Testování tří kabelů USB typu C. USB Type-C – co to je a k čemu slouží?
Než začnete mluvit o výhodách USB Type-C, musíte pochopit rozdíl mezi verzemi USB Type-A a Type-B. Typicky se verze (A, B, C) liší rychlostí a funkčností kabelu USB a port typu USB (1.1, 2.0, 3.0) souvisí s tvarem a propojením portů a konektorů.
USB typu A
Nejběžnější a rozpoznatelný typ portu ze všech existujících. Většina zařízení (myši, klávesnice, flash disky, fotoaparáty) je vybavena USB Type-A, které vzniklo již v 90. letech. Hlavní výhodou tohoto portu je spolehlivost. Vydrží velké množství spojů bez porušení. Poskytuje ochranu před nesprávným připojením, takže jej nelze zapojit zpětně. Velké USB Type-A se však pro přenosná zařízení nehodí, vznikly tak menší úpravy.P
Různé verze USB, včetně USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, mají stejný design USB Type-A. To znamená, že zařízení USB 3.0 lze zapojit do portu USB 2.0 a naopak.
Všimněte si také, že existují menší zástrčky a konektory typu A, včetně Mini Type-A a Micro Type-A. Je ale velmi málo zařízení, která tento standard podporují.
USB typu B
Konektor typu B je obvykle druhým koncem standardního kabelu USB, který se připojuje k miniaplikaci (jako je tiskárna, smartphone nebo externí pevný disk).
Protože se zařízení liší tvarem a velikostí, konektor typu B a jeho odpovídající port se také dodávají v různých provedeních. Doposud bylo k dispozici pět populárních provedení USB Type-B.
Původní standard (Typ-B): Tento design byl poprvé použit v modelu USB 1.1 a poté v USB 2.0. Používá se hlavně pro připojení velkých periferních zařízení, jako jsou tiskárny nebo skenery, k počítači.
Mini-USB (nebo Mini-B USB): Používá se v digitálních fotoaparátech, chytrých telefonech a starších přenosných úložných zařízeních. Tento design je nyní považován za zastaralý.
Micro-USB (nebo Micro-B USB): Port je o něco menší než Mini-USB a je v současnosti považován za nejoblíbenější design portu USB pro chytré telefony a tablety.
USB 3.0 typu B: Navrženo pro zařízení, která vyžadují vysoký výkon — NAS, stacionární pevné disky. Konektor je silně upraven a nelze jej připojit k USB 2.0. Takové šňůry také často v prodeji nevidíte.
Micro-USB 3.0 (nebo Micro-B USB 3.0): Používá se hlavně pro přenosná úložná zařízení. Od ostatních portů se liší modrou barvou jednoho z konektorů.
Proprietární USB port
Ne všechna zařízení používají standardní USB kabely uvedené výše. Některé z nich navíc používají patentově chráněný design. Nejznámějšími příklady použití takových kabelů jsou iPhone a iPad.
USB Type-C
Fyzicky mají port a konektor typu C přibližně stejnou velikost jako výše zmíněný Micro-B USB. Rozměry konektoru typu C jsou však menší než u předchozí verze: 8,4 mm x 2,6 mm. To znamená, že je dostatečně malý, aby fungoval i pro ty nejmenší gadgety.
Na rozdíl od předchozích verzí USB se nový konektor velmi snadno zapojuje – je symetrický. Nyní nemusíte přemýšlet, na kterou stranu jej vložit, ani zjišťovat, kde je nahoře a kde dole.
Od roku 2015 podporuje USB typu C USB 3.1 s maximální rychlostí 10 Gbps a vyšším napětím — 20V (100W) a 5A. Vzhledem k tomu, že 15palcové notebooky pracují s výkonem až 60 W, znamená to, že v budoucnu budeme moci notebooky nabíjet stejným způsobem, jakým nabíjíme tablety a smartphony — pomocí malého portu USB. Ve skutečnosti byl 12palcový Macbook prvním notebookem, který měl pouze jeden konektor USB Type-C. S jeho pomocí může uživatel nejen připojit periferní zařízení, ale také nabíjet samotný notebook.
Port USB Type-C má dostatek výhod: prostřednictvím jediného konektoru můžete připojit monitor nebo televizi, přenášet informace, komunikovat s periferními zařízeními a nabíjet baterii. Samotnou zásuvku USB Type-C lze umístit na boční panel celkem tenkého těla smartphonu.
USB Type-C dokáže nahradit celou „zoo“ konektorů. Toto rozhraní lze použít k připojení externích disků, tiskáren a monitorů.
Bude to ještě pár let trvat, ale Type-C se rozhodně stane stejně populární jako současný Type-A. Navíc výrazně zjednoduší interakci se zařízeními. Pouze jeden malý kabel bude fungovat na jakémkoli zařízení, nabije ho a přenese data.
Průmysl je na pokraji další změny. V příštích letech se připravte na vyhození všech kabelů USB a HDMI. Nahradí je rozhraní USB Type-C. Nový formát vypadá na papíře brilantně, ale v reálném životě je kolem něj stále spousta otazníků. Hlavní je, kdy na něj přejít? Teď to všechno vymyslíme.
Proč je USB Type-C budoucnost?
Situace je zřejmá. Pointou je univerzálnost formátu, což je vždy plus. Co nyní umí běžné USB? Pouze přenášet data. Pro připojení monitoru a nabíjení notebooku jsou nutná samostatná rozhraní (HDMI, VGA, DVI), což je nepohodlné.
Type-C umožňuje dělat vše najednou. Kromě přenosu souborů rychlostí až 10 GB/s umí rozhraní vysílat obraz v kvalitě 5K (5120x2880 pixelů), napájet zařízení se spotřebou až 100 W a napětím až 20 V. A to vše - ve stejnou dobu. Samotný konektor je navíc malý (8,4 x 2,6 mm) a oboustranný. Zkoušet poslepu připojit flash disk nebo nabíjet smartphone ve tmě, když se microUSB nechce vejít do konektoru, se stane minulostí.
Kde to všechno začalo?
Trend udal Apple, společnost, které dnes mnozí vyčítají, že nedokáže překvapit nebo to udělat velmi zvláštním způsobem: zaváděním inovací, které se pro zákazníky mění v bolení hlavy.
V roce 2015 představil cupertinský tým nový Macbook. Model byl jasně plánován jako náhrada za Macbook Air, který už byl docela nudný a zastaralý. Jejich TFT maticové obrazovky vypadají obzvláště špatně, zatímco jiné produkty mají Retina displeje. V novém Macbooku byl tedy kromě 3,5mm konektoru pro sluchátka pouze jeden výstup – USB Type-C. Na podzim 2016 Apple ukázal nové generace Macbooků Pro, které již mají čtyři podobné porty a žádná další rozhraní (zachován zůstal pouze minijack).
.jpg)
Dohánějí se i další výrobci: notebooky s USB Type-C vyrábí HP, ASUS, Dell, MSI. Tyto společnosti však zvolily bezpečnější metodu. Spolu s USB Type-C mají jejich zařízení také obvyklé USB 3.0, HDMI a slot pro SD kartu. Jablko krájí bez čekání na zánět pobřišnice.
Počkejte, ale Apple představil Lightning před pár lety...
Ano, ale toto rozhraní se používá pouze na iPhone a iPad. A jsme si téměř jisti, že společnost za pár let zcela přejde na USB Type-C ve smartphonech a tabletech.
Zařízení jiných výrobců (Google Nexus 5X a Pixel, ASUS Zenfone 3) již nový standard obdržela. Máme tedy šanci dožít se toho jasného dne, kdy bude možné pomocí jednoho kabelu nabíjet jakýkoli mobilní telefon, notebook nebo jiný gadget.
Apple ale nedokáže Lightning tak rychle pohřbít. Když společnost s uvedením iPhonu 5 oznámila, že objemný 30pinový konektor je minulostí, fóra překypovala rozhořčením uživatelů: co dělat se zakoupenými dokovacími stanicemi a reproduktorovými systémy? Postupně se všichni smířili a přešli na kompaktní rozhraní. Ale pokud se o pět let později lidem znovu řekne o změně formátu, zdá se, že Apple se o to nebude dostatečně starat. Lightning je navíc jejich vlastním standardem a opustit ten nativní je obzvlášť těžké. Pravděpodobně bude sjednocen s USB Type-C, jako se to stalo u Thunderboltu 3.
.jpg)
Jaký je přesně problém s USB Type-C?
Problém není ani tak v konektoru jako v periferii. Monitorů s tímto rozhraním je jen několik a nejsou levné. Totéž s flash disky, pevnými disky, bateriemi - jsou tam, ale výběr je velmi omezený.
Je nepravděpodobné, že by mnoho lidí mohlo své vybavení kompletně upgradovat najednou - to bude velmi slušné číslo. To znamená, že je vyžadován adaptér typu C. A to je právě ten hlavní problém.
Za prvé, musíte si koupit adaptéry typu C a originální adaptéry, zejména od společnosti Apple, stojí neslušnou částku. Získejte kalkulačku: USB-C/Lightning (pro připojení k iPhone/iPad) - 1 590 rublů; USB-C/HDMI, USB-C, USB 3.0 - 4090 rublů; adaptér z USB Type-C na běžný USB - 799 rublů. Do notebooku nebudete moci vložit ani flash disk z fotoaparátu - opět získejte peníze za adaptér (Adaptér Sandisk USB Type-C stojí například asi 1800 rublů). Minimální požadovaná sada dalších zařízení bude stát 6-7 tisíc rublů. Pravda, najdete skutečný kombajn, který bude mít hned USB 3.0, LAN výstup, HDMI a slot pro paměťovou kartu.
.jpg)
I když tedy USB Type-C život neusnadňuje, pouze přidává problémy. Fotografové například nemohou rychle přenést snímky z fotoaparátu do svého notebooku. Pokud jste v práci požádáni, abyste něco zapsali na flash disk, buď s sebou noste adaptér, nebo si kupte disk se dvěma rozhraními (naštěstí existují), nebo omluvně řekněte: „Jsem tady v vrchol pokroku: pouze USB-C".
Ale USB Type-C se nevyhnutelně rozšíří. Nebude možné tvrdošíjně lpět na USB 3.0: ještě několik let budou výrobci určitě vydávat řešení se známými konektory, ale postupně budou lidé nuceni přejít na nový standard. Naštěstí to bude levnější udělat později než nyní.
Měli bychom tedy přejít na USB Type-C nebo co?
Přechod na USB Type-C závisí na specifikách toho, jak se zařízeními pracujete. Pokud je například notebook používán jako vysoce mobilní gadget, data se mezi zařízeními přenášejí přes Wi-Fi a jediný kabel, který k němu připojíte, je nabíječka, pak nebudete mít s novým rozhraním žádné problémy.
V extrémních případech budete muset zakoupit jeden adaptér, který má konektor pro obvyklé USB a HDMI. Například chytrý telefon Apple lze k tomuto adaptéru připojit přes USB místo nákupu adaptéru Lighting/USB-C.
Pokud ale potřebujete používat mnoho portů současně: HDMI, slot na SD kartu, 2-3 USB, budete se toho muset zbavit. Je však nepravděpodobné, že by se velký počet uživatelů připojil ke svému notebooku najednou. Kromě toho má například Macbook Pro čtyři konektory najednou. Připojením notebooku k televizoru, jeho nabitím a připojením flash disku k trojitému adaptéru (za 4090 rublů) budete mít k dispozici další tři volné porty.
.jpg)
Existují levné adaptéry pro USB Type-C?
Řemeslníci z Číny neúnavně vymýšlejí levnější a univerzálnější adaptéry. Při jejich nákupu je ale potřeba být obezřetný. Možnosti rozpočtu mohou zařízení při připojení spálit tím, že dodává příliš mnoho proudu. Adaptéry od známých výrobců jsou vybaveny spolehlivou ochranou, která zabrání zničení vašeho smartphonu nebo notebooku.
Podezřele levným variantám je lepší se vyhnout. Moshi, HyperDrive, Choetech, SanDisk - můžete věnovat pozornost produktům těchto společností. Ale 100% kvalitu a spolehlivost zajistí pouze značkové adaptéry od výrobců, nikoli od značek třetích stran. Mimochodem, Griffin vyrábí zajímavou věc – nabíjecí drát na magnetu, jako v dnes již starých Macboocích. Pokud se ho dotknete, notebook nespadne na podlahu – kabel se jednoduše odpojí a v notebooku zůstane malý ocásek s USB Type-C.
Vyvodíme závěry:
Budoucnost patří USB Type-C – to je jisté. Rád bych věřil, že se rozhraní brzy rozšíří. Pokud ale potřebujete často připojovat různá zařízení (flash disky, powerbanky, monitory, síťové kabely), pak nespěchejte. Nejprve si najděte adaptéry, které vám zcela vyhovují, a odhadněte jejich cenu a také to, kolik adaptérů budete muset neustále nosit s sebou.
USB Type-C není úplně nový koncept pro fanoušky Androidu, ale jsou tu někteří, kteří jsou o této technologii stále ve tmě. V tomto článku zjistíme, co je USB Type-C, a dostaneme několik doporučení, jak jej používat.
USB (Universal Serial Bus) je kabelový standard, který umožňuje přenos dat a napájení mezi elektronickými zařízeními. Poprvé se objevil v roce 1998 a od té doby prošel několika iteracemi, z nichž nejnovější je USB Type-C.
Každá verze USB má rychlost přenosu dat a omezení množství elektrického proudu, který jím prochází. Předchozí konektory USB Type-A a Type-B mají pouze čtyři kolíky, ale USB Type-C má 24 větších a rychlejších přenosových rychlostí dat.
Například Micro-USB 2.0, který se v současnosti nachází na chytrých telefonech se systémem Android, podporuje napájení 5V (volty) / 2A (ampéry) a rychlost přenosu dat 480 Mbps. USB 3.1 Type-C má naopak napájení 20V/5A s přenosovou rychlostí až 10Gbps.
Jaké jsou výhody USB Type-C
Type-C má několik dalších užitečných funkcí. Konektor USB Type-C je reverzibilní, což znamená, že bude fungovat bez ohledu na to, v jaké orientaci jej zapojíte, a na obou koncích má stejný kolík.
A co víc, nová generace HDMI je kompatibilní s USB Type-C, což znamená, že pro odesílání audio/vizuálních dat ve vysokém rozlišení není potřeba samostatný dongle. V budoucnu budou notebooky bezpochyby plně využívat USB Type-C.
Jaké jsou nevýhody USB Type-C
Ne všichni výrobci se novému standardu USB přizpůsobují. Některé kabely USB Type-C dodržují standard USB 2.0, což je nebezpečná praxe a může poškodit váš smartphone.
Pokud si potřebujete pro svůj telefon koupit kabel typu C, můžete si jej v tuto chvíli zakoupit od výrobce zařízení.
Dalším velkým problémem je počet zařízení, která jej využívají. Nektus 5X, hodně štěstí při hledání kabelu. Další nevýhodou je, že kvalitní USB Type-C kabely a nabíječky jsou drahé.
Pozor na levné kabely USB Type-C, mohou poškodit váš telefon.
I když váš smartphone má USB Type-C, nemusí podporovat USB 3.1, pokud před nákupem nezkontrolujete, zda jej má. Vždy používejte kabel dodaný se zařízením USB Type-C
Nové standardy neustále nahrazují staré. A nyní nastal čas na skutečně významný přechod, protože začalo zavádění nového formátu pro nejrozšířenější port – USB. Pojďme zjistit, co nám nově vyražený Type-C přinese.
Samotný formát byl ve skutečnosti schválen už poměrně dávno. Svého času jsme byli i na našem webu. Cesta standardu ke koncovým spotřebitelským zařízením je ale poměrně složitá. Věci jako porty by měly být zařazovány do výroby na poměrně rané úrovni, takže je logické, že až nyní se začaly objevovat první skutečné gadgety s diskutovaným portem.
Prvním víceméně velkým komerčním zařízením s USB Type-C na palubě byl tablet. Přestože byl oznámen již v listopadu loňského roku, začal se prodávat pouze v Číně. A právě druhý den dva největší IT giganti oznámili své nové notebooky, které jsou také vybaveny novým standardem USB. Toto je novinka od Applu a novinka od Googlu. A pokud jsou v Chromebooku dva nové porty, které jsou doplněny dvěma „starými“ USB, pak v MacBooku je to jediný, kromě kombinovaného 3,5 mm jacku.
Uvolnění zařízení s novým standardem portů tak velkými společnostmi znamená, že trh s periferiemi, pro které jsou jakékoli porty koncipovány, dostane silný tlak. I když oba výše zmíněné notebooky budou velmi specializovaná zařízení.
Co tedy můžete dělat s novým standardem USB? Nejprve si ujasněme hardware. Nový konektor se nazývá Type-C. Je malý, tenký a symetrický. Jakási zlatá střední cesta mezi microUSB (alias Micro-B USB) a Lightning. Jeho fyzické rozměry budou 8,4 mm x 2,6 mm.
Zároveň je tu ale také nový standard USB 3.1 (to není totéž jako konektor), který je podporován novým konektorem Type-C. Ve specifikacích došlo k velkému pokroku. Oproti USB 3.0 se rychlost přenosu dat zdvojnásobila, z 5 Gbit/s na 10 Gbit/s. Zároveň se také zvýšila schopnost přenášet výkon. Pomocí standardu 3.1 můžete přenášet proud 5 A při napětí 20 V. Ten se pomocí jednoduchých výpočtů převede na 100 W výkonu. Pro srovnání, USB 3.0 bylo schopné dodat 1,8 A při 5 V (9 W). USB 3.1 navíc dokáže přenášet proud nejen z hostitele k příjemci, ale v případě potřeby to udělat oběma směry.
Nyní se vraťme k otázce, co nám nový standard USB může dát. Jak můžete vidět ze specifikací, je nyní skutečně připraven převzít naprosto všechny funkce, které lze převzít. Když lidstvo přišlo s konektory a zástrčkami, zhruba ve stejnou chvíli se měl zrodit sen, že na světě bude jen jeden konektor a jedna zástrčka, a to pro naprosto jakýkoli účel. A nyní se tento sen začíná rýsovat.
Pomocí standardu USB 3.1 můžete přenášet data, připojovat externí displeje, připojovat audio zařízení, přenášet nabíjení - tzn. nový standard má potenciál skutečně nahradit všechny aktuálně existující porty.
Ačkoli to nový 12″ MacBook dělá poněkud agresivně, jasně ukazuje, že jeden port stačí. Nebo spíš každý asi časem pochopí, že jeden port asi nestačí (musíme přece nějak odlišit druhou generaci MacBooku od té první), ale stačí jeden typ portu. Zvláště potěšující je, že nyní bude nabíjení univerzální. To znamená, že všechny notebooky lze nabíjet úplně stejným kabelem jako smartphone. Už žádné proprietární zástrčky, které budou stát tolik jako celý notebook, pokud je ztratíte. Nabíjecí bloky se navíc stanou menší, přehlednější a opět se vejdou na každé zařízení.
Velkým problémem nového standardu je chybějící přímá zpětná kompatibilita se staršími zařízeními. Všechno ale není tak špatné, jak si mnozí myslí. Je možné mít kabely s Type-C na jednom konci a „starým“ USB Type-A na druhém. Přirozeně v tomto případě budou všechny vychytávky 3.1 nedostupné a budou omezeny menším standardem v řetězci, ale vše bude fungovat a to je pozitivní. Adaptéry již existují. Ten například od Applu stojí 79 dolarů, ale to neznamená, že vše bude tak špatné a Číňané to rychle nedoženou.
Je nepravděpodobné, že se nyní všichni výrobci rozhodnou úplně opustit staré porty, ale čím dříve přejdeme na nové, tím lépe. Zeptejte se uživatelů Applu, zda litují přechodu na Lightning? Určitě ne, i když to pro mnohé bylo bolestivé. Mimochodem, je velmi zajímavé, jaký port bude v novém iPadu a iPhone, Lightning nebo USB-C?
Výsledkem je, že máme standard, který má všechny šance úplně zabít všechny konkurenty. Je docela možné, že ve velmi blízké budoucnosti budeme potřebovat pouze jeden tenký kabel, abychom udělali úplně vše s naprosto jakýmkoli zařízením. A to je skvělé.
Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl+Enter.
Málokdy se stane, že jedno písmeno navíc ve jménu standardu ohrožuje revoluci ve světě rozhraní a gadgetů pro přenos dat, ale příchod nejnovější verze USB 3.1 Typ-C Zdá se, že je to přesně ten případ. Co nám slibuje další aktualizace starého dobrého USB rozhraní?
- Rychlost přenosu dat až 10 GBps
- Možnost napájení zařízení s odběrem energie z portu až 100W
- Rozměry konektoru srovnatelné s micro-USB
- Symetrie konektoru - nemá horní ani spodní část, což znamená, že neexistuje žádný klíč, což často vede k poškození jak samotných konektorů, tak i gadgetů připojených přes ně
- Pomocí tohoto rozhraní můžete napájet zařízení napětím až 20 voltů
- Již neexistují různé typy konektorů - A a B. Oba konce kabelu mají úplně stejné konektory. Data i napájení lze přenášet přes stejný konektor v obou směrech. V závislosti na situaci může každý konektor fungovat jako hlavní nebo podřízený
- Slibujeme, že design konektoru vydrží až 10 000 spojení
- Toto rozhraní je možné použít pro přímé připojení místo některých jiných široce používaných rozhraní pro rychlou výměnu dat.
- Standard je kompatibilní odshora dolů jak s běžným rozhraním USB 3, tak s jeho mladšími bratry. Samozřejmě ne přímo, ale pomocí adaptéru je možné přes něj připojit řekněme USB 2.0 disk
Nebudu se dotýkat historie vývoje rozhraní USB, toto téma není v tomto komiksu ve smyslu historie v obrazech špatně rozvinuto.
Elektronika – nauka o kontaktech
Pro začátek srovnávací fotografie dnešního hrdiny ve společnosti vážených předků.
Konektor USB Type-C je o něco větší než běžný USB 2.0 Micro-B, ale znatelně kompaktnější než duální USB 3.0 Micro-B, nemluvě o klasickém USB Type-A.
Rozměry konektoru (8,34×2,56 mm) umožňují bezproblémové použití pro zařízení jakékoli třídy včetně smartphonů a tabletů.
Signální a napájecí piny jsou umístěny na plastové vložce, možná je to její nejslabší místo ve střední části konektoru. Skupina kontaktů USB Type-C obsahuje 24 kolíků. Připomínám, že USB 1.0/2.0 mělo pouze 4 piny a konektory USB 3.0 již vyžadovaly 9 pinů.
Pokud se pozorně podíváte na obrázek vlevo, můžete vidět, že kontakty mají různé délky. Tím je zajištěno jejich uzavření v určitém pořadí. Na obrázku uprostřed vidíme přítomnost západek, které by měly držet zapojený kabel a poskytovat hmatové cvaknutí během procesu připojení a odpojení. Pravý graf ukazuje závislost síly při procesu zasouvání a vyjímání konektoru.
Vrcholy, které na něm vidíme, jsou okamžiky, kdy se západka spustí.
Dá se konstatovat, že vývojáři standardu udělali, když ne všechno, tak téměř vše, aby byl konektor co nejpohodlnější a nejspolehlivější: zasouvá se z obou konců a z obou stran s patrným cvaknutím. Podle nich je schopen tento postup přežít více než 10 tisíckrát.
Mnohotvárný symetrický Janus
Mimořádně příjemnou a užitečnou vlastností USB-C je symetrický design konektoru, který umožňuje připojit jej k portu na obou stranách. Toho je dosaženo díky symetrickému uspořádání jeho svorek.
Zemnící svorky jsou umístěny podél okrajů. Kladné napájecí kontakty jsou také umístěny symetricky. V centru jsou kontakty zodpovědné za kompatibilitu s rozhraním USB2 a mladší. Mají největší štěstí ze všech - jsou duplicitní a proto otočení o 180 stupňů při spojování není nic hrozného. Piny odpovědné za vysokorychlostní výměnu dat jsou označeny modře. Jak zde vidíme, všechno je mazanější. Pokud otočíme konektor, tak např. výstup TX1 vymění místo s TX2, ale zároveň místo vstupu RX1 zabere RX2.
Komunikační kolíky sekundární sběrnice a napájení USB jsou servisní kolíky a jsou určeny pro komunikaci mezi dvěma připojenými zařízeními. Koneckonců, před zahájením výměny si musí o mnohém říci, ale o tom později.
Mezitím asi ještě jedna funkce. Port USB Type-C byl původně navržen jako univerzální řešení. Kromě přímého přenosu dat přes USB jej lze použít také v Alternate Mode k implementaci rozhraní třetích stran. Asociace VESA využila této flexibility USB Type-C zavedením možnosti přenášet video streamy přes DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C má čtyři vysokorychlostní linky (páry) Super Speed USB. Pokud jsou dva z nich věnovány potřebám DisplayPortu, stačí to k získání obrazu s rozlišením 3840 x 2160. Rychlost přenosu dat přes USB přitom neutrpí. Na svém vrcholu je to stále stejných 10 Gb/s (pro USB 3.1 Gen2). Také přenos video streamu nijak neovlivňuje energetickou kapacitu portu. Pro potřeby DisplayPortu lze přidělit dokonce 4 vysokorychlostní linky. V tomto případě bude k dispozici rozlišení až 5120×2880. V tomto režimu zůstávají linky USB 2.0 nevyužity, takže USB Type-C bude stále moci přenášet data paralelně, i když omezenou rychlostí.
V alternativním režimu se pro přenos audio streamu používají piny SBU1/SBU2, které jsou převedeny na kanály AUX+/AUX-. Pro protokol USB se nepoužívají, takže ani zde nedochází k dalším funkčním ztrátám.
Při použití rozhraní DisplayPort lze konektor USB Type-C stále připojit na obě strany. Nejprve je zajištěna nezbytná koordinace signálu.
Připojení zařízení pomocí HDMI, DVI a dokonce i D-Sub (VGA) je také možné, ale bude to vyžadovat samostatné adaptéry, ale ty musí být aktivní, protože DisplayPort Alt Mode nepodporuje Dual-Mode Display Port (DP++).
Alternativní režim USB Type-C lze použít nejen pro protokol DisplayPort. Snad se brzy dozvíme, že se tento port naučil například přenášet data pomocí PCI Express nebo Ethernetu.
A dala tomu a dala tomu. Obecně... o výživě.
Další důležitou funkcí, kterou USB Type-C přináší, je schopnost přes něj přenášet energii s výkonem až 100 W. To stačí nejen k napájení/nabíjení mobilních zařízení, ale také k provozu notebooků, monitorů, a pokud budete kreativní, i malého laboratorního zdroje energie.
Když se objevila USB sběrnice, byl přenos energie důležitou, ale stále sekundární funkcí. Port USB 1.0 poskytoval pouze 0,75 W (0,15 A, 5 V). Dost na to, aby fungovala myš a klávesnice, ale nic víc. U USB 2.0 byl zvýšen jmenovitý proud na 0,5 A, což umožnilo z něj přijímat 2,5 Wattu pro napájení například externích 2,5“ pevných disků. Pro USB 3.0 je poskytován jmenovitý proud 0,9 A, který při konstantním napájecím napětí 5V zaručuje výkon 4,5W. Speciální zesílené konektory na základních deskách nebo noteboocích byly schopny dodat až 1,5 A pro urychlení nabíjení připojených mobilních zařízení, ale to je „jen“ 7,5 W. Na pozadí těchto čísel vypadá možnost přenosu 100 W jako něco fantastického.
Aby port USB Type-C naplnil takovou energií, podporuje specifikaci USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Pokud žádný není, port USB Type-C bude normálně schopen vydávat 7,5 W (1,5 A, 5 V) nebo 15 W (3 A, 5 V) v závislosti na konfiguraci. V tomto článku není dost místa na podrobný popis této specifikace a stejně to neudělám lépe než ten respektovaný v jeho úžasném článku.
Toto nesmírně důležité téma však nebude možné zcela obejít.
Pro zajištění výkonu 100 wattů při pěti voltech je zapotřebí proud 20 ampér! S ohledem na velikost kabelu USB Type-C je to možné snad jen v případě, že je vyroben ze supravodiče! Obávám se, že dnes to bude pro uživatele dost drahé, takže vývojáři standardu šli jinou cestou. Zvýšili napájecí napětí na 20 Voltů. "Promiňte, ale úplně to spálí můj oblíbený tablet," vykřiknete a budete mít naprostou pravdu. Aby se inženýři nestali obětí naštvaných uživatelů, vymysleli chytrý trik – představili systém výkonových profilů. Před připojením je jakékoli zařízení ve standardním režimu. Napětí v něm je omezeno na pět voltů a proud na dva ampéry. Pro propojení se zařízeními starého typu tento režim vše ukončí, ale pro pokročilejší případy se po výměně dat zařízení přepnou do jiného dohodnutého režimu provozu s pokročilými možnostmi. Abychom se seznámili s hlavními existujícími režimy, podívejme se na tabulku.
Profil 1 zaručuje schopnost přenášet 10 W energie, druhý - 18 W, třetí - 36 W, čtvrtý - 60 W a pátý - naše drahá stovka! Port odpovídající profilu vyšší úrovně zachovává všechny stavy předchozích. Jako referenční napětí bylo zvoleno 5V, 12V a 20V. Použití 5V je nezbytné pro kompatibilitu s obrovskou flotilou dostupných USB periferií. 12V je standardní napájecí napětí pro různé systémové komponenty. 20V bylo navrženo s ohledem na skutečnost, že k nabíjení baterií většiny notebooků se používají externí zdroje 19–20V.
Pár slov o kabelech!
Podpora formátu popsaného v článku v plném rozsahu bude vyžadovat obrovské množství práce nejen od programátorů, ale také od výrobců elektroniky. Bude potřeba vyvinout a vyrobit velké množství komponent. Nejviditelnější věcí jsou konektory. Aby vydržely vysoké proudy napájecího napětí, nerušily přenos velmi vysokofrekvenčních signálů a zároveň po druhém připojení nevypadly a nevypadly v tu nejméně vhodnou chvíli, musí být kvalita jejich výroby radikálně vyšší. ve srovnání s formátem USB 2.Aby mohli výrobci kabelů zkombinovat vysoce výkonný přenos energie a signál s gigabitovým provozem, budou muset tvrdě pracovat.
Pokochejte se, jak vypadá průřez kabelu vhodný pro náš úkol.
Mimochodem, o omezení délky kabelů při použití rozhraní USB 3.1. Pro přenos dat bez výrazných ztrát rychlostí až 10 Gb/s (Gen 2) by délka kabelu s konektory USB Type-C neměla přesáhnout 1 metr, pro připojení rychlostí až 5 Gb/s (Gen 1) – 2 metry.
Návrháři obvodů od výrobců základních desek, dokovacích stanic a notebooků si budou dlouho lámat hlavu nad tím, jak generovat výkon v řádu stovek wattů, a tracery budou přemýšlet, jak ho připojit ke konektoru USB Type-C.
Výrobci čipů jsou na nízké úrovni.
Symetrické připojení a provoz signálních vedení v různých režimech bude vyžadovat použití vysokorychlostních mikroobvodů signálního spínače. Dnes se již objevily první vlaštovky. Zde je například switch od Texas Instruments, který podporuje provoz v zařízeních v hostitelském i podřízeném režimu. Je schopen přepínat diferenciální párová vedení s frekvencí signálu až 5 GHz.
Rozměry čipu HDC3SS460 jsou přitom 3,5 x 5,5 mm a v klidovém režimu odebírá proud cca 1 mikroampér. V aktivním režimu - méně než miliampér. Existují i pokročilejší řešení, například čipy z produkce NXP podporují komunikační frekvence až 10 GHz.
Začaly se objevovat power managery kombinované s obvody pro ochranu signálových vedení před statickou elektřinou, např. tento produkt od NXP
Je navržen tak, aby správně zvládl okamžik připojení konektoru a také otevření napájecího obvodu v případě problémů. Tento čip již podporuje napětí na VBUS do 30 voltů, ale s maximálním spínacím proudem je vše mnohem horší - neměl by překročit 1 ampér, což je vzhledem k rozměrům pochopitelné - 1,4 x 1,7 mm!
Nesporným lídrem v této oblasti je společnost Cypress, která vydala specializovaný mikrokontrolér s jádrem ARM Cortex M0, který podporuje všech pět výkonových profilů, které jsou pro tento standard možné.
Typické schéma zapojení pro použití v notebooku poskytuje určitou představu a můžete se o něm dozvědět více, když si stáhnete datový list.
Na rozdíl od čipu NXP je zaměřen na ovládání externích výkonových spínačů, a proto i přes svou malou velikost dokáže zajistit spínání požadovaných proudů a napětí.
Pozor, důležitá vlastnost pro ty, kteří spěchají s objednáním prvních vzorků - mikrokontrolér nemá USB rozhraní a není kompletním a kompletním řešením. Může sloužit pouze jako správce napájení. Předobjednávky vzorků a demo desek jsou aktuálně otevřené. Osud tohoto mikrokontroléru bude zřejmě do značné míry záviset na tom, zda výrobce poskytne vývojářům referenční knihovny pro jeho použití v různých režimech.
Skutečnost, že pro něj již bylo vytvořeno několik demokit, značně zvyšuje pravděpodobnost toho druhého.
Výtah do nebe nebo Babylonská věž.
Dnes tedy zcela nastala revoluční situace. Vyšší třídy nemohou a nižší třídy nechtějí žít starým způsobem. Každý je unavený zmatky s obrovským množstvím kabelů, nabíječek, napájecích zdrojů a jejich nízkou spolehlivostí.
Nový standard vyvolal nebývalou aktivitu. Vlajkové lodě elektronického průmyslu – Apple, Nokia, Asus se chystají vydat své první gadgety s podporou USB Type-C. Číňané už chrlí kabely a adaptéry. Dokovací stanice a rozbočovače podporující vysoké energetické zatížení jsou na cestě. Výrobci čipů vyvíjejí nové čipy a přemýšlejí, jak do mikrokontroléru nacpat nový ovladač portu. Obchodníci se rozhodují, kam zapojit nový konektor, a inženýři se škrábou na hlavě, když se snaží implementovat multifunkční zařízení ze stávajících elektronických součástek.
Jen jedna věc zatím není jasná. Co jako výsledek získáme? Pohodlný a spolehlivý konektor, který nahradí lví podíl rozhraní a najde každodenní využití, nebo babylonské pandemonium, protože situace se může začít vyvíjet podle nepříliš příznivého scénáře:
Uživatelé mohou být zcela zmateni mnoha specifikacemi a kabely, které budou vypadat úplně stejně, ale budou certifikovány pouze pro určité profily. Pokuste se okamžitě zjistit všechna tato označení.
Ale i kdyby to fungovalo, je nepravděpodobné, že by to problém vyřešilo - Číňané bez pohnutí svědomí snadno položí jakoukoli ikonu na jakýkoli kabel. A pokud je to nutné, pak je na každé straně stejného kabelu spousta různých kabelů, které se nebudou plést, i když se vzájemně vylučují.
Trh zaplaví neskutečné množství adaptérů různých ráží a pochybné kvality.
Při pokusu o připojení jednoho zařízení k druhému se nikdy nedozvíte, k jakému výsledku tento proces povede a proč spojení buď úplně chybí, nebo je vše strašně závadné. Buď jeden z gadgetů požadovaný profil nepodporuje, nebo ano, ale ne příliš správně, nebo místo kvalitního kabelu šlo o hrubý čínský padělek. Co byste dělali, kdyby najednou na vašem notebooku selhal jediný konektor?
Do příště.
P.S. Nový standard již vede ke vzniku velmi exotických zařízení. Tak byl ohlášen 100metrový kabel, který podle všeho nezapadá do norem. Jde o to, že je aktivní. Na obou koncích má kabel rozhraní USB3 na optický převodník signálu. Signál je přenášen optikou a zpětně převáděn na výstupu. Přirozeně nepřenáší energii, ale pouze data. V tomto případě je každý z převodníků na svých koncích napájen konektorem, ke kterému je připojen.
Myslím, že brzy sebeúctyhodné společnosti začnou vkládat aktivní tagy do kabelů pro potvrzení pravosti. Problém s rozbočovačem vyvolá nebývalou aktivitu mezi vývojáři a výrobci DC-DC měničů. Jak vážený uživatel správně poznamenal
