Перш ніж розповідати про переваги USB Type-C, потрібно зрозуміти різницю між версіями USB Type-A та Type-B. Як правило, версії (А, В, С) розрізняються за швидкістю та функціональністю кабелю USB, а тип порту USB Type (1.1, 2.0, 3.0) має відношення до форми та міжкомпонентних з'єднань портів та роз'ємів.

USB Type-A

Найпоширеніший і відомий тип портів із усіх існуючих. Більшість пристроїв (мишки, клавіатури, флешки, камери) оснащено саме USB Type-A, який створили ще в 90-х роках. Головна перевага цього порту у надійності. Він може витримати велику кількість підключень і не зламатися при цьому. У ньому передбачено захист від неправильного підключення, тому його не вдасться встромити зворотною стороною. Втім, для портативних пристроїв великий USB Type-A не підходить, в результаті було створено модифікації менших розмірів.

Різні версії USB, у тому числі USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 мають той самий USB Type-A дизайн. Це означає, що пристрій USB 3.0 можна підключити до порту USB 2.0 і навпаки.

Також відзначимо, що існують дрібніші штекери та роз'єми Type-А, у тому числі Mini Type-A та Micro Type-A. Але пристроїв, що підтримують такий стандарт, дуже мало.

USB Type-B

Як правило, роз'єм типу B - це інший кінець стандартного кабелю USB, який підключається до гаджета (наприклад, принтеру, смартфону або зовнішньому жорсткому диску).

Так як пристрої відрізняються за формою та розміром, роз'єм типу B та його відповідний порт також бувають різних конструкцій. До цього часу існувало п'ять популярних конструкцій USB Type-B.

Оригінальний стандарт (Type-В): Цю конструкцію вперше використовували в моделі USB 1.1, а після  - в USB 2.0. В основному використовується для підключення великих периферійних пристроїв до комп'ютера, таких як принтери або сканери.

Mini-USB (або Mini-B USB): Використовувався у цифрових камерах, смартфонах та старих портативних накопичувачах. Нині ця конструкція вважається застарілою.

Micro-USB (або Micro-B USB): Ледве менший, ніж Mini-USB, порт в даний час вважається найбільш популярною конструкцією USB-портів для смартфонів і планшетів.

Type-B USB 3.0: Призначений для пристроїв, що вимагають високої продуктивності  - NAS, стаціонарних жорстких дисках. Роз'єм сильно модифікований і підключити його до USB 2.0 не вийде. У продажу такі шнури також зустрінеш не часто.

Micro-USB 3.0 (або Micro-B USB 3.0): В основному використовується для портативних накопичувачів. Відрізняється з інших портів синім кольором одного з роз'ємів.

Пропрієтарний USB-порт

Не всі пристрої використовують згадані стандартні кабелі USB. Більше того, деякі з них використовують фірмову конструкцію, захищену патентами. Найбільш відомим прикладом використання таких кабелів стали iPhone та iPad.

USB Type-C

Фізично, в Type-C порт і роз'єм приблизно такого ж розміру, що й у вище зазначеному Micro-B USB. Але розміри роз'єму Type-C менші, ніж у попередньої версії: 8,4 мм на 2,6 мм. Це означає, що він досить малий, щоб працювати навіть для найменших гаджетів.

На відміну від попередніх версій USB, новий роз'єм дуже легко підключати  - він симетричний. Тепер не потрібно думати, якою стороною його вставляти, а також розбиратися, де верх, а де низ.

Починаючи з 2015 року, Type-C USB підтримує USB 3.1 з максимальною швидкістю 10 Гбіт і вищу напругу  - 20В (100W) та 5А. Враховуючи, що 15-дюймові ноутбуки працюють на потужності до 60W, це означає, що в майбутньому ми зможемо заряджати ноутбуки так само, як планшети та смартфони - за допомогою маленького USB-порту. Насправді, 12-дюймовий Macbook став першим ноутбуком, який отримав тільки один роз'єм USB Type-C. З його допомогою користувач зможе не тільки підключати периферійні пристрої, але і заряджати сам ноутбук.

Переваг у порту USB Type-C достатньо: через єдиний роз'єм можна підключати монітор чи телевізор, передавати інформацію, взаємодіяти з периферійними пристроями та заряджати акумулятор. Саме гніздо USB Type-C при цьому можна розмістити на бічній панелі тонкого корпусу смартфона.

USB Type-C здатний замінити собою цілий "зоопарк" роз'ємів. Цей інтерфейс можна використовувати для підключення зовнішніх накопичувачів, принтерів та моніторів.

Потрібно пройти ще кілька років, але Type-C безперечно стане таким же популярним, як поточний Type-A. Причому він спростить взаємодію з пристроями в рази. Лише один крихітний кабель буде працювати на будь-якому пристрої, заряджаючи його та передаючи дані.

Швидкість роботи інтерфейсу залежить від встановлених контролерів і ви будете здивовані тим, що роблять з ними деякі виробники. Технологія USB Type-C обіцяє нам швидкість передачі на рівні до 10 Гбіт/с, але перше покоління пристроїв з USB Type-C виявляється далеко не настільки швидким. У цій статті ми розуміємо, у чому справа…

USB Type-C - новий стандарт, що інтригує, який більше року тому став з'являтися в ноутбуках, планшетах, телефонах і на інших пристроях. І в нас давно виникло бажання перевірити, яку ж швидкість він реально може забезпечити. Завдяки появі SanDisk Extreme 900 ми справді можемо змусити цей двосторонній порт працювати на межі. Для тестування ми підготували 8 ноутбуків із USB Type-C, а також вставили в настільний ПК спеціальну карту PCIe, щоб тест був повнішим.

Про що мовчить ваш порт USB-C

Мається на увазі, що USB Type-C стане універсальним стандартним портом, але на сьогодні його універсальність проявляється лише у заплутаності. USB Type-C може працювати на швидкості 5 Гбіт/с або 10 Гбіт/с, будучи маркованим як USB 3.1 виробником ноутбука. Технічно USB Type-C може працювати навіть на швидкості USB 2.0 – на жалюгідних 480 Мбіт/с. Так що якщо ви бачите порт USB Type-C, то ним можна сказати тільки те, що швидкість інтерфейсу може змінюватись від скромних 480 Мбіт/с до значних 10 Гбіт/с.

Щоб заплутати ще сильніше, технологія Intel Thunderbolt 3 використовує порт USB Type-C для передачі даних через PCIe. І вона також підтримує USB 3.1 зі швидкістю 10 Гбіт/с.

Обговорювати Thunderbolt 3 та підтримку передачі відео через USB Type-C потрібно окремо, і ми присвятимо цьому іншу статтю. Однак про живлення і не таку універсальну зарядку через USB Type-C вже було сказано.

Не всі порти USB Type-C однакові

Що ж встановлено у ваш ноутбук?

На продуктивність USB Type-C впливає низка ключових факторів. Перше – це можливості жорсткого диска у вашому ПК. Якщо ви копіюєте з вбудованого вінчестера, отримати швидкість навіть близьку до швидкості порту просто неможливо, тому що більшість дискових інтерфейсів не дотягують до максимальної продуктивності USB Type-C.

Інший важливий фактор – це контролер, який використовується для підключення порту. На сьогоднішній день існує два популярні чіпи, доступні на ринку. Перший з них – ASmedia ASM1142. Цей чіп USB 3.1, що працює зі швидкістю 10 Гбіт/с, можна знайти в багатьох ранніх версій ноутбуків і настільних ПК, які були оснащені USB Type-C. І оскільки нам не вдалося оперативно знайти ноутбук із цим чіпом, ми вставили карту Atech BlackB1rd MX1 PCIe у настільний ПК. Продуктивність зібраної системи має бути практично такою самою, як у ноутбуків з даним чіпом. Інший кандидат на лідерство - це дорогий чип Intel Thunderbolt 3, який також підтримує можливість роботи USB зі швидкістю 10 Гбіт/с.

Ну і, нарешті, дуже популярне на сьогодні рішення, яке можна знайти в багатьох ноутбуках - це контролер USB 3.0, вбудований безпосередньо в чіпсет системної логіки Intel. Той самий чіп використовується для підключення стандартних прямокутних портів USB 3.0 Type-A. Багато виробників ПК просто передають його сигнал на овальні порти USB Type-C. І саме це рішення є найпопулярнішим, оскільки воно дешевше і потребує менше енерговитрат. Однак воно також обмежує роботу будь-якого порту USB Type-C максимальною швидкістю USB 3.0 – 5 Гбіт/с.

SanDisk Extreme 900 - один із перших дисків з підтримкою USB 3.1 10 Гбіт/с

Метод тестування

Для проведення тестів ми використали SanDisk Extreme 900 SSD, який справді підтримує підключення USB Type-C на швидкості 10 Гбіт/с. SanDisk вдалося створити це накопичувач ємністю 2 Тб, об'єднавши два диски M.2 SSD масив RAID 0 всередині одного корпусу. І вийшов справді швидкий USB-диск. Підключаючи його до USB Type-C портів кожного комп'ютера, ми запускали утиліту AS SSD, яка дозволяє оцінити реальну швидкість послідовної передачі даних порту.

Результати, які говорять самі за себе, можна побачити на діаграмі нижче. Ми розташували їх у порядку зменшення продуктивності. На підписах вказані моделі ноутбуків, так і версії встановлених контролерів.

Ми оцінили 8 ноутбуків, щоб дослідити продуктивність USB Type-C (натисніть на зображення для збільшення)

Не дивно, що виробники ноутбуків, які вибрали найдешевший варіант (підключення контролера Intel USB 3.0 5 Гб/с до USB Type-C), забезпечують вам продуктивність в 5 Гбіт/с. Нам не вдалося протестувати 12-дюймовий MacBook, тому що AS SSD не працює на OS X, але він використовує той самий контролер. Отже, доводиться чекати еквівалентної продуктивності.

Набагато більший інтерес викликає робота чіпів зі швидкістю 10 Гбіт/с: ASMedia та Thunderbolt 3. На діаграмі вони представлені 2 моделями Dell XPS (для Thunderbolt) та картою ASMedia у настільному ПК. У нашому тесті ASmedia показав невелику перевагу над контролером Thunderbolt 3. Проте виробники ПК підтверджують ці дані, пославшись на результати власних внутрішніх тестувань.

Модель Samsung Notebook 9 Pro використовує лише частину контролера Intel Thunderbolt 3, що підтримує USB 3.1

Втім, у тесті є ще один цікавий учасник – це ноутбук Samsung Notebook 9 Pro. 15,6-дюймова модель використовує досить рідкісний підхід оснащення порту USB Type-C за рахунок використання чіпа Intel "Alpine Ridge" з Thunderbolt 3, проте включає в нього тільки підтримку USB. Навіть у панелі «Диспетчера пристроїв» ви знайдете лише контролер Intel USB 3.1, як це показано на скріншоті вище.

Представники Samsung підтвердили, що цей ноутбук не працює з Thunderbolt 3. Ми перевірили це за допомогою диска Akitio Thunderbolt 3 – дійсно не працює. Навіщо інженери Samsung надійшли таким чином, залишається таємницею.

Однак нам відомо, що продуктивність виявилася напрочуд низькою. Так, цей порт працює швидше, ніж звичайні USB Type-C з вбудованим чіпом Intel, але набагато повільніше, ніж ASMedia та повна версія Thunderbolt 3. Дивний хід.

Висновок

Один погляд на тестову діаграму дає зрозуміти, що наявність у комп'ютері повноцінного порту USB 3.1 зі швидкістю 10 Гбіт/с має реальні переваги. Найочевидніший висновок: вам не доведеться довго чекати на копіювання файлів на USB-диск. Але крім цього тільки з повноцінним портом ви зможете розкрити всі переваги зовнішнього диска USB 3.1. І оскільки на ринку з'являтиметься все більше моделей ПК з портами USB Type-C, ми рекомендуємо уважніше читати характеристики перед покупкою комп'ютера.

USB Type-C не зовсім нова концепція для шанувальників Android, але є деякі, які все ще у невіданні щодо цієї технології. У цій статті ми з'ясуємо, що таке USB Type-C, і отримаємо деякі рекомендації щодо його використання.

USB (універсальна послідовна шина) – це стандарт кабелю, який дозволяє передавати дані та живлення між електронними пристроями. Він уперше з'явився в 1998 році і з того часу пройшов кілька ітерацій, останнім з яких був USB Type-C.

Кожна версія USB має швидкість передачі даних та обмеження кількості електричного струму через неї. Попередні роз'єми USB Type-A та Type-B мають лише чотири контакти, але USB Type-C має 24, більшу велику та вищу швидкість передачі даних.

Наприклад, Micro-USB 2.0, який в даний час знаходиться на Android Android смартфонів, підтримує 5 В (вольт)/2А (ампера) потужності та швидкості передачі даних 480 Мбіт/с. USB 3.1 Тип-C, з іншого боку, 20 В/5 А потужність зі швидкістю передачі до 10 Гбіт/с.

У чому переваги USB Type-C

Type-C має декілька інших корисних функцій. Роз'єм USB Type-C є оборотним, що означає, що він працюватиме незалежно від орієнтації, в якій він підключаєте, і має ідентичний штир з обох кінців.

Більше того, наступне покоління HDMI сумісне з USB Тип-C, тобто немає потреби в окремому ключі для надсилання аудіо/візуальних даних високої чіткості. У майбутньому ноутбуки, без сумніву, повністю повернуть USB Type-C.

Які недоліки USB Type-C

Не всі виробники адаптуються до нового стандарту USB. Деякі кабелі USB Type-C – відповідає стандарту USB 2.0, що є небезпечною практикою та може пошкодити ваш смартфон.

Якщо вам потрібно купити кабель Тип-C для телефону, ви можете придбати його у свого виробника пристроїв в даний час.

Ще одна велика проблема — це кількість пристроїв, які її використовують. Nektus 5X, удачі у пошуку кабелю. Іншим недоліком є ​​те, що якісні кабелі та зарядні пристрої USB Type-C коштують дорого.

Остерігайтеся дешевих кабелів USB Type-C, вони можуть зашкодити вашому телефону.

Навіть якщо у смартфона є USB Type-C, він може не підтримувати стандарт USB 3.1, оскільки ви дізналися, чи є він перед покупкою. Завжди використовувати кабель, що постачається із пристроєм USB Type-C

Процес масового впровадження інтерфейсу USB у ПК та периферійних пристроях розпочався наприкінці 90-х років минулого століття. Минуло лише кілька років, і USB став фактичним стандартом для підключення периферійних пристроїв, практично витіснивши інші рішення – такі як послідовний та паралельний порти, PS/2 та ін.

Більше того: комп'ютерами та периферійним обладнанням справа не обмежилася. Зручність, простота підключення та універсальність інтерфейсу USB сприяли розповсюдженню даного рішення і в інших сферах – зокрема, у мобільних пристроях, побутовій аудіо- та відеоапаратурі, автомобільній електроніці тощо.

Оскільки процес вдосконалення ПК, мобільних пристроїв та іншого обладнання йде постійно, іноді виникає необхідність у доопрацюванні інтерфейсу USB з метою покращення ключових характеристик (зокрема, пропускної спроможності), розширення функціональних можливостей, впровадження роз'ємів нових типорозмірів тощо. Все це дозволяє адаптувати існуюче рішення до потреб індустрії, що змінюються.

З найпомітніших нововведень останніх років можна згадати використання режиму SuperSpeed, що з'явився в специфікації USB версії 3.0. Остаточний текст цього документа було затверджено наприкінці 2008 року, і протягом кількох наступних років це рішення набуло широкого поширення.

Проте з того часу вже минуло чимало часу, і настав час чергових удосконалень. У наступному році ІТ-індустрію і на нас з вами чекає низка без перебільшення революційних нововведень. Саме про них ми розповімо в цьому огляді.

Режим SuperSpeedPlus

Влітку 2013 року було затверджено специфікацію USB версії 3.1. Головним новаторством, яке узаконив цей документ, став режим SuperSpeedPlus, що дозволяє збільшити пропускну спроможність шини передачі даних інтерфейсу USB вдвічі: з попередніх 5 до 10 Гбіт/с. Для сумісності з старішим обладнанням передбачена можливість роботи і в режимі SuperSpeed ​​(до 5 Гбіт/с). Таким чином, підключення USB 3.1 дозволить (принаймні теоретично) передавати дані на швидкості понад 1 Гбайт/с і практично дотягнутися за цим показником до інтерфейсу HDMI версії 1.4 (пропускна здатність якого становить 10,2 Гбіт/с).

Що це означає на практиці? Смуги в 10 Гбіт/с цілком достатньо для трансляції відео високої чіткості (Full HD) із частотою оновлення кадрів до 60 Гц або стереоскопічних записів в аналогічній роздільній здатності із частотою до 30 Гц. Відповідно, USB 3.1 можна розглядати як повноцінну альтернативу спеціалізованим інтерфейсам (таким як DVI та HDMI) для трансляції відеосигналу високої роздільної здатності з ПК та мобільних пристроїв на монітори, проектори та інші пристрої.

Роз'єм USB Type C

Одне з революційних нововведень, яке торкнеться сфери ПК, а також периферійних та мобільних пристроїв вже найближчим часом – впровадження інтерфейсного роз'єму USB нового типу. Розробкою специфікації штекерів та розеток USB Type C займалася організація USB 3.0 Promoter Group, а остаточний текст цього документа було затверджено у серпні 2014 року. Конструкція роз'ємів USB Type C має низку важливих особливостей, про які варто розповісти докладно.

По-перше, штекери та розетки USB Type C мають симетричну форму. У розетці USB Type C пластиковий язичок розташований точно посередині, а контактні майданчики на ньому розміщені з обох боків. Завдяки цьому штекер у таку розетку можна підключати як у прямому, так і в перевернутому на 180 ° положенні. Це значно спростить життя користувачів, які нарешті будуть позбавлені необхідності визначати правильну орієнтацію штекера навмання (що особливо актуально при підключенні кабелів до системного блоку, встановленого під столом).

По-друге, специфікація USB Type C передбачає використання симетричних кабелів, які з обох боків обладнані однаковими штекерами. Відповідно, розетки, що встановлюються на хост-пристроях та на периферійному устаткуванні, будуть однаковими.

І по-третє, роз'єм USB Type C не матиме міні- і мікроверсій. Передбачається, що розетки та штекери USB Type C стануть єдиними для настільних та портативних ПК, периферійного обладнання, побутової апаратури, мобільних пристроїв, джерел живлення тощо. Відповідно, для з'єднання пристроїв будь-яких типів знадобиться лише один уніфікований кабель.

Розміри розетки USB Type C становлять приблизно 8,4 х2, 6 мм, що дозволяє без проблем розмістити її в корпусі навіть малогабаритних пристроїв. Передбачено кілька варіантів конструкції розеток для монтажу як на поверхні друкованої плати, так і у спеціальному вирізі (останній варіант дозволяє зменшити товщину корпусу пристрою).

Конструкція штекерів і розеток USB Type C розрахована на 10 тис. підключень і відключень - що відповідає показникам надійності роз'ємів USB типів, що нині використовуються.

Перша публічна демонстрація роз'ємів та кабелів USB Type C відбулася у рамках форуму осіннього форуму IDF 2014, який відбувся на початку вересня у Сан-Франциско (США). Одним з перших пристроїв, що серійно випускаються, обладнаних роз'ємом USB Type C, став анонсований в середині листопада планшет .

Зрозуміло, фізична несумісність роз'єму USB Type C з розетками старіших типів – не найкраща новина для кінцевих користувачів. Тим не менш, розробники з USB 3.0 Promoter Group зважилися піти на такий радикальний крок задля того, щоб розширити функціональні можливості USB інтерфейсу, а також створити заділ на майбутнє. Для підключення нових пристроїв до обладнання, оснащеного роз'ємами старіших типів, будуть випускатися кабелі-перехідники (USB Type C – USB Type A, USB Type C – USB Type B, USB Type C – microUSB тощо).

USB Power Delivery 2.0

Одна з причин нинішньої популярності USB - можливість передачі не тільки даних, але і живлення по одному кабелю. Це дозволяє максимально спростити процедуру підключення і скоротити кількість проводів, що використовуються. При роботі з мобільними пристроями дана властивість інтерфейсу USB забезпечує можливість передавати та синхронізувати дані з ПК, а заразом заряджати батарею гаджета, підключивши всього один кабель. Те саме можна сказати і про малопотужну периферію. Завдяки можливості передачі електроживлення по інтерфейсному кабелю ми давно позбавлені необхідності використовувати зовнішні блоки живлення для деяких периферійних пристроїв - зокрема, планшетних сканерів, малопотужних акустичних систем і т.п. За рахунок цього вдалося скоротити не лише кількість дротів на робочому столі, а й зайнятих розеток під ним.

Втім, стрімкий розвиток мобільних пристроїв в останні роки призвело до суттєвої зміни вимог не тільки до пропускної спроможності шини даних, а й до параметрів електроживлення, що подається USB-з'єднання. Для зарядки малопотужних пристроїв (таких як MP3-плеєри або бездротові гарнітури) цілком достатньо струму 500 мА (а це, нагадаємо, максимальне значення для стандартних портів USB версій 1.1 і 2.0). Однак для нормальної зарядки сучасних смартфонів і планшетів потрібні джерела живлення, здатні видавати струм завбільшки 2 А і більше.

Аналогічна ситуація спостерігається й у сегменті периферійних пристроїв. Потужності, що передається по USB, цілком вистачає для забезпечення електроживлення 2,5-дюймового зовнішнього жорсткого диска або настільного планшетного сканера з датчиком типу CIS. Однак постачати електроенергією невеликий струменевий принтер або, наприклад, РК-монітор, інтерфейс USB навіть версії 3.0 (а в ній максимальний струм був збільшений до 900 мА на порт) не дозволяє.

З метою розширення можливостей інтерфейсу USB із забезпечення електроживлення зовнішніх пристроїв було розроблено специфікацію USB Power Delivery 2.0. Цей документ регламентує подачу живлення на пристрої із споживаною потужністю до 100 Вт, причому в будь-якому напрямку – як від хост-пристрою до периферійного, так і навпаки. Наприклад, ноутбук зможе отримувати живлення від монітора, до якого він підключений USB.

Зрозуміло, можливості подачі живлення зовнішні пристрої обмежені конструктивними особливостями ПК чи іншого апарату, що у ролі джерела живлення. Саме тому в специфікації USB Power Delivery 2.0 передбачено три профілю - для пристроїв із споживаною потужністю до 10, 60 та 100 Вт. У першому випадку напруга живлення становить 5 В, а максимальний струм ланцюга навантаження може досягати 2 А. Другий профіль передбачає використання напруги живлення 12 В, а третій - 20 В. Максимальний струм ланцюга навантаження в обох випадках обмежений величиною в 5 А.

Необхідно відзначити, що для живлення потужного навантаження необхідно, щоб обидва пристрої підтримували відповідний профіль USB Power Delivery 2.0. Очевидно, що максимальна потужність буде обмежена можливостями апарату, що виступає як джерело живлення. Є й інші аспекти, які потрібно мати на увазі.

У разі, якщо струм у ланцюзі живлення не перевищує 2 А, для з'єднання пристроїв можна застосовувати роз'єми USB будь-яких існуючих типів. Підключення більш потужного навантаження можливе лише через роз'єми USB Type C (про які вже було сказано вище) та відповідні кабелі. Також необхідно звернути увагу на те, що на відміну від роз'ємів USB Type C, конструкція стандартних кабелів розрахована на максимальний струм 3 А. Таким чином, для підключення потужнішого навантаження знадобиться спеціальний кабель.

Впровадження специфікації USB Power Delivery 2.0 значно розширить можливості передачі живлення по шині інтерфейсу USB. Реалізація цього рішення в перспективі дасть дозволити використовувати порти USB настільного комп'ютера для підзарядки не тільки смартфонів, планшетів і т.п. гаджетів, але також і мобільних ПК – нетбуків, ноутбуків тощо. Крім того, буде значно розширено номенклатуру периферійних пристроїв, які можуть отримувати необхідний для роботи струм по шині інтерфейсу USB і відповідно обходитися без окремих блоків живлення. Цей список поповнять РК-монітори, активні акустичні системи та ін.

Альтернативні режими

Ще одна важлива новація, яка стане доступною з переходом до використання роз'єму USB Type C, - підтримка функціональних розширень (Functional Extensions). Окремим випадком функціональних розширень є звані альтернативні режими (Alternate Modes, AM). З їх допомогою виробники зможуть задіяти фізичне з'єднання USB-інтерфейсу для реалізації специфічних можливостей і функцій тих чи інших пристроїв.

Наприклад, альтернативний режим Audio Adapter Accessory Mode дозволяє використовувати фізичне з'єднання інтерфейсу USB для трансляції аналогового звукового сигналу на навушники, зовнішні акустичні системи та інше обладнання. До пристрою, обладнаного роз'ємом USB Type C та підтримуючого режиму Audio Adapter Accessory Mode, можна буде підключити навушники або зовнішню АС через спеціальний перехідник, обладнаний 3,5-мм гніздом mini-jack.

Підтримка альтернативних режимів одна із властивостей USB-пристроїв нового класу - USB Billboard Device Class. Виробникам, які мають намір розробляти власні альтернативні режими, необхідно отримати унікальний ідентифікатор (SVID) від організації USB-IF.

У 2014 році організація Video Electronics Standards Association (VESA) розробила специфікацію альтернативного режиму DisplayPort Alternate Mode. Дане рішення дозволяє використовувати дві пари провідників USB-кабелю (TX+/TX– і RX+/RX–) для трансляції нестиснутого цифрового AV-потоку. При цьому зберігається можливість передачі даних (у режимах Low Speed, Full Speed ​​і Hi-Speed ​​по парі D+/D-), а також живлення по тому ж інтерфейсному кабелю. Таким чином, з'єднавши два пристрої, що підтримують режим DisplayPort Alternate Mode, ви зможете транслювати звуковий та відеосигнал, передавати дані в обидві сторони на швидкості до 480 Мбіт/с, а також подавати електроживлення – і все це по одному кабелю!

Пристрої, що підтримують DisplayPort Alternate Mode, можна буде підключити до апаратури, не оснащеної портами USB Type C (зокрема, моніторів, телевізорів тощо). Специфікація цього режиму передбачає варіанти під'єднання до інтерфейсів DisplayPort, HDMI або DVI через спеціальні перехідники.

У листопаді 2014 року консорціум MHL повідомив про розробку альтернативного режиму MHL Alternate Mode, який дозволить транслювати несжатий звуковий та відеосигнал (у тому числі високої та надвисокої чіткості) з мобільних пристроїв, обладнаних роз'ємом USB Type C, на зовнішнє обладнання (монітори, телевізори, та ін.) за стандартним USB-кабелем. У розробці специфікації взяли участь фахівці компаній Nokia, Samsung Electronics, Silicon Image, Sony та Toshiba.

Впровадження альтернативних режимів дозволить значно розширити функціональні можливості інтерфейсу USB і максимально спростити процедуру з'єднання пристроїв різних типів.

Висновок

Завершуючи даний огляд, ще раз перерахуємо найважливіші нововведення, процес впровадження яких у серійно випускаються пристрої, обладнані інтерфейсом USB, почнеться вже найближчим часом.

Описаний у специфікації USB версії 3.1 режим передачі SuperSpeedPlus дозволить збільшити максимальну пропускну здатність цього інтерфейсу до 10 Гбіт/с. Звичайно, це менше, ніж у HDMI 2.0 та Thunderbolt 2 (які, нагадаємо, забезпечують передачу даних зі швидкістю до 18 та 20 Гбіт/с відповідно). Втім, 10 Гбіт/с цілком достатньо передачі несжатого відеосигналу високої чіткості із частотою зміни кадрів до 60 Гц. Крім того, представники USB-IF заявили, що в наступних версіях USB цілком можливе збільшення пропускної спроможності до 20 Гбіт/с - благо, у конструкції нових роз'ємів USB Type C та відповідних кабелів закладено певний запас для подальшого розвитку.

Впровадження підтримки специфікації USB Power Delivery 2.0 дозволить значно збільшити максимальну потужність електроживлення, що передається USB-з'єднанням. Відповідно, буде розширено номенклатуру периферійних та мобільних пристроїв, які зможуть отримувати живлення по інтерфейсному кабелю. Повсюдне впровадження цього рішення дозволить помітно скоротити кількість кабелів і зовнішніх блоків живлення, зменшити кількість зайнятих розеток і більш ефективно використовувати електроенергію.

Поява пристроїв класу USB Billboard Device Class з підтримкою альтернативних режимів відкриє нові можливості. У цьому кожен виробник зможе створювати власні режими для апаратів тих чи інших типів з урахуванням їхньої специфіки.

Безумовно, однією з революційних змін, яка торкнеться сфери ПК, периферійних та мобільних пристроїв, побутової апаратури тощо, стане впровадження роз'єму USB Type C, який (як передбачається) прийде на зміну штекерам і розеткам USB типів, що нині використовуються. З одного боку, перехід до єдиного роз'єму для всіх типів пристроїв дозволить значно спростити життя користувачів і скоротити до мінімуму кількість необхідних кабелів. Але, з іншого боку, індустрії та користувачам доведеться пережити дуже непростий та болісний процес зміни поколінь. Колишні рішення відрізнялися максимальною сумісністю: конструкція звичайних штекерів USB Type A і Type дозволяє без проблем підключати їх у відповідні розетки версії 3.0. Тепер для з'єднання пристроїв різних поколінь доведеться використовувати додаткові пристрої.

У специфікації USB 3.1 передбачена зворотна сумісність з попередніми версіями інтерфейсу. Однак з появою серійних пристроїв, обладнаних роз'ємом USB Type C, користувачі неминуче зіткнуться з необхідністю придбання перехідників та адаптерів, що забезпечують можливість підключення нових апаратів до більш старого обладнання з розетками USB Type A, Type та інших типів. Враховуючи, що в даний час щорічно випускається близько 4 млрд. пристроїв, оснащених інтерфейсом USB, дана проблема буде дуже актуальна протягом як мінімум п'яти-шести найближчих років.

Також необхідно зазначити, що повною мірою реалізувати потенціал інтерфейсу USB версії 3.1 і роз'єм USB Type C на практиці можна буде лише тоді, коли у користувачів накопичиться хоча б мінімальна кількість обладнання, оснащеного цими новинками. Очевидно, що у випадку взаємодії двох пристроїв різних поколінь функціональні можливості та максимальна пропускна спроможність інтерфейсу будуть обмежені характеристиками контролера USB старішого апарата.

На думку експертів відомого тайванського ресурсу DigiTimes, серійні моделі ПК, а також мобільних та периферійних пристроїв, обладнаних інтерфейсом USB 3.1 та роз'ємами USB Type C, надійдуть у продаж уже у першій половині 2015 року. У свою чергу, провідні розробники операційних систем та ПЗ вже заявили про готовність випустити оновлення для реалізації підтримки USB 3.1 у своїх продуктах.

Останні зміни та покращення технології USB розширюють вибір інтерфейсів для користувачів. Спочатку форум з впровадження USB (USB Implementers Forum) перейменував інтерфейс USB 3.0 на USB 3.1 Gen 1. При цьому технічні характеристики інтерфейсу залишилися колишніми. Потім форум представив USB 3.1 Gen 2 і новий тип фізичного роз'єму, який отримав назву - USB Type C. Ми вирішили пролити світло на ситуацію навколо цих стандартів та роз'ємів.

Технологія USB 3.1

В даний час технологія USB 3.1 Gen 1 (колишньо USB 3.0) підтримується як стандарт найновішими операційними системами MacOS, Linux та Windows. Інтерфейс забезпечує максимальну теоретичну пропускну здатність 5 Гбіт/с та актуальну до 3,4 Гбіт/с та до 900 мА струму для пристроїв. На відміну від USB 2.0 версія 3.1 працює в повнодуплексному режимі, іншими словами, можливе одночасне відправлення та прийом даних.

USB 3.1 Gen 2 пропонує користувачам пропускну здатність удвічі більшу, ніж Gen 1: 10 Гбіт/с. USB 3.1 Gen 2 не є стандартом для Intel або AMD, але може підтримуватись сторонніми драйверами та контролерами. І хоча Gen 2 отримав невеликі зміни протоколу, він підтримує зворотну сумісність із Gen 1.

Сфера застосування USB 3.1

Отже, технологія USB 3.1 надає користувачеві значно збільшену продуктивність проти USB 2.0. При використанні знімних накопичувачів буде забезпечено швидша передача даних: великих відеофайлів та зображень. USB 3.1 забезпечить підтримку високих дозволів та частоти кадрів для камер, що використовуються у системах машинного зору на виробничих лініях. Відповідно, і PTZ камери, які використовуються як у системах відеоспостереження, так і в системах відеоконференцзв'язку без використання апаратного кодека, можуть підтримувати роздільну здатність 1080p60 і вище. Безперечно, це покращує якість та зменшує вартість систем для відеоконференцій, а також дозволяє користувачам підключати свої власні пристрої до Skype та WebEx.

Схема розташування висновків USB 3.1

Як і USB 3.0, USB 3.1 отримав додаткові контакти підтримки SuperSpeed. Контакти D+ та D- залишилися колишніми, включаючи (power) та (ground). Для обслуговування шини SuperSpeed ​​були додані дві додаткові кручені пари, які забезпечують двонаправлену передачу даних SuperSpeed: StdA_SSRX+ and StdA_SSRX- (прийом) і SSTX+ and StdA_SSTX (передача).

USB Type C

Новий тип фізичного роз'єму привносить значні якісні зміни, які виділяють його на тлі USB 3.1 Gen 1 та Gen 2. Type C підтримує передачу даних зі швидкістю до 40 Гбіт/с (альтернативний режим Thunderbolt 3) та струму потужністю до 100 Ватт. Багато хто вже оцінив форму роз'єму: його можна вставляти будь-якою стороною. І конектор, і з'єднувач вийшли досить компактними і набагато міцнішими за альтернативи, наприклад, micro USB. Кабелі отримали маркування електронним чіпом для правильного використання та запобігання ситуацій, коли він не сумісний або передається занадто велика потужність на пристрій, який його не підтримує. Type C назад сумісний із USB 2.0, 3.1 Gen 1 та 3.1 Gen 2.

Type C може як споживати, і забезпечувати харчування. Один і той самий порт може використовуватися як для підключення флеш накопичувача, так і для заряджання ноутбука. Крім цього, зарядка від Type C таких пристроїв, як смартфони та планшети, відбувається швидше.

Альтернативні режими

USB Type C може працювати в так званих альтернативних режимах, які дозволяють передавати через роз'єм і кабелі не лише дані USB. При цьому задіяні інші фізичні протоколи і з кожним з них забезпечується передача струму з потужністю до 100 Ватт.

• Альтернативний режим DisplayPort– підтримка передачі відео з роздільною здатністю до 4Kp60 4:4:4 з версією DisplayPort 1.3. Одночасна передача USB 3.1 Gen 2 та USB 2.0.
• Альтернативний режим Mobil High-Definition Link (MHL)— підтримка передачі відео з роздільною здатністю до 4Kp60 (1 лінія) або до 8Kp60 (4 лінії) за допомогою MHL 1.0, підтримка USB 2.0 та 3.1 залежно від конфігурації.
• Альтернативний режим Thunderbolt 3– підтримка до двох дисплеїв з роздільною здатністю до 4Kp60, передача PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 та 3.1, залежно від конфігурації.
• Альтернативний режим HDMI– підтримка специфікації HDMI 1.4b (4Kp30, 4Kp60 4:2:0),без підтримки одночасної передачі USB 3.1 у будь-якій конфігурації.

Тенденції навколо USB-C

Особливості та переваги USB Type C, безумовно, відіб'ються на збільшенні присутності роз'єму в мобільних пристроях та ноутбуках. Серед пристроїв із цим типом роз'єму очікуються флеш накопичувачі, різні док-станції, монітори та адаптери для застарілих інтерфейсів. До 2019 року очікується постачання до двох мільярдів різних пристроїв.