Поиск по сайту

up
::>Накопители >2019 > Что такое USB Type-C?

Что такое USB Type-C?

13-03-2019

Все вы наверняка слышали о USB Type-C. Но не все смогут объяснить разницу между USB 3.1 и USB Type-C. Поэтому часто у новичков возникают вопросы: «А почему по моему кабелю USB Type-C так медленно передаются данные?» или «Почему я могу только заряжать смартфон через кабель USB Type-C, но не могу передавать по нему информацию?»

USB Type-C

Для начала проясним: USB Type-C – это название разъема и кабеля. А USB 3.1 или USB 2.0 – это стандарты, которые описывают все ключевые характеристики передачи данных и питания сопутствующих узлов. Для общего развития давайте немного углубимся в историю.

Немного истории: от 1990-х до 2019

USB Type-C

Итак, на дворе начало 1990-х годов. Персональные компьютеры все активнее проникают в офисы, учебные заведения и дома. Все эта индустрия является сравнительно молодой, и есть ряд нерешенных вопросов. Один из них – универсальный интерфейс для подключения различной периферии. На тот момент активно использовались несколько интерфейсов (PS/2, COM, LPT, SCSI и другие), но ни один из них не обеспечивал достаточной простоты, универсальности и удобства. Они не поддерживали технологию Plug and Play, а также не могли применяться для подключения к компьютеру мобильных телефонов.

USB Type-C

И вот тогда ряд компаний во главе с Intel, Microsoft, Philips и US Robotics задумались о создании нового универсального интерфейса – USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина). А для активного его продвижения на рынке создали некоммерческую организацию USB Implementers Forum (USB-IF).

USB Type-C

Стандарт USB 1.0 появился в январе 1996 года. Он предполагал передачу данных на скорости от 1,5 Мбит/с (Low Bandwidth или Low Speed) до 12 Мбит/с (Full Speed). Вместе с ним дебютировали два типа 4-контактных разъемов: USB Type-A и USB Type-B. Но особой популярностью он не пользовался, поэтому в шутку этот интерфейс называли «Useless serial bus» (бесполезная последовательная шина).

Однако USB-IF не сдавалась и в сентябре 1998 выпустила обновленную спецификацию USB 1.1. Компьютеры Apple iMac стали одними из первых мейнстрим-продуктов с поддержкой USB, и именно благодаря высокой их популярности производители периферии начали активно использовать этот стандарт.

USB Type-C

В апреле 2000 года была представлена спецификация USB 2.0 (High Speed), которая стала одной из самых популярных. Она не только сохранила совместимость с USB 1.1, но также добавила ряд нововведений:

  • увеличила пропускную способность до 480 Мбит/с (High Speed или High Bandwidth);
  • добавила поддержку коннекторов USB Mini-A и USB Mini-B;
  • реализовала технологию USB On-The-Go для прямого «общения» двух USB-устройств между собой, без дополнительного посредника в виде USB-концентратора (USB Host);
  • добавила поддержку спецификации Battery Charging 1.1 для зарядки устройств, а затем перешла на Battery Charging 1.2 с повышением максимального выходного тока со стандартных 0,5 до 1,5 А при зарядке;
  • реализовала поддержку режимов сна.

USB Type-C

В ноябре 2008 года появляется USB 3.0 с заявленной максимальной пропускной способностью в 5 Гбит/с (625 МБ/с) (режим SuperSpeed), но в реальности можно рассчитывать на 3,2 Гбит/с (400 МБ/с). Зато интерфейс добавил полноценный дуплексный режим связи (до этого использовался полудуплексный) и увеличил количество контактов внутри разъема с 4 до 9. Также он позволяет регулировать силу тока в пределах от 0,15 до 0,9 А.

USB Type-C

В июле 2013 года выходит спецификация USB 3.1, в которой режим передачи USB 3.0 SuperSpeed получает название USB 3.1 Gen 1 и добавляется новый режим USB 3.1 Gen 2 SuperSpeed+ с заявленной максимальной пропускной способностью в 10 Гбит/с.

Для реализации SuperSpeed+ могут использоваться привычные кабели USB Type-A и USB Type-B, а также новый USB Type-C. Первая финальная версия его спецификации была опубликована USB-IF в августе 2014 года.

В сентябре 2017 года представлен стандарт USB 3.2, который поглотил спецификации USB 3.0 и USB 3.1. Теперь вместо USB 3.1 Gen 1 вы сможете встретить обозначение USB 3.2 Gen 1 (SuperSpeed USB), а вместо USB 3.1 Gen 2 – USB 3.2 Gen 2 (SuperSpeed USB 10Gbps). Новым станет USB 3.2 Gen 2x2 (SuperSpeed USB 20 Gbps) с максимальной пропускной способностью до 20 Гбит/с, которая возможна лишь при использовании кабеля USB-C.

USB Type-C

И последним событием до этого момента в сфере стандартизации интерфейса USB стал анонс спецификации USB4 в марте 2019. Финальная ее версия появится во второй половине текущего года, и тогда мы узнаем все технические подробности. Пока известно, что архитектура USB4 базируется на протоколе Thunderbolt 3. Вот ключевые ее особенности:

  • максимальная пропускная способность достигает 40 Гбит/с при использовании нового кабеля USB Type-C;
  • сохраняется поддержка существующих кабелей USB Type-C;
  • обратная совместимость с USB 3.2, USB 2.0 и Thunderbolt 3;
  • интеграция различных протоколов для передачи данных и подключения дисплеев;
  • эффективное распределение доступной пропускной способности между всеми подключенными устройствами.

Первые устройства с поддержкой USB4 ожидаются не ранее 2020-2021 годов.

USB Type-C

USB Type-C

Со стандартами передачи данных познакомились, теперь давайте подробнее рассмотрим разъем и кабель USB Type-C (он же USB-C). Он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими типами коннекторов:

  • Компактные размеры (8,34 х 2,56 мм) позволяют использовать его во многих устройствах.
  • Симметричный коннектор можно подключать любой стороной.
  • С обеих сторон кабеля USB-C используются одинаковые разъемы, поэтому не важно, какой из них подключается к конечному устройству, а какой – к компьютеру или зарядке.
  • В штатном режиме выдает ток 1,5 А (7,5 Вт при 5 В) или 3 А (15 Вт при 5 В).
  • Поддерживает спецификацию USB Power Delivery (PD), которая расширяет список доступных профилей передачи питания. Именно благодаря USB PD некоторые кабели USB-C могут передавать до 100 Вт энергии (5 А при 20 В).

USB Type-C

  • Поддерживает спецификацию USB Audio Device Class 3.0, которая описывает передачу цифровых и аналоговых аудиосигналов через USB. Также этот стандарт определяет необходимое питания для корректной работы подключенных гарнитур и наушников.
  • Опционально поддерживает альтернативный режим, который позволяет партнерам реализовать собственные интерфейсы. Например, с его помощью реализована поддержка DisplayPort 1.4, MHL 1.0 – 3.0, superMHL 1.0, Thunderbolt 3, HDMI 1.4b и VirtualLink 1.0.

USB Type-C

USB Type-C

Сам коннектор насчитывает 24 контакта – по 12 с каждой стороны. Четыре пары (8 из 24 контактов) используются для реализации режима USB 3.1 Gen 2 SuperSpeed+. Если предусмотрен альтернативный режим (например, для DisplayPort или Thunderbolt 3), то под его нужды выделяются лишь две пары (4 контакта) из этих четырех. Кроме того, 4 контакта используется для реализации USB 2.0 High Speed и 2 – для USB Power Delivery.

USB Type-C

Именно в этом моменте начинается «магия», которая может ввести в ступор многих новичков. Дело в том, что в любом кабеле USB Type-C используется контроллер, который активирует те или иные возможности. Физически он находится сразу за самим разъемом. И если производитель запрограммировал этот контроллер, скажем, только на работу в режиме USB 2.0 High Speed, то максимальная пропускная способность конкретно этого кабеля будет 480 Мбит/с. К каким бы устройствам вы его не подключали, он не выдаст больше.

USB Type-C

Если производитель решил не активировать спецификацию USB Power Delivery, то 100 Вт питания вы не увидите. Или, например, производитель кабеля активирует лишь протокол USB PD, а заблокирует все USB-контакты. В итоге вы сможете использовать его лишь для зарядки, но не для передачи информации. 

Социальные комментарии Cackle
Подписаться на наши каналы
telegram YouTube facebook VK Instagram google plus