikanten kunnen kiezen om beide te ondersteunen, wat zeker mogelijk is. Zo ondersteunen de MacBook uit 2015 en Chromebooks van de tweede generatie de standaard op hun poorten, terwijl de OnePlus 2 ondanks de poort de USB 2.0-standaard gebruikt.

Verwacht in 2016 en daarna completere moederborden, laptops, tablets en smartphones die zijn uitgerust met poorten, dankzij het kleine formaat en het spiegelachtige ontwerp. Deze poorten kunnen al dan niet zijn uitgerust met of latere versies vanwege kosten of hardwarecompatibiliteit.

Behoefte aan snelheid (dataoverdracht).

De grootste verbetering ten opzichte van de standaard is de verhoging van de datatransmissiecapaciteit naar 10 Gbit/s. De nieuwe SuperSpeed ​​USB-specificatie in de tweede generatie zorgt voor een verbeterde codering en efficiëntie van gegevensoverdracht, waardoor de snelheid van de standaard van de eerste generatie wordt verdubbeld (5 Gbit/sec ). In meer praktische termen kan de inhoud van een volledig geladen Blu-Ray-schijf van 50 GB in slechts 38 seconden via de tweede generatie worden overgedragen.Dit veronderstelt uiteraard dat je aan beide kanten over de nodige poorten en kabels beschikt, en dat zowel lees- als schrijfapparaten met deze snelheid gegevens kunnen overbrengen - de snelste schijven van consumentenkwaliteit (bijvoorbeeld) kunnen gegevens schrijven alleen met een fractie van deze snelheid. Bovendien is de tweede generatie zo nieuw dat er momenteel nog maar heel weinig apparaten zijn die dit ondersteunen. Een iets oudere standaard, de eerste generatie ondersteunt alleen snelheden tot 5 Gbit/sec , zoals USB 3.0. USB 3.0 en de eerste generatie lijken zelfs erg op elkaar - de laatste is vooral anders vanwege de weinige apparaten die dit ondersteunen. Bovendien verdient elk USB 3.0-, 3.1-apparaat van de eerste of tweede generatie de voorkeur boven de oude USB 2.0-standaard, waarvan het plafond 480 is. Mbit/sec , wat aanzienlijk langzamer is dan alle volgende alternatieven.

Met een hogere gegevensdoorvoer kunnen USB 3.0 en 3.1 worden gebruikt voor video-overdracht. Er zijn al adapters waarmee pc's en Macs high-definition video naar een monitor of tv kunnen uitvoeren via een standaard USB-poort, en nieuwe versies maken een snellere, vloeiendere overdracht van video met een hogere resolutie mogelijk. ondersteunt de specificatie die video uitvoert met maximaal 4K. Het is mogelijk dat het de bestaande HDMI-, DVI- en DisplayPort-standaarden en -poorten zou kunnen vervangen, hoewel dit op korte termijn onwaarschijnlijk lijkt.

Laten we energie toevoegen.

Moderne apparaten zoals telefoons, tablets en zelfs laptops hebben grotere en efficiëntere batterijen, dus je moet er zo veilig mogelijk de juiste hoeveelheid elektriciteit naartoe krijgen. De nieuwste snellaadtechnologieën kunnen tot 15 W bereiken en apparaten veel sneller opladen dan de oudere 2.1-standaard. Dit is echter niet genoeg om de dorst van de producenten te stillen.

USB 3.0 en 3.1 en ondersteunt USB-stroomspecificaties die maximaal 20 volt bij 5 ampère ondersteunen voor een totaal vermogen van maximaal 100 watt. Dit betekent dat er maar heel weinig draagbare apparaten zijn die niet door deze standaard kunnen worden gevoed: de onlangs uitgebrachte Macbook- en Chromebook Pixel-modellen laden op via hun USB-poorten met een standaard voedingsadapter, met respectievelijk 29 W en 60 W.

Vergelijking met Thunderbolt.

Dit is waar dingen verwarrend worden. Intel's eigen Thunderbolt-standaard, die ermee concurreert, is er soms mee compatibel met behulp van dezelfde kabels. Laten we eerst de snelheid vergelijken. Thunderbolt versie 3 kan gegevensoverdrachtsnelheden tot 40 Gbps aan, mogelijk vier keer sneller dan de tweede generatie. Versies van Thunderbolt 1 en 2 gebruiken een eigen kabel die niet compatibel is met USB, dus sommige computers, zoals de Macbook Pro, hebben zowel USB- als Thunderbolt 3-poorten.

Beginnend met Thunderbolt 3, heeft Intel zowel poorten als kabels gebruikt en de standaard cross-compatibel gemaakt met . Dit betekent dat als de fabrikant dit ondersteunt, hetzelfde apparaat kan worden gebruikt als Thunderbolt en werkt in data-, video- en energiemodi. De poort op de Macbook uit 2015 is compatibel met de eerste generatie en Thunderbolt 3, evenals adapters voor de standaard USB Type-A-kabel en oudere Thunderbolt-poorten.

Momenteel wordt Thunderbolt voornamelijk gebruikt op Apple-apparaten en in gespecialiseerde gebieden voor hogere gegevensoverdrachtsnelheden, zoals videobewerking. Hoewel de MacBook- en MacBook Pro-reeks van Apple dit waarschijnlijk zal blijven ondersteunen, zijn USB-poorten die compatibel zijn met Thunderbolt 3 wellicht zeldzaam op pc-moederborden en laptops.

Revolutie ?

De standaard van de eerste generatie is al beschikbaar op veel moederborden en verschillende draagbare apparaten, en de standaard van de tweede generatie verschijnt snel op draagbare harde schijven, behuizingen en adapters. Hoewel het onder fabrikanten aan populariteit wint als poort voor laptops en telefoons, zullen de eerste en tweede generaties zich waarschijnlijk veel sneller verspreiden via de consumentenelektronica-industrie. Tegenwoordig kunt u vlaggenschiptelefoons kopen die de standaard van de tweede generatie ondersteunen, evenals laptops en desktopcomputers.

Ventie, speciaal voor jou!

Het gebeurt zelden dat één extra letter in de naam van een standaard een revolutie dreigt teweeg te brengen in de wereld van interfaces en gadgets voor gegevensoverdracht, maar de opkomst van de nieuwste versie van USB 3.1 Type-C Dit lijkt precies het geval te zijn. Wat belooft de volgende update van de goede oude USB-interface ons te brengen?

• Gegevensoverdrachtsnelheid tot 10 GBps
• Mogelijkheid om apparaten met stroomverbruik van de poort van stroom te voorzien tot 100W
• Connectorafmetingen vergelijkbaar met micro-USB
• De symmetrie van de connector - deze heeft geen boven- of onderkant, wat betekent dat er geen sleutel is, wat vaak leidt tot schade aan zowel de connectoren zelf als de gadgets die erdoor zijn verbonden
• Met deze interface kunt u apparaten van spanning voorzien tot 20 volt
• Er zijn geen verschillende soorten connectoren meer: ​​A en B. Beide uiteinden van de kabel hebben precies dezelfde connectoren. Zowel data als voeding kunnen in beide richtingen via dezelfde connector worden verzonden. Afhankelijk van de situatie kan elke connector als master of slave fungeren
• Er is ons beloofd dat het connectorontwerp bestand is tegen deze problemen tot 10.000 aansluitingen
• Het is mogelijk om deze interface te gebruiken voor directe verbinding in plaats van enkele andere veelgebruikte interfaces voor snelle gegevensuitwisseling.
• De standaard is van boven tot onder compatibel met zowel de reguliere USB 3-interface als zijn jongere broertjes. Natuurlijk niet direct, maar met behulp van een adapter is het mogelijk om er bijvoorbeeld een USB 2.0-drive doorheen aan te sluiten

Hieronder zal ik proberen het onderwerp stukje bij beetje op te splitsen - beginnend bij het ontwerp van de connector en kabel, en eindigend met een kort overzicht van apparatuurprofielen en nieuwe chips om de mogelijkheden van deze interface te ondersteunen. Ik heb lang nagedacht over op welk platform ik het artikel moest plaatsen, omdat alle voorgaande over dit onderwerp op GT zijn gepubliceerd, maar mijn publicatie bevat zoveel technische details dat het niet nuttiger zal zijn voor nerds, maar voor potentiële ontwikkelaars , die er vandaag eens nader naar zou moeten gaan kijken. Daarom heb ik het risico genomen om het artikel hier te plaatsen.

Ik zal de geschiedenis van de ontwikkeling van de USB-interface niet bespreken; dit onderwerp is in deze strip niet slecht ontwikkeld in de zin van geschiedenis in afbeeldingen.

Elektronica - de wetenschap van contacten

Om te beginnen vergelijkende foto's van de held van vandaag in het gezelschap van geëerde voorouders.

De USB Type-C-connector is iets groter dan de gebruikelijke USB 2.0 Micro-B, maar merkbaar compacter dan de dubbele USB 3.0 Micro-B, om nog maar te zwijgen van de klassieke USB Type-A.
Dankzij de afmetingen van de connector (8,34 x 2,56 mm) kan deze zonder bijzondere problemen worden gebruikt voor apparaten van elke klasse, inclusief smartphones en tablets.

De signaal- en stroompinnen zijn op een plastic inzetstuk geplaatst; misschien is dit het zwakste punt in het centrale deel van de connector. De USB Type-C-contactgroep bevat 24 pinnen. Laat me je eraan herinneren dat USB 1.0/2.0 slechts 4 pinnen had, en dat USB 3.0-connectoren al 9 pinnen nodig hadden.

Als je goed naar de foto links kijkt, zie je dat de contacten verschillende lengtes hebben. Dit zorgt ervoor dat ze in een bepaalde volgorde worden afgesloten. Op de afbeelding in het midden zien we de aanwezigheid van vergrendelingen die de aangesloten kabel moeten vasthouden en voor een voelbare klik moeten zorgen tijdens het verbindings- en ontkoppelingsproces. De rechtergrafiek toont de afhankelijkheid van de kracht tijdens het proces van het plaatsen en verwijderen van de connector.

De pieken die we erop zien zijn de momenten waarop de grendel wordt geactiveerd.

Er kan worden gesteld dat de ontwikkelaars van de standaard, zo niet alles, dan bijna alles hebben gedaan om de connector zo handig en betrouwbaar mogelijk te maken: hij wordt vanaf beide uiteinden en vanaf beide kanten met een merkbare klik ingebracht. Volgens hen kan hij deze procedure meer dan 10.000 keer overleven.

Symmetrische Janus met veel gezichten

Een uiterst prettige en handige eigenschap van USB-C is het symmetrische ontwerp van de connector, waardoor je hem aan weerszijden op de poort kunt aansluiten. Dit wordt bereikt dankzij de symmetrische opstelling van de terminals.

De aardklemmen bevinden zich langs de randen. De positieve vermogenscontacten zijn eveneens symmetrisch geplaatst. In het midden zijn er contacten die verantwoordelijk zijn voor compatibiliteit met de USB2-interface en jonger. Ze hebben het meeste geluk van allemaal: ze zijn gedupliceerd en daarom is het niet erg om 180 graden te draaien bij het verbinden. Pinnen die verantwoordelijk zijn voor snelle gegevensuitwisseling zijn blauw gemarkeerd. Zoals we hier zien is alles sluwer. Als we de connector draaien, dan zal bijvoorbeeld de uitgang van TX1 van plaats wisselen met TX2, maar tegelijkertijd zal de plaats van de ingang van RX1 worden ingenomen door RX2.

De Secondary Bus en USB Power Delivery Communication-pinnen zijn servicepinnen en zijn bedoeld voor communicatie tussen twee aangesloten apparaten. Ze moeten elkaar immers veel over veel vertellen voordat ze aan de uitwisseling beginnen, maar daarover later meer.

In de tussentijd nog ongeveer één functie. De USB Type-C-poort is oorspronkelijk ontworpen als universele oplossing. Naast directe gegevensoverdracht via USB kan het ook in de alternatieve modus worden gebruikt om interfaces van derden te implementeren. De VESA Association profiteerde van deze flexibiliteit van USB Type-C door de mogelijkheid te introduceren om videostreams te verzenden via DisplayPort Alt Mode.

USB Type-C heeft vier supersnelle USB-lijnen (paren). Als er twee zijn bedoeld voor DisplayPort-behoeften, is dit voldoende om een ​​beeld te krijgen met een resolutie van 3840x2160. Tegelijkertijd lijdt de gegevensoverdrachtsnelheid via USB er niet onder. Op zijn hoogtepunt is het nog steeds dezelfde 10 Gb/s (voor USB 3.1 Gen2). Ook heeft de transmissie van de videostream geen enkele invloed op de energiecapaciteit van de haven. Er kunnen zelfs vier hogesnelheidslijnen worden toegewezen voor DisplayPort-behoeften. In dit geval zijn resoluties tot 5120×2880 beschikbaar. In deze modus blijven USB 2.0-lijnen ongebruikt, dus USB Type-C kan nog steeds gegevens parallel overbrengen, zij het met een beperkte snelheid.

In de alternatieve modus worden de SBU1/SBU2-pinnen gebruikt om de audiostream te verzenden, die wordt omgezet in AUX+/AUX-kanalen. Voor het USB-protocol worden ze niet gebruikt, dus ook hier zijn er geen extra functionele verliezen.

Bij gebruik van de DisplayPort-interface kan de USB Type-C-connector nog steeds aan beide zijden worden aangesloten. In eerste instantie wordt voor de noodzakelijke signaalcoördinatie gezorgd.

Het aansluiten van apparaten via HDMI, DVI en zelfs D-Sub (VGA) is ook mogelijk, maar hiervoor zijn aparte adapters nodig, maar dit moeten actieve adapters zijn, aangezien DisplayPort Alt Mode geen Dual-Mode Display Port (DP++) ondersteunt.

Alternatieve USB Type-C-modus kan niet alleen voor het DisplayPort-protocol worden gebruikt. Misschien zullen we snel leren dat deze poort bijvoorbeeld heeft geleerd om gegevens te verzenden via PCI Express of Ethernet.

En ze gaf hieraan, en ze gaf daaraan. In het algemeen... over voeding.

Een ander belangrijk kenmerk van USB Type-C is de mogelijkheid om er energie doorheen te verzenden met een vermogen tot 100 W. Dit is niet alleen voldoende om mobiele apparaten van stroom te voorzien/op te laden, maar ook om laptops, monitoren en als je creatief wordt, zelfs een kleine laboratoriumstroombron te bedienen.

Toen de USB-bus verscheen, was krachtoverbrenging een belangrijke, maar nog steeds secundaire functie. De USB 1.0-poort leverde slechts 0,75 W (0,15 A, 5 V). Genoeg om een ​​muis en toetsenbord te laten werken, maar meer ook niet. Voor USB 2.0 werd de nominale stroom verhoogd naar 0,5 A, waardoor het mogelijk werd om er 2,5 Watt van te ontvangen om bijvoorbeeld externe 2,5-inch harde schijven van stroom te voorzien. Voor USB 3.0 is een nominale stroom van 0,9 A voorzien, wat bij een constante voedingsspanning van 5V een vermogen van 4,5 W garandeert. Speciaal versterkte connectoren op moederborden of laptops konden tot 1,5 A leveren om het opladen van aangesloten mobiele apparaten te versnellen, maar dit is “slechts” 7,5 W. Tegen de achtergrond van deze cijfers lijkt de mogelijkheid om 100 W uit te zenden iets fantastisch.

Om de USB Type-C-poort met zoveel energie te vullen, ondersteunt deze de USB Power Delivery 2.0 (USB PD)-specificatie. Als die er niet is, kan de USB Type-C-poort normaal gesproken 7,5 W (1,5 A, 5 V) of 15 W (3 A, 5 V) leveren, afhankelijk van de configuratie. Er is niet genoeg ruimte in dit artikel om deze specificatie in detail te beschrijven, en hoe dan ook zal ik het niet beter doen dan de gerespecteerde Stpark in zijn prachtige artikel.

Het zal echter niet mogelijk zijn om dit uiterst belangrijke onderwerp volledig te omzeilen.

Om 100 watt vermogen te leveren bij vijf volt is een stroomsterkte van 20 ampère nodig! Gezien het formaat van de USB Type-C kabel is dit wellicht alleen mogelijk als deze gemaakt is van een supergeleider! Ik ben bang dat dit tegenwoordig behoorlijk duur zal zijn voor gebruikers, dus hebben de ontwikkelaars van de standaard een andere weg ingeslagen. Ze verhoogden de voedingsspanning naar 20 Volt. "Neem me niet kwalijk, maar mijn favoriete tablet zal hierdoor volledig doorbranden", roept u uit, en u heeft volkomen gelijk. Om niet het slachtoffer te worden van boze gebruikers, bedachten de ingenieurs een slimme truc: ze introduceerden een systeem van machtsprofielen. Voordat er verbinding wordt gemaakt, bevindt elk apparaat zich in de standaardmodus. De spanning daarin is beperkt tot vijf volt en de stroom tot twee ampère. Voor het verbinden met apparaten van het oude type zal deze modus alles beëindigen, maar voor meer geavanceerde gevallen schakelen de apparaten na het uitwisselen van gegevens over naar een andere gecoördineerde bedrijfsmodus met geavanceerde mogelijkheden. Laten we naar de tabel kijken om kennis te maken met de belangrijkste bestaande modi.

Profiel 1 garandeert het vermogen om 10 W energie over te brengen, de tweede - 18 W, de derde - 36 W, de vierde - 60 W en de vijfde - onze gekoesterde honderd! Een poort die overeenkomt met een profiel op een hoger niveau handhaaft alle toestanden van de voorgaande stroomafwaarts. Als referentiespanningen werden 5V, 12V en 20V geselecteerd. Het gebruik van 5V is noodzakelijk voor compatibiliteit met de enorme vloot beschikbare USB-randapparatuur. 12V is de standaard voedingsspanning voor diverse systeemcomponenten. Er werd 20V voorgesteld, rekening houdend met het feit dat externe 19-20V-voedingen worden gebruikt om de batterijen van de meeste laptops op te laden.

Een paar woorden over kabels!

Het volledig ondersteunen van het formaat dat in het artikel wordt beschreven, zal een enorme hoeveelheid werk vergen, niet alleen van programmeurs, maar ook van elektronicafabrikanten. Er zal een zeer groot aantal componenten ontwikkeld en geproduceerd moeten worden. Het meest voor de hand liggende zijn de connectoren. Om hoge voedingsspanningsstromen te kunnen weerstaan, de transmissie van zeer hoogfrequente signalen niet te verstoren en tegelijkertijd niet uit te vallen na de tweede verbinding en niet uit te vallen op het meest ongelegen moment, moet de kwaliteit van hun vervaardiging radicaal hoger zijn vergeleken met het USB-formaat 2.

Om energietransmissie en signaal met hoog vermogen te combineren met gigabitverkeer zullen kabelfabrikanten hard moeten werken.

Bewonder hoe een doorsnede van een kabel die geschikt is voor onze taak eruit ziet.

Trouwens, over beperkingen op kabellengtes bij gebruik van de USB 3.1-interface. Om gegevens over te dragen zonder noemenswaardige verliezen met snelheden tot 10 Gb/s (Gen 2), mag de lengte van de kabel met USB Type-C-connectoren niet groter zijn dan 1 meter, voor verbindingen met snelheden tot 5 Gb/s (Gen 1) – 2 meter.

Circuitontwerpers van fabrikanten van moederborden, dockingstations en laptops zullen zich lang afvragen hoe ze stroom in de orde van honderden watts kunnen genereren, en tracers zullen zich afvragen hoe ze dit op de USB Type-C-connector moeten aansluiten.

Chipfabrikanten staan ​​op een laag pitje.

Symmetrische aansluiting en werking van signaallijnen in verschillende modi vereisen het gebruik van snelleen. Vandaag zijn de eerste zwaluwen al verschenen. Hier is bijvoorbeeld een schakelaar van Texas Instruments, die de werking in apparaten in zowel host- als slave-modus ondersteunt. Het is in staat om differentiële paarlijnen te schakelen met signaalfrequenties tot 5 GHz.

Tegelijkertijd zijn de afmetingen van de HDC3SS460-chip 3,5 bij 5,5 mm en verbruikt deze in de inactieve modus een stroom van ongeveer 1 microampère. In actieve modus - minder dan een milliampère. Er zijn ook meer geavanceerde oplossingen, zo ondersteunen chips van NXP communicatiefrequenties tot 10 GHz.

Energiemanagers in combinatie met circuits voor het beschermen van signaallijnen tegen statische elektriciteit begonnen bijvoorbeeld dit product van NXP te verschijnen

Het is ontworpen om het moment van aansluiten van de connector correct af te handelen en om het stroomcircuit te openen in geval van problemen. Deze chip ondersteunt al een spanning op VBUS tot 30 volt, maar met de maximale schakelstroom is alles veel erger - deze mag niet hoger zijn dan 1 ampère, wat begrijpelijk is gezien de afmetingen - 1,4 bij 1,7 mm!

De onbetwiste leider op dit gebied is Cypress, dat een gespecialiseerde microcontroller heeft uitgebracht met een ARM Cortex M0-kern die alle vijf mogelijke vermogensprofielen voor de standaard ondersteunt.

Een typisch aansluitschema voor gebruik in een laptop geeft hier enig idee van, en u kunt er meer over te weten komen door de datasheet te downloaden.

In tegenstelling tot de NXP-chip is deze gericht op het aansturen van externe stroomschakelaars en kan daarom ondanks zijn kleine formaat zorgen voor het schakelen van de benodigde stromen en spanningen.

Let op, een belangrijk kenmerk voor degenen die haast hebben om de eerste monsters te bestellen: de microcontroller heeft geen USB-interface en is geen complete en complete oplossing. Het kan alleen dienen als energiemanager. Pre-orders voor samples en demoborden zijn momenteel geopend. Het lot van deze microcontroller zal blijkbaar grotendeels afhangen van de vraag of de fabrikant ontwikkelaars referentiebibliotheken ter beschikking stelt voor gebruik in verschillende modi.

Het feit dat er al verschillende demokits voor zijn gemaakt, vergroot de kans op dit laatste enorm.

Lift naar de hemel of de Toren van Babel.

Vandaag de dag is er dus volledig sprake van een revolutionaire situatie. De hogere klassen kunnen dat niet, en de lagere klassen willen niet op de oude manier leven. Iedereen is de verwarring met een groot aantal kabels, opladers, voedingen en hun lage betrouwbaarheid beu.

De nieuwe standaard heeft tot ongekende activiteit geleid. De vlaggenschepen van de elektronica-industrie - Apple, Nokia en Asus bereiden zich voor op de release van hun eerste gadgets met ondersteuning voor USB Type-C. De Chinezen zijn al bezig met het produceren van kabels en adapters. Dockstations en hubs die hoge stroombelastingen ondersteunen, zijn onderweg. Chipfabrikanten ontwikkelen nieuwe chips en denken na over hoe ze een nieuwe poortdriver in een microcontroller kunnen stoppen. Marketeers beslissen waar ze een nieuwe connector moeten aansluiten, en ingenieurs krabben zich op hun hoofd bij het implementeren van multifunctionele apparaten uit bestaande elektronische componenten.

Slechts één ding is nog niet duidelijk. Wat krijgen we als resultaat? Een handige en betrouwbare connector die het leeuwendeel van de interfaces zal vervangen en dagelijks gebruik zal vinden, of Babylonisch pandemonium, omdat de situatie zich zou kunnen gaan ontwikkelen volgens een niet zo gunstig scenario:

Gebruikers kunnen volledig in de war raken door talloze specificaties en kabels die er precies hetzelfde uitzien, maar alleen voor bepaalde profielen zijn gecertificeerd. Probeer al deze markeringen meteen te achterhalen.

Maar zelfs als het werkt, is het onwaarschijnlijk dat dit het probleem oplost: de Chinezen zullen, zonder enig geweten, gemakkelijk elk pictogram aan een koord hangen. En indien nodig zijn er een heleboel verschillende kabels aan elke kant van dezelfde kabel; ze zullen niet door elkaar worden gehaald, ook al sluiten ze elkaar uit.

De markt zal worden overspoeld met een ongelooflijk aantal adapters van verschillende kalibers en twijfelachtige kwaliteit.

Wanneer je het ene apparaat met het andere probeert te verbinden, zul je nooit weten tot welk resultaat dit proces zal leiden en waarom de verbinding volledig afwezig is of waarom alles vreselijk hapert. Een van de gadgets ondersteunt het vereiste profiel niet, of dat doet het wel, maar niet erg correct, of in plaats van een kabel van hoge kwaliteit was het een grove Chinese nep. Wat zou u doen als plotseling de enige connector op uw laptop uitvalt?

Tot de volgende keer.

P.S. De nieuwe standaard leidt nu al tot de opkomst van zeer exotische apparaten. Zo werd een kabel van 100 meter lang aangekondigd, die niet in de normen lijkt te passen. Het hele punt is dat hij actief is. Aan beide uiteinden heeft de kabel een USB3-interface-signaalomzetter naar optisch. Het signaal wordt via de optiek verzonden en aan de uitgang weer omgezet. Uiteraard verzendt het geen energie, maar alleen gegevens. In dit geval wordt elk van de converters aan de uiteinden van stroom voorzien door de connector waarmee deze is verbonden.
Ik denk dat binnenkort zichzelf respecterende bedrijven actieve tags in kabels zullen gaan invoegen om de authenticiteit te bevestigen. Het hubprobleem zal ongekende activiteit genereren onder ontwikkelaars en fabrikanten van DC-DC-converters. Zoals een gerespecteerd gebruiker terecht opmerkte

Gebruikers van mobiele apparaten hadden het in de jaren 2000 moeilijk: ze werden gedwongen de zogenaamde 'onzekerheid' te verdragen eigen. De telefoons van elke fabrikant waren uitgerust met unieke oplaadconnectoren, waardoor de oplader van bijvoorbeeld Nokia niet werkte met een Motorola-telefoon. Het kwam zelfs op het punt van absurditeit: toen we voor twee telefoons van dezelfde fabrikant (Fins) op zoek moesten naar verschillende opladers. De ontevredenheid van gebruikers was zo groot dat het Europees Parlement genoodzaakt was in te grijpen.

Nu is de situatie compleet anders: bijna alle smartphonefabrikanten rusten hun gadgets uit met poorten voor opladers hetzelfde type. De gebruiker hoeft niet langer ‘naast’ de telefoon een nieuwe oplader te kopen.

USB-kabels kunnen niet alleen worden gebruikt om gegevens van een pc naar een gadget over te brengen, maar ook om een ​​mobiel apparaat op te laden. Smartphones kunnen de "reserves" van de batterij aanvullen, zowel via een stopcontact als vanaf een computer, maar in het tweede geval zal het opladen aanzienlijk langer duren. Een traditionele USB-kabel voor een Android- of Windows Phone-smartphone ziet er als volgt uit:

Aan een van de uiteinden bevindt zich een standaardstekker USB 2.0 Type-A:

Deze stekker wordt aangesloten op de USB-poort van uw computer of laptop.

Aan het andere uiteinde van de draad zit een stekker microUSB.

Het wordt dienovereenkomstig in de micro-USB-connector op het mobiele apparaat gestoken.

Micro-USB 2.0 is nu een uniforme connector: deze is te vinden op smartphones en tablets van vrijwel alle fabrikanten van mobiele apparaten (met uitzondering van Apple). In 2011 werd een overeenkomst over interfacestandaardisatie ondertekend door vertegenwoordigers van 13 toonaangevende bedrijven op de mobiele markt.

De keuze viel om een ​​aantal redenen op Micro-USB:

• De aansluiting is compact. De fysieke afmetingen zijn slechts 2x7 millimeter - dit is ongeveer 4 keer kleiner dan USB 2.0 Type-A.
• De stekker is duurzaam– vooral in vergelijking met de dunne oplader van Nokia.
• De connector kan hoge gegevensoverdrachtsnelheden bieden. Theoretisch kan de overdrachtssnelheid via Micro-USB bij gebruik van de 2.0-standaard 480 Mbit/s bereiken. De werkelijke snelheid is veel lager (10-12 Mbit/s in Volledige snelheid), maar dit veroorzaakt zelden ongemak voor gebruikers.
• De connector ondersteunt de OTG-functie. Over de voordelen hiervan vertellen wij u later meer.

Micro-USB zou concurrentie kunnen opleggen in de strijd om de rol van een standaardconnector Mini-USB. De ministekker ziet er als volgt uit:

Dit type USB-connector was niet geschikt als standaardconnector, en dit is de reden:

• De connector is groter van formaat– zij het niet veel. De afmeting is 3x7 millimeter.
• De connector is behoorlijk kwetsbaar– door het ontbreken van stevige bevestigingen raakt het zeer snel los. Als gevolg hiervan wordt het verzenden van gegevens via de kabel een echte pijn voor de gebruiker.

In de jaren 2000 was een mini-USB-connector te vinden op smartphones van ‘tweederangs’ fabrikanten, bijvoorbeeld Philips En Alcatel. Tegenwoordig vind je geen mobiele gadgets met een mini-jack op de markt.

Naast de USB-connectoren die we noemden (Micro-USB, Mini-USB, USB Type-A), zijn er nog meer. Bijvoorbeeld, micro-USB-standaard 3.0 kan worden gebruikt om harde schijven op een pc aan te sluiten, en USB Type-B(vierkante vorm) – voor muziekinstrumenten (in het bijzonder MIDI-toetsenborden). Deze connectoren zijn niet direct gerelateerd aan mobiele technologie (behalve Galaxy Note 3 c USB 3.0), dus we zullen er niet in meer detail over praten.

Welke soorten USB-kabels zijn er voor smartphones?

Dankzij de onuitputtelijke verbeeldingskracht van Chinees handwerk kunnen gebruikers van mobiele technologie kabels van totaal verschillende formaten kopen. In het tijdperk van eigendomsrecht was het volgende ‘monster’ bijvoorbeeld ongelooflijk populair:

Ja, deze oplader past op alle hoofdaansluitingen!

Soortgelijke ‘multitools’ zijn nog steeds te koop, maar hebben minder stekkers. Hier is een 4-in-1-oplader, die voor minder dan 200 roebel te bestellen is:

Deze oplader is voorzien van alle moderne stekkers - Lightning, 30Pin (beide voor iPhone), microUSB, USB 3.0. Absoluut een “must-have” voor de gebruiker!

Er zijn nog andere interessante opties. Hier komt de kabel vandaan OATSBASF Voor degenen die een hekel hebben aan kabels:

Met deze kabel kunt u twee mobiele apparaten opladen vanaf uw computer. tegelijkertijd(bijvoorbeeld de 5e iPhone en Android) en heeft een zeer verleidelijke prijs - iets meer dan 100 roebel.

In huishoudelijke winkels en showrooms zal de gebruiker natuurlijk niet zo'n overvloed aan verschillende kabels vinden als op de pagina's van catalogi GearBest En AliExpress. Bovendien kost dataapparatuur in de winkel aanzienlijk meer. Om deze twee redenen wordt gebruikers aangeraden USB-kabels uit China te bestellen.

Wat is de OTG-standaard?

Velen hebben zeker zo'n kabel gezien en vroegen zich af waar deze voor dient:

Dit is een kabel OTG; aan het ene uiteinde zit een stekker micro-USB, op de tweede – connector USB 2.0, "Moeder". Met zo'n kabel kun je een USB-stick op een smartphone of tablet aansluiten, maar alleen als het mobiele apparaat zelf de standaard ondersteunt OTG.

OTG(kort voor Onderweg) is een functie die is ontworpen om snel 2 USB-apparaten met elkaar te verbinden, zonder tussenkomst van een computer. Maak verbinding via OTG je kunt niet alleen een flashdrive gebruiken (hoewel dit natuurlijk het meest voorkomende geval is), maar bijvoorbeeld ook een computermuis, toetsenbord, externe harde schijf, gamingstuur, joystick. U kunt uw smartphone zelfs aansluiten op een printer of MFP om een ​​foto af te drukken die is gemaakt met de camera van het gadget.

Kabels OTG voor de iPhone zijn ook al verschenen, maar je kunt alleen foto's en video's downloaden naar een Apple-apparaat (zonder jailbreak) vanaf een extern opslagapparaat - en dan alleen als de hoofdmappen op de flashdrive en de foto's zelf de "juiste" namen.

Een volledige lijst met smartphones die de functie ondersteunen OTG, nee - simpelweg omdat bijna alle moderne gadgets kunnen bogen op deze standaard, en de lijst zou enorm zijn. Een koper die van plan is een muis of flashdrive op het apparaat aan te sluiten, moet echter bij een winkeladviseur om ondersteuning vragen OTG voordat je geld weggeeft – ‘voor het geval dat’.

USB Type-C: wat zijn de voordelen?

Overgang van micro-USB Dit is een nieuwe trend op de markt voor mobiele elektronica! Fabrikanten zijn actief bezig met het beheersen van de technologie en rusten hun vlaggenschipmodellen uit met verbeterde connectoren voor opladen en gegevensoverdracht. USB Type-C heeft lang “in de schaduw” gewacht: de connector werd in 2013 gemaakt, maar pas in 2016 besteedden marktleiders er aandacht aan.

Lijkt erop USB Type-C Dus:

Wat zijn de voordelen? Type-C voor iedereen die bekend is micro-USB?

• Hoge gegevensoverdrachtsnelheid. Bandbreedte Type-C komt overeen met 10 Gb/sec (!). Maar dat is slechts bandbreedte.: in werkelijkheid kunnen alleen bezitters van smartphones met de standaard op dergelijke snelheid rekenen USB 3.1- Bijvoorbeeld, Nexus6P En 5X. Als de gadget de standaard gebruikt USB 3.0, de snelheid zal rond de 5 Gb/sec liggen; bij USB 2.0 De gegevensoverdracht zal aanzienlijk langzamer zijn.
• Snel opladen. De duur van het opladen van de smartphone is afhankelijk van de potentiële hoeveelheid watt die door de connector wordt geleverd. USB-standaard 2.0 in staat om alles te bedienen 2,5 W– daarom duurt het opladen urenlang. Connector USB Type-C biedt 100 W– dat wil zeggen, 40 keer (!) meer. Het is merkwaardig dat stroomoverdracht in beide richtingen kan plaatsvinden - zowel naar de host als daarvandaan.
• Symmetrie van de connector. Als de connector micro-USB er is op en neer, dan de connector Type-C symmetrisch Aan welke kant je hem in de connector steekt, maakt niet uit. Vanuit dit oogpunt, technologie USB Type-C vergelijkbaar met Bliksem van Apple.

Waardigheid Type-C Het formaat van de connector is ook klein: slechts 8,4 x 2,6 millimeter. Volgens dit technologiecriterium micro-USB En USB Type-C vergelijkbaar.

U USB Type-C Er zijn ook nadelen, waarvan er één meer dan aanzienlijk is. Vanwege de ongereguleerde werking van de connector kan het opladen het mobiele apparaat gemakkelijk "braden". Deze waarschijnlijkheid is niet louter theoretisch: in de praktijk hebben zich branden voorgedaan. Het is om deze reden dat er een toename is van niet-originele, “geïmproviseerde” kabels en opladers USB Type-C Type-C en besluit de standaardconnector te verlaten. Tegelijkertijd geeft Ravencraft toe dat er misschien sprake is van volledige vervanging USB-A zal nooit gebeuren.

Smartphones met USB Type-C zijn al langere tijd op de markt, maar veel consumenten weten vrijwel niets over de nieuwe poort op Android-toestellen. In dit artikel leg ik uit wat USB Type-C is en waarvoor het gebruikt kan worden.

Wat is USB Type-C?

USB (Universal Serial Bus) is een kabelstandaard waarmee u gegevens kunt synchroniseren en ook uw mobiele apparaat kunt opladen. De eerste generatie werd al in 1998 aangekondigd en tot nu toe hebben we de opkomst van verbeterde versies van de port gezien. De nieuwste oplossing is USB Type-C.

Elke versie van USB heeft een gegevensoverdrachtsnelheid en een limiet voor de elektrische stroom die er doorheen kan gaan. USB Type-A- en Type-B-connectoren van de vorige generatie hebben slechts 4 pinnen, terwijl de moderne Type C-connector er alle 24 heeft, waardoor deze meer elektrische stroom kan geleiden en gegevens met zeer hoge snelheden kan overbrengen.

Het bekende MicroUSB 2.0 wordt momenteel bijvoorbeeld op de meeste Android-apparaten gebruikt en ondersteunt 5V (volt) / 2A (ampère) en overdrachtssnelheden van 480 MB/s. USB Type-C (3.1) biedt daarentegen al 20V/5A voor elektrische stroomoverdracht en snelheden tot 10 GB/s.

Voordelen van USB Type-C

Het is duidelijk dat de nieuwe standaard verbazingwekkende gegevensoverdrachtsnelheden biedt, maar er zijn ook andere voordelen die ons interesseren. De Type-C connector is dubbelzijdig, wat betekent dat het niet uitmaakt aan welke kant je hem aansluit, en heeft dezelfde pinnen aan beide uiteinden van de kabel.

Bovendien is de volgende generatie HDMI volledig compatibel met USB 3.1, wat betekent dat u geen dure adapter of adapter hoeft te kopen. In de toekomst zullen alle laptops en desktopcomputers worden uitgerust met dit soort handige connectoren.

Zijn er nadelen van USB Type-C?

Niet alle fabrikanten passen zich aan de nieuwe USB-standaard aan. Sommige kabels hebben Type-C-connectoren, ze zien eruit als Type-C maar ondersteunen alleen USB 2.0. Dergelijke kabels kunnen gevaarlijk zijn voor apparaten.

Koop gewoon geen goedkope Chinese accessoires om je telefoon veilig te houden. Je kunt het beste officiële USB's kopen bij de fabrikant van de smartphone.

Een ander probleem waarmee USB Type-C wordt geconfronteerd, is het kleine aantal apparaten dat met deze standaard werkt. Er zijn momenteel niet veel telefoons of andere apparaten die de nieuwe technologie gebruiken, en als je bij een vriend thuis bent en op zoek bent naar een oplader, veel succes met het vinden van de juiste kabel. Je zult misschien ook teleurgesteld zijn dat USB Type-C-opladers en -kabels niet erg goedkoop zijn, maar dat zal in de toekomst veranderen.

• Pas op voor goedkope USB-kabels
• Zelfs als uw smartphone een USB Type-C-poort heeft, ondersteunt deze mogelijk de 3.1-standaard niet, dus zorg ervoor dat u
• Gebruik altijd de originele kabel

De snelheid van de interface hangt af van de geïnstalleerde controllers, en je zou verbaasd zijn over wat sommige fabrikanten ermee doen. USB Type-C-technologie belooft ons gegevensoverdrachtsnelheden tot 10 Gbps, maar de eerste generatie apparaten met USB Type-C blijkt verre van zo snel. In dit artikel zoeken we uit wat hier aan de hand is...

USB Type-C is een intrigerende nieuwe standaard die meer dan een jaar geleden op laptops, tablets, telefoons en andere apparaten verscheen. En we hebben al lang de wens om te controleren welke snelheid het daadwerkelijk kan bieden. Met de komst van de SanDisk Extreme 900 kunnen we deze tweerichtingspoort echt tot het uiterste drijven. Voor het testen hebben we 8 laptops met USB Type-C voorbereid en ook een speciale PCIe-kaart in de desktop-pc geplaatst om de test completer te maken.

Waar uw USB-C-poort over zwijgt

USB Type-C zou een universele standaardpoort moeten worden, maar tot nu toe heeft de veelzijdigheid ervan zich alleen in verwarring gemanifesteerd. USB Type-C kan werken op 5 Gbps of 10 Gbps, terwijl het door de laptopfabrikant nog steeds als USB 3.1 wordt bestempeld. Technisch gezien kan USB Type-C zelfs werken op USB 2.0-snelheden: een schamele 480 Mbps. Dus als je een USB Type-C-poort ziet, kan je alleen maar zeggen dat de interfacesnelheid kan variëren van een bescheiden 480 Mbps tot een indrukwekkende 10 Gbps.

Om de zaken nog verwarrender te maken, gebruikt Intel Thunderbolt 3-technologie een USB Type-C-poort om gegevens over PCIe over te dragen. En het ondersteunt ook USB 3.1 met 10 Gbps.

Thunderbolt 3 en ondersteuning voor videotransmissie via USB Type-C moeten apart worden besproken, en we zullen hier nog een artikel aan wijden. Vermogen en niet zo universeel opladen via USB Type-C zijn echter al genoemd.

Niet alle USB Type-C-poorten zijn gelijk

Wat is er op uw laptop geïnstalleerd?

De prestaties van USB Type-C worden beïnvloed door een aantal belangrijke factoren. De eerste zijn de mogelijkheden van de harde schijf in uw pc. Als u kopieert vanaf een ingebouwde harde schijf, is het simpelweg onmogelijk om snelheden te krijgen die zelfs maar in de buurt komen van de snelheid van de poort, simpelweg omdat de meeste schijfinterfaces niet de maximale prestaties van USB Type-C halen.

Een andere belangrijke factor is de controller die wordt gebruikt om de poort aan te sluiten. Er zijn tegenwoordig twee populaire chips op de markt. De eerste is ASmedia ASM1142. Deze USB 3.1-chip, draaiend op 10 Gbps, is te vinden in veel vroege versies van laptops en desktops die waren uitgerust met USB Type-C. En omdat we niet snel een laptop met deze chip konden vinden, hebben we een Atech BlackB1rd MX1 PCIe-kaart in de desktop-pc geplaatst. De prestaties van het geassembleerde systeem zouden vrijwel hetzelfde moeten zijn als die van laptops met deze chip. Een andere kandidaat voor leiderschap is de dure Intel Thunderbolt 3-chip, die ook USB met 10 Gbps ondersteunt.

En tot slot is een zeer populaire oplossing die tegenwoordig in veel laptops te vinden is een USB 3.0-controller die rechtstreeks in de Intel-systeemlogica-chipset is ingebouwd. Dezelfde chip wordt gebruikt om standaard rechthoekige USB 3.0 Type-A-poorten aan te sluiten. Veel pc-fabrikanten geven het signaal eenvoudigweg door aan ovale USB Type-C-poorten. En deze oplossing is het populairst, omdat deze goedkoper is en minder energie vereist. Het beperkt echter ook elke USB Type-C-poort tot een maximale USB 3.0-snelheid van 5 Gbps.

SanDisk Extreme 900 is een van de eerste schijven die USB 3.1 10 Gbps ondersteunt

Testmethode

Voor onze tests hebben we een SanDisk Extreme 900 SSD gebruikt, die USB Type-C-connectiviteit met 10 Gbps ondersteunt. SanDisk slaagde erin deze 2TB-schijf te creëren door twee M.2 SSD-schijven te combineren in een RAID 0-array in één enkele behuizing. En het bleek een hele snelle USB-drive te zijn. Door hem aan te sluiten op de USB Type-C-poorten van elke computer, hebben we het AS SSD-hulpprogramma uitgevoerd, waarmee we de werkelijke seriële gegevensoverdrachtsnelheid van de poort kunnen evalueren.

In het onderstaande diagram ziet u de resultaten die voor zich spreken. We hebben ze gerangschikt in aflopende volgorde van uitvoering. De handtekeningen geven zowel laptopmodellen als versies van geïnstalleerde controllers aan.

We hebben 8 laptops geëvalueerd om de prestaties van USB Type-C te onderzoeken (klik op afbeelding om te vergroten)

Het is niet verwonderlijk dat laptopfabrikanten die voor de goedkoopste optie kiezen (een Intel USB 3.0 5 Gb/s-controller aansluiten op een USB Type-C-poort) u... 5 Gb/s prestaties bieden. We hebben de 12 inch MacBook niet kunnen testen omdat de AS SSD niet werkt op OS X, maar wel dezelfde controller gebruikt. Je moet dus wachten op gelijkwaardige prestaties.

Van veel groter belang is de werking van chips met een snelheid van 10 Gbps: ASMedia en Thunderbolt 3. In het diagram worden ze weergegeven door 2 Dell XPS-modellen (voor Thunderbolt) en een ASMedia-kaart in een desktop-pc. In onze test liet ASmedia een klein voordeel zien ten opzichte van de Thunderbolt 3-controller. PC-fabrikanten bevestigen deze gegevens echter onder verwijzing naar de resultaten van hun eigen interne tests.

Het Samsung Notebook 9 Pro-model gebruikt alleen het USB 3.1-gedeelte van de Intel Thunderbolt 3-controller

Er is echter nog een interessante deelnemer aan de test: de Samsung Notebook 9 Pro-laptop. Het 15,6-inch model maakt gebruik van de vrij zeldzame aanpak om een ​​USB Type-C-poort uit te rusten met behulp van een Intel “Alpine Ridge”-chip met Thunderbolt 3, maar biedt alleen USB-ondersteuning. Zelfs in het paneel Apparaatbeheer vindt u alleen de Intel USB 3.1-controller zoals weergegeven in de bovenstaande schermafbeelding.

Vertegenwoordigers van Samsung hebben bevestigd dat deze laptop niet werkt met Thunderbolt 3. We hebben dit getest met de Akitio Thunderbolt 3-schijf en deze werkt niet. Waarom de ingenieurs van Samsung dit deden, blijft een mysterie.

We weten echter wel dat de prestaties verrassend slecht zijn geweest. Ja, deze poort is sneller dan reguliere USB Type-C met ingebouwde Intel-chip, maar veel langzamer dan ASMedia en de volledige versie van Thunderbolt 3. Een vreemde zet.

Conclusie

Eén blik op de testkaart maakt duidelijk dat er echte voordelen zitten aan het hebben van een volledige 10 Gbps USB 3.1-poort in uw computer. De meest voor de hand liggende conclusie is dat je niet lang hoeft te wachten voordat bestanden naar een USB-station zijn gekopieerd. Maar daarnaast kunt u alleen met een volwaardige poort alle voordelen van een externe schijf met USB 3.1 realiseren. En aangezien er steeds meer pc-modellen met USB Type-C-poorten op de markt verschijnen, raden wij u aan de specificaties zorgvuldiger te lezen voordat u een computer aanschaft.