Was bedeutet Ultra-Typ-C? USB: Arten von Steckern und Kabeln für ein Smartphone

Jüngste Änderungen und Verbesserungen in der USB-Technologie erweitern die Auswahl an Schnittstellen für Benutzer. Zunächst hat das USB Implementers Forum die USB 3.0-Schnittstelle in USB 3.1 Gen 1 umbenannt. Gleichzeitig technische Eigenschaften die schnittstelle ist gleich geblieben. Dann stellte das Forum USB 3.1 Gen 2 und eine neue Art von physischem Anschluss vor, die hieß - USB-Typ C. Wir haben uns entschieden, die Situation rund um diese Standards und Steckverbinder zu beleuchten.

USB-3.1-Technologie

USB 3.1 Gen 1 (ehemals USB 3.0) wird derzeit standardmäßig von den neuesten unterstützt Betriebssysteme MacOS, Linux und Windows. Die Schnittstelle bietet eine maximale theoretische Bandbreite von 5 Gbps und Strom bis zu 3,4 Gbps und bis zu 900 mA Strom für Geräte. Im Gegensatz zu USB 2.0 arbeitet die Version 3.1 im Vollduplex-Modus, kann also gleichzeitig Daten senden und empfangen.

USB 3.1 Gen 2 bietet Nutzern die doppelte Bandbreite von Gen 1: 10 Gbit/s. USB 3.1 Gen 2 ist kein Standard von Intel oder AMD, wird aber möglicherweise von Treibern und Controllern von Drittanbietern unterstützt. Obwohl Gen 2 kleinere Protokolländerungen erhalten hat, ist es abwärtskompatibel mit Gen 1.

Umfang von USB 3.1

Die USB-3.1-Technologie bietet dem Benutzer also eine deutlich gesteigerte Leistung im Vergleich zu USB 2.0. Verwenden von wechselbarer Speicher schnellere Datenübertragung wird bereitgestellt: große Videodateien und Bilder. USB 3.1 wird hochauflösende und Bildratenunterstützung für Kameras bieten, die in Bildverarbeitungssystemen in Produktionslinien verwendet werden. Dementsprechend können PTZ-Kameras, die sowohl in Videoüberwachungssystemen als auch in Videokonferenzsystemen ohne Verwendung eines Hardware-Codecs verwendet werden, 1080p60 und höhere Auflösungen unterstützen. Dies verbessert zweifellos die Qualität und senkt die Kosten von Videokonferenzsystemen und ermöglicht es Benutzern auch, ihre eigenen Geräte mit Skype und WebEx zu verbinden.

USB-3.1-Pinbelegung

Wie USB 3.0 hat USB 3.1 zusätzliche Pins erhalten, um SuperSpeed ​​zu unterstützen. Die Pins D + und D- bleiben gleich, einschließlich (Strom) und (Masse). Zur Wartung des SuperSpeed-Reifens zwei zusätzliche verdrillte Paare, die eine bidirektionale SuperSpeed-Datenübertragung bieten: StdA_SSRX + und StdA_SSRX- (Empfangen) und SSTX + und StdA_SSTX (Senden).

USB Typ C

Der neue Typ des physischen Anschlusses bringt erhebliche qualitative Änderungen mit sich, die ihn vom Hintergrund von USB 3.1 Gen 1 und Gen 2 abheben. Typ C unterstützt Datenübertragungsraten von bis zu 40 Gb / s (Thunderbolt 3 Alternate Mode) und Strom mit einer Leistung von bis zu 100 Watt. Viele wissen bereits die Form des Verbinders zu schätzen: Er kann beidseitig eingesteckt werden. Sowohl der Stecker als auch der Stecker sind recht kompakt und viel haltbarer als Alternativen wie Micro-USB. Die Kabel sind mit einem elektronischen Chip gekennzeichnet für richtige Verwendung und Verhindern von Situationen, in denen es inkompatibel ist oder zu viel Strom an ein Gerät übertragen wird, das es nicht unterstützt. Typ C ist abwärtskompatibel mit USB 2.0, 3.1 Gen 1 und 3.1 Gen 2.

Typ C kann sowohl Strom verbrauchen als auch liefern. Derselbe Port kann sowohl zum Anschließen eines Flash-Laufwerks als auch zum Aufladen eines Laptops verwendet werden. Darüber hinaus ist das Aufladen von Typ-C-Geräten wie Smartphones und Tablets schneller.

Alternative Modi

USB Typ C kann in sogenannten alternativen Modi betrieben werden, die nicht nur die Übertragung über den Stecker und die Kabel ermöglichen USB-Daten... Dabei handelt es sich um andere physikalische Protokolle, bei denen jeweils die Übertragung von Strom mit einer Leistung von bis zu 100 Watt vorgesehen ist.

• DisplayPort-Alternativmodus- Unterstützt Videoübertragung bis zu 4Kp60 4:4:4 mit DisplayPort 1.3. Gleichzeitige Übertragung von USB 3.1 Gen 2 und USB 2.0.
• Alternativmodus Mobil High-Definition Link (MHL)- Unterstützung für Videoübertragung bis 4Kp60 (1 Zeile) oder bis 8Kp60 (4 Zeilen) mit MHL 1.0, Unterstützung für USB 2.0 und 3.1 je nach Konfiguration.
• Thunderbolt 3 Alternativmodus- Unterstützt bis zu zwei Displays mit Auflösungen bis zu 4Kp60, PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 und 3.1 Übertragung, je nach Konfiguration.
• HDMI-Alternativmodus- Unterstützung für HDMI 1.4b-Spezifikation (4Kp30, 4Kp60 4: 2: 0), keine Unterstützung für gleichzeitige USB-3.1-Übertragung in irgendeiner Konfiguration.

Trends rund um USB-C

Die Funktionen und Vorteile von USB Typ C werden sich sicherlich in der verstärkten Präsenz des Steckers in mobile Geräte ah und Laptops. Bei Geräten mit dieser Art von Anschluss werden Flash-Laufwerke, diverse Dockingstationen, Monitore und Adapter für veraltete Schnittstellen erwartet. Bis 2019 sollen bis zu zwei Milliarden Geräte ausgeliefert werden.

Tatsächlich sollen der neue USB-3.1-Standard und der Typ-C-Anschluss das Chaos beruhigen und Ordnung schaffen. Für alles über alles - ein einziges Kabel: für Datenübertragung, Audio-, Videosignal und Stromversorgung. Der symmetrische Typ-C-Anschluss ist ein wahres Glück für die verwirrten mobilen Benutzer. Und der USB-3.1-Standard ermöglicht es beispielsweise, Videos von einem Tablet auf einem Fernseher abzuspielen, während das Mobilgerät geladen wird.

Bereits der Übergang zu neuen Spezifikationen bereitet den Herstellern zusätzliche Schwierigkeiten, aufgrund derer Verkäufer und Käufer sofort entmutigt werden. Das mangelnde Interesse kann man dem Unternehmen nicht verdenken: nach dem Markteintritt Macbook Pro(2015) stellten viele Hersteller Produkte vor, die den neuen USB-3.1-Standard mit einem Typ-C-Anschluss unterstützen, darunter Geräte wie Motherboards, Monitore, externe Laufwerke und Smartphones. So ist das LG G6 mit einem USB-Typ-C-Anschluss ausgestattet, ebenso wie das HTC 10 und das Samsung Galaxy S8, das über den Universalanschluss mit der Dockingstation verbunden wird und sich zu einem vollwertigen . entwickelt Persönlicher Computer... Doch die neue Form bringt nicht immer neue Funktionen mit sich: So unterstützt beispielsweise Typ-C in der Huawei-Version kein USB 3.1, nutzt aber zum Schnellladen in der Regel eine eigene Technologie.

Alte Geräte behindern neue Standards

Vielzahl von Anschlüssen
Viele USB-Geräte sind noch mit einem der älteren Anschlüsse ausgestattet. Typ-C sollte sie alle ersetzen

Technische Durchbrüche dauern immer sehr lange, wenn ein großer Fundus an alter Technik vorhanden ist. Tastaturen, Mäuse, externe Laufwerke, Webcams, Digitalkameras, USB-Sticks - Millionen dieser Geräte benötigen noch Unterstützung für ältere USB-Versionen. Mit Universaladaptern könnte das Problem vorübergehend gelöst werden, aber es werden immer noch brandneue Geräte mit alten USB-Anschlüssen auf den Markt gebracht.

Und da es mit einem normalen USB-Kabel nicht so einfach ist, einen Host von einem Client-Gerät zu unterscheiden, benötigt es bis heute zwei unterschiedliche Steckertypen. Daher extern Festplatte werden oft mit Mini-A-Anschlüssen geliefert, und Drucker werden mit typischen rechteckigen Typ-B-Anschlüssen geliefert. USB Typ-C soll früher oder später nicht nur diese Anschlüsse ersetzen – mit einem Kabel wäre beispielsweise eine problemlose Verbindung möglich Peripheriegeräte zum PC. Darüber hinaus kann Typ-C DisplayPort-, HDMI- und sogar TRS-Buchsen in Vergessenheit geraten lassen.

Nicht zu verwechseln: Typ-C ist nicht USB 3.1

"Sprechende" Logos
Die Logos sollten widerspiegeln, welche Funktionen der USB-Anschluss bietet. Leider verwenden sie nicht alle Hersteller.

Da das USB-Konsortium zeitgleich mit dem Typ-C-Stecker zwei weitere Spezifikationen genehmigt hat, gibt es oft Verwirrung über Konzepte. Erstens haben wir einen neuen Typ-C-Stecker mit gespiegelten 2 × 12-Pins, wodurch der Port unempfindlich gegenüber der Steckerausrichtung ist - was das Problem des "Einsteckens des Steckers" bedeutet USB Typ-A das erste Mal “ wird es möglich sein, sehr bald zu vergessen.
Zweitens wurde zusammen mit dem neuen Anschluss der neue USB-3.1-Standard eingeführt, der die Obergrenze für Datenübertragungsraten auf 10 Gbit / s (brutto) anhebt.

Außerdem wird das Netzteil USB Power Delivery (USB-PD) in einer neuen, zweiten Überarbeitung vorgestellt: Es bedeutet, das Laden angeschlossener Geräte durch Erhöhung der Leistung (20 V, 5 A statt bisher 5 V, 0,9 A) zu beschleunigen. . Mit anderen Worten, USB Typ-C, USB 3.1 und USB Power Delivery werden zwar oft identifiziert, sind aber keine gleichwertigen Begriffe oder Synonyme. So gibt es beispielsweise eine USB 2.0-Schnittstelle im Typ-C-Format oder USB-Anschluss 3.1 ohne Unterstützung für schnelles Laden Power Delivery.

Aber das ist nicht alles. Es ist unmöglich, dem Konsortium die Schuld für das Chaos vollständig zu nehmen, da es von der üblichen Nomenklatur abgekommen ist: Mit dem Aufkommen von USB 3.1 hörte USB 3.0 in dem Sinne auf zu existieren, dass dies alte Version wird jetzt als USB 3.1 Gen 1 klassifiziert und die neue Technologie heißt USB 3.1 Gen 2. Aber viele Kabel und USB-Geräte unter dem Namen USB 3.1 verkauft - ohne Angabe, welche Generation gemeint ist.

Das USB-Konsortium hat jedoch ein Logo-System zur Kennzeichnung von USB-Typ-C-Anschlüssen entwickelt, damit beispielsweise ein Typ-C-Stecker, der USB 3.1 Gen 1 unterstützt, von einem Stecker mit USB 3.1 Gen 2 oder allgemein dem alten unterschieden werden kann USB 2.0, aber erste Logos müssen genau untersucht werden. Nicht selten muss man im Handbuch nachschauen, um welche Version es sich handelt – wenn natürlich eine ausführliche Dokumentation vorhanden ist. Es überrascht nicht, dass viele Hersteller weiterhin die frühere Bezeichnung USB 3.0 verwenden.

Beschränkungen für USB-Versionen
Mit USB 3.1 Gen 2 werden die Datenübertragungsgeschwindigkeiten verdoppelt und die Stromstärke für schnelles Laden erhöht

Hinzu kommt die vor allem von Intel und Apple entwickelte Thunderbolt-3-Schnittstelle. Thunderbolt aus der dritten Version verwendet ebenfalls einen Typ-C-Anschluss, ist aber nicht vollständig kompatibel mit USB 3.1. Mit aktiven Kabeln erreicht Thunderbolt 3 eine Bandbreite von bis zu 40 Gbit/s (brutto) – das Vierfache von USB 3.1. Dieser sorgt nicht nur für sehr hohe Datenraten, sondern ermöglicht auch das Streamen mehrerer 4K-Videostreams über DisplayPort und sogar die Verwendung externer Grafikkarten. Komplexe Technologien erfordern aktive Elektronik in Kabeln. An den Thunderbolt 3-Port können USB-Geräte angeschlossen werden, aber nie umgekehrt.

Schwierige Kabelauswahl

Die Verwirrung hört nicht nur bei Standards und Versionen auf. Während es früher möglich war, die Auswahl auf ein USB-Kabel zu beschränken mit die benötigten Typen Anschlüsse, mit USB 3.1 und Typ-C wird es nicht so einfach. Hier, wie auch bei Standards und Versionen, herrscht derzeit ein enormer Informationsmangel: Nicht alle Typ-C-Kabel sind in der Lage, Daten, Video und Strom zu übertragen. In vielen Fällen ist den Nutzern nicht klar, ob das Typ-C-Kabel das Power Delivery-Schnellladen oder den alternativen Modus für die Videoübertragung unterstützt, denn Logos und Markierungen fehlen in der Regel.

Premium-Motherboards
Derzeit unterstützen nur ausgewählte Premium-Motherboards USB 3.1 Gen 2. Unter ihnen - Asus Rampage V 10, ausgestattet mit zwei Typ-A-Anschlüssen und zwei Typ-C-Anschlüssen, kostet es etwa 38.500 Rubel

Es ist oft nicht zu erkennen, ob es sich bei einem Kabel um USB 3.1 oder nur um USB 2.0 handelt. Auf der Amazon-Seite gibt es oft Bewertungen von frustrierten Kunden, die nach dem Kauf festgestellt haben, dass das gekaufte Kabel keine Schnellladetechnologie für ihre Smartphones unterstützt. Auch die Bezeichnung eines USB-3.1-Gen-1-Kabels mit Typ-C- und Typ-A-Enden als "ein Typ-C-auf-USB-3.0-Kabel" von einigen Herstellern, beispielsweise Aukey, hilft nicht, aus der schwierigen Situation herauszukommen alles - das ist grundsätzlich falsch.

Wenn Sie sich für den Kauf eines Geräts mit Typ-C-Stecker entscheiden, achten Sie unbedingt darauf, dass der Verpackung ein Kabel beiliegt – nur in diesem Fall sind alle Voraussetzungen sicher erfüllt. Ausrüstungslieferant für Computertechnik Hama bietet beispielsweise mehrere Typ-C-Kabel mit detaillierte Eigenschaften, aber die Preise beginnen bei 1000 Rubel. Der Kauf eines Thunderbolt 3-Kabels kostet noch mehr - Sie müssen etwa 2.000 Rubel bezahlen. Aber hier werden alle Funktionen bereitgestellt. Wenn dieser Preis zu hoch ist, dann müssen Sie wohl oder übel Produktbeschreibungen und Kundenrezensionen darüber durchstöbern, um das richtige Kabel zu finden.

USB-C: symmetrischer Stecker

Datenübertragung, Stromversorgung und Dialog zwischen Geräten – jeder der 24 Pins des Typ-C-Steckers erfüllt eine eigene Funktion. Es ist leicht zu erkennen, dass ihre Anordnung symmetrisch ist.

Displays, Laptops und Adapter

Um Video in einem der alternativen Modi (DisplayPort oder HDMI) zu übertragen, also beispielsweise von einem Laptop auf einen Monitor, sollten Sie auch die technischen Voraussetzungen beachten. Derzeit sind mehrere USB-Typ-C-Monitore von LG, Eizo, Acer und HP auf dem Markt (zB Envy 27, ca. 40.000 Rubel). Für die Videoausgabe wird fast durchgängig der DisplayPort-Standard verwendet, der wirklich recht zuverlässig funktioniert. Aber wenn es um schnelles Laden geht, das besondere Anforderungen an die Stromversorgung des Monitors stellt, dann haben Käufer in vielen Fällen Fragen.

Alternativmodus-Video
Der USB-C-Anschluss zum Beispiel, wie der des LG 27UD88 (ca. 38.000 Rubel), sorgt in der Regel für die Videoübertragung zum Monitor zuverlässig, aber schnell Ladeleistung Die Lieferung wird ihm nicht immer gegeben

Es ist jedoch nicht immer notwendig, den Laptop vom Monitor mit Strom zu versorgen. Der tragbare 15-Zoll-Monitor Asus MB169C + (ca. 15.000 Rubel) wird vom Laptop über einen voll verwendbaren Typ-C-Anschluss mit Strom versorgt.
So oder so kommt es heutzutage immer häufiger vor, dass ein Laptop mit USB-Typ-C-Anschluss über einen HDMI- oder DisplayPort-Anschluss mit einem Monitor verbunden wird. In solchen Fällen ist ein Adapter erforderlich, der das Videosignal umwandelt und mit dem richtigen Standard an den Monitor sendet. Solches Zubehör kann ab etwa 1000 Rubel gekauft werden. Im Vergleich zu anderen Kabeln ist die Auswahl von Adaptern recht einfach, da ihre Aufgabe nur darin besteht, das Videosignal zu konvertieren, ohne andere Eigenschaften von USB 3.1 zu berücksichtigen.

Für diejenigen, die sich für einen Laptop oder ein Tablet mit Typ-C-Anschluss interessieren, ist die Auswahl derzeit begrenzt, aber großartig. Neben dem MacBook (12 Zoll) gibt es die Hybriden Acer Aspire Switch 10 V (ca. 25.000 Rubel) und Asus T100HA (ca. 18.000 Rubel). Und das junge Google Pixel Chromebook ist mit zwei Typ-C-Anschlüssen (allerdings nur nach dem USB-3.1-Gen-1-Standard) ausgestattet, aber in Russland ist es noch nicht offiziell in den Handel gekommen.

Alte Dokumentation
Obwohl das Acer Aspire Switch 10 V nur über einen Typ-C-Port verfügt, listet das Handbuch die älteren Typen von USB-Anschlüssen auf

Wahrscheinlich wagt es kaum ein Nutzer, alle Peripheriegeräte auf einmal auf Typ-C umzurüsten, sodass die meisten Laptop-Besitzer zunächst einen USB-3.1-Adapter benötigen, um Daten- und Videosignale über ein USB-Typ-A-, HDMI- oder DisplayPort-Kabel zu übertragen. Die Preise für die empfohlenen flexiblen Modelle beginnen bei 2500 Rubel, wie zum Beispiel für die Icy Box IB-DK4031. Club 3D SenseVision ist teurer - etwa 6.500 Rubel -, aber es enthält HDMI, DVI, USB 3.0 Typ-A, 4 USB 2.0-Anschlüsse, USB-Schnellladefunktion sowie Mikrofon- und Kopfhörerbuchsen.

Die Auswahl bei Desktops ist derzeit weniger reichhaltig: traditionell Hersteller Hauptplatinen neue Standards bei Premiummodellen einführen. Das einzige Mainboard mit vier USB-Anschlüsse 3.1 Gen 2 (zwei Typ-A und Typ-C) ist das Asus Rampage V 10, das etwa 38.500 Rubel kostet. Zumindest ein Hinweis auf eine schnelle 10-Gbit/s-Übertragung findet sich auch auf dem Anschlussfeld der Schnittstelle. Eine der USB-3.1-Optionen aus der unteren Preisklasse der Desktops ist das MSI X99A SLI (LGA 2011-3) mit einem Typ-A-Anschluss und einem Typ-C-Anschluss für etwa 15.000 Rubel.

Universaladapter

Der Übergang zu Computern mit einem Typ-C-Anschluss erfordert einen Peripherieadapter mit unterschiedlichen Porttypen.

> Club 3D SenseVision (ca. 6500 Rubel)
Der Adapter ist relativ teuer, aber ausgestattet mit große Menge Anschlüsse inklusive HDMI-, DVI-, Mikrofon- und Kopfhöreranschluss sowie vier USB-2.0-Ports und ein Schnellladeanschluss (USB 3.1 Gen 1)

> Eiskiste IB-DK4031 (ca. 2500 Rubel)
Eine einfachere Version des Adapters mit Typ-A-Anschluss (USB 3.1 Gen 1), HDMI,
sowie einen Typ-C-Anschluss mit Power Delivery zum schnellen Aufladen externer Geräte.

Vorteile externer Speicher dank USB 3.1

Schneller Speicher
USB 3.1 Gen 2 beschert vielen externen Solid State Drives wie der Freecom mSSD MAXX einen deutlichen Geschwindigkeitssprung

Natürlich profitieren NAS mit RAID-Konfiguration und externen Laufwerken, vor allem Flash-Speicher – Solid-State-Laufwerke und USB-Sticks – von den hohen Datenübertragungsraten über USB 3.1 Gen 2. Aber für letztere wird die Verfügbarkeit von USB 3.1 Gen 2 derzeit auf null reduziert. Die vorgeschlagenen Flash-Laufwerke SanDisk, Kingston und Corsair, die als USB 3.1 positioniert sind, übertragen Daten mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 5 Gbit / s, gehören also zur ersten Generation. Für die meisten Flash-Laufwerke sollte dies jedoch jetzt ausreichen.

Was das Äußere betrifft Solid State Drives, dann bieten die Hersteller Freecom (mSSD MAXX, ca. 8.000 Rubel) und Adata (SE730, ca. 9.500 Rubel) USB-3.1-Laufwerke der zweiten Generation an. Erste Praxistests zeigen, dass die Highspeed-Schnittstelle messbar höhere Datenraten liefert. Terramaster bietet ein Dual-Bay D2-310 NAS-Gehäuse (ca. 10.000 RUR) mit USB 3.1 Gen 2-Unterstützung an, wo auch Highspeed-SATA-Laufwerke in einem RAID-Verbund eine gute Figur machen dürften.

Musik über USB-C
Das Konto der Kopfhörerbuchse am Smartphone ist offen: Ein Typ-C-auf-TRS-Adapter wird bald als Standard erscheinen

Es sollte separat angemerkt werden, dass Speicherhersteller die besten Versionen und Standards angeben und ihre Kunden am wenigsten auf halbem Weg im Stich lassen. Die übrigen Hersteller müssen die Dokumentation dringend ergänzen und die Standards richtig umsetzen.

Der Übergang von einer Technologiegeneration zur nächsten war schon immer ein langwieriger und oft verwirrender Prozess, doch seit den Tagen von VHS und Betamax hat es nie eine solche Verwirrung gegeben. Irgendwann wird die USB 3.1 / Typ-C-Konfiguration allen das Leben leichter machen - insbesondere den Benutzern, aber in der Zwischenzeit gibt es viele Schwierigkeiten zu überwinden.

FOTO: CHIP-Studios; Freecom; Berührung; Verein 3D; Raidsonic; Acer; LG; Asus; Sabrina Raschpichler

In meinen Materialien zur Auswahl von -, dünnen Ultra - und anderen Buchen habe ich nein, nein, und ich erwähnte die USB-Typ-C-Schnittstelle, deren Vorhandensein ein zweifelloser Vorteil dieses oder jenes Computermodells ist. Lassen Sie es einen kleinen Vorteil sein, unvergleichlich wichtig mit einer Grafikkarte usw., aber wir wissen, wer im Detail steckt, und es sind diese kleinen Vor- und Nachteile, die die Wahl in die eine oder andere Richtung kippen können und die Entscheidung beeinflussen, die Modell welche Art von Laptop zu kaufen. USB Typ-C ist also, was es ist, womit es gegessen wird, in dem Sinne, wie und wofür es verwendet werden kann und ob es überhaupt benötigt wird. Verstehen?

USB Typ-C - was ist in meinem Namen für dich?

Ich werde die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte der USB-Schnittstelle nicht wiederholen. Es ist so alltäglich geworden, dass selbst die einmal getroffene Entscheidung, den Stecker unsymmetrisch zu machen, immer noch wütend ist, aber nicht viel. Der Punkt ist, dass Sie einen USB-Stick oder ein Kabel an einer bestimmten Position in eine bekannte USB-Buchse einstecken müssen. Wie oft haben Sie es beim ersten Mal geschafft, das Gerät in die Buchse auf der Rückseite zu stecken? Systemeinheit das erste Mal? Und ab dem zweiten? Nun, maximal ab dem dritten.

Es ist zwar zu beachten, dass der Steckverbinder zuverlässig ist, einer großen Anzahl von Verbindungen standhält und mechanischen Belastungen (natürlich in vernünftigen Grenzen) gut standhält. Diese Eigenschaften führen aber auch zu einem Nachteil – für kompakte Geräte in seiner ursprünglichen Form (Typ-A) ist es zu sperrig.

Welcher Ausgang? Um dasselbe zu tun, aber weniger, erschien Mini-USB, Micro-USB. Wurde besser? Ja, aber irgendwie unpraktisch, für verschiedene Geräte braucht man unterschiedliche Kabel oder Adapter, und man muss auch noch kleine Stecker auf eine bestimmte Art und Weise stecken.

Typ-C ist also ein neuer Steckerstandard, der endlich (kappen und Champagnerkappen bis zur Decke) symmetrisch geworden ist! Seine Kompaktheit und Vielseitigkeit ermöglicht es, den gesamten bestehenden "Zoo" von Steckeroptionen und dementsprechend Kabeln zu ersetzen. Gleichzeitig wurde es für die neue Spezifikation des USB-Standards entwickelt, der die Nummer 3.1 erhielt.

Die Hauptmerkmale der Standards 3.0 und 3.1 sind in der Tabelle aufgeführt.

Ausführung	USB 3.0
max. Übertragungsgeschwindigkeit, Gb / s	5	5	10
max. Strom, A	0.9	5
Codierung	8b / 10b	128b / 132b
Kabellänge, m	2-3	1
Ressource (Anzahl der Verbindungen)	1500 (Typ-A)	10000

Wir fügen hinzu, dass es über Typ-C möglich ist (bei einem Strom von 5 A), das Gerät selbst aufzuladen, einen externen Monitor, Peripheriegeräte, Laufwerke anzuschließen ... Es stellt sich heraus, dass ein Laptop mit einem solchen Anschluss ausgestattet ist können Sie all diese Vorteile nutzen?

- Und dann spülst du das Wasser und es kann sein ...

- Was könnte da sein?

- Alles, verstanden?

© "Merkmale der nationalen Fischerei"

Auf diese Weise sicher nicht. Sie erhalten garantiert einen neuen kompakten Stecker und USB darin. Ich gebe bewusst nicht an, um welche Version des Protokolls es sich handeln kann, denn Typ-C ist die Spezifikation des Steckers und was es sein KANN, aber was in einem bestimmten Tablet- oder Laptop-Modell verwendet wird, hängt vom Hersteller dieses Gadgets ab.

Typ-C - Eigenschaften

Wie es schon geworden ist, hoffe ich es ist klar, der neue Anschluss ist schon mehr als nur USB, und noch viel mehr. In sozusagen „einfacher“ Konfiguration bietet es den USB 3.1-Betrieb mit allen Vorteilen dieser neue Version Schnittstelle.

Alle anderen "Goodies" sind alternative Betriebsarten des Typ-C, die auf dem Gehäuse des Gerätes in gewisser Weise gekennzeichnet sind. Darüber hinaus können Änderungen sowohl dazu führen, dass die genutzten Fähigkeiten erweitert werden, als auch USB 3.1 durch 3.0 oder sogar 2.0 ersetzt werden kann. Hier sind die Möglichkeiten, auf die Sie derzeit stoßen können, da die Fähigkeiten dieses Connectors noch lange nicht ausgeschöpft sind.

	DisplayPort. Per Typ-C kann ein externes Display mit einer maximalen Auflösung von 3840 x 2400 Pixeln angeschlossen werden. Eine solche Möglichkeit muss entweder auf der Laptoptasche mit einem entsprechenden Icon gekennzeichnet oder in der Spezifikation des Gerätes angegeben werden.
	HDMI. Jetzt können Sie externe Geräte ohne Adapter direkt über HDMI Version 1.4 anschließen.
	Blitz. Unterstützt den Thunderbolt 3-Kompatibilitätsmodus.
	Leistungsabgabe (PD). Spezifikation eines neuen Standards, der die Übertragung von Strömen bis zu 100 W in beide Richtungen ermöglicht, wodurch Sie einen Laptop über diesen Anschluss aufladen oder umgekehrt das angeschlossene Gerät mit Strom versorgen können externes Gerät wie ein externes Display. Auf dem Gehäuse des Geräts ist ein solcher Anschluss normalerweise mit PD-Perlen und einem Batteriesymbol gekennzeichnet, obwohl es andere Optionen geben kann. Ohne PD-Unterstützung beträgt der maximale Ausgangsstrom je nach Modifikation 1,5 oder 3 A.
	Unterstützt das USB 3.1 Gen.1-Protokoll. Unterstützt Betriebsgeschwindigkeiten von bis zu 5 Gb/s.
	Unterstützt das USB 3.1 Gen.2-Protokoll. Unterstützt Betriebsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gb/s.

Welche Funktionen der in einem bestimmten Laptop-Modell installierte Typ-C unterstützt, ist auf dem Gehäuse vermerkt oder in den Spezifikationen angegeben.

Betrachten Sie zum Beispiel einen Laptop-Transformator Lenovo Yoga 910. Er ist mit zwei Typ-C-Anschlüssen ausgestattet, von denen einer mit USB 2.0 arbeitet (hier ist übrigens ein Beispiel, bei dem niemand das obligatorische Vorhandensein von USB 3.1 versprochen hat). , und die zweite - 3.0 mit DisplayPort-Unterstützung ... Darüber hinaus ist die Funktion zur Unterstützung des Lademodus über diesen Anschluss einfach mit einem Symbol gekennzeichnet Elektrischer Stecker, ohne Schnickschnack wie "PD"-Logo etc. Gleiches gilt für die Unterstützung zum Anschluss eines Monitors. Dies geht nur aus der Dokumentation zum Laptop hervor.

Ein weiteres Beispiel ist das Asus ZenBook 3 UX390UA Ultrabook, das außer der Audiobuchse nur einen Typ-C verbaut hat. Aber es kann fast alles: Ein Netzteil ist daran angeschlossen, darüber kann man ein Bild auf einem externen Display anzeigen, Daten mit externen Medien mit Geschwindigkeiten austauschen, die der USB 3.1 Gen.1-Schnittstelle entsprechen. Achtet übrigens auf die Markierung des Steckers am Gehäuse. Alles ist klar, klar und verständlich.

Perspektiven

Die Spezifikation der nächsten Version von USB - 3.2 befindet sich derzeit in aktiver Entwicklung, dabei wird Typ-C verwendet, die Möglichkeit, mit Protokollen zu arbeiten, wird ausgearbeitet PCI-Express und Base-T-Ethernet. Generell ist dieser Konnektor die Zukunft, auch wenn er nicht so aktiv beworben wird. Der Grund dafür ist, dass es für alte Stecker eine Vielzahl von Geräten gibt, für deren Anschluss man Adapter und Hubs kaufen muss.

Fazit. USB Typ-C - was ist das, der zukünftige Herr der Gadgets?

Gut möglich. Das Vorhandensein eines einzigen, universellen Steckers ist eher ein Segen. Die Möglichkeit, Strom, einen USB-Stick und alle möglichen anderen Geräte mit Hilfe eines Anschlusses anzuschließen, ist verlockend. Es gibt nur ein "aber".

Für den Fall, dass der Strom über den Port angeschlossen wird oder mit dessen Hilfe andere Geräte mit Strom versorgt werden, und bei hoher Leistung, sollten Sie besonders auf die Qualität der verwendeten Kabel, Adapter und Hubs achten. Qualitativ minderwertige Produkte der Firma „Onkel Liao“ können zu unangenehmen Folgen in Form von ausgebrannten Geräten mit anschließenden teuren Reparaturen führen.

Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, hohe Geschwindigkeiten und sichere Verbindung!

Haben Sie schon einmal eine Person getroffen, die begeistert sagte: „Mein Smartphone hat Typ-C“?

Die Debatte um die Modernität und die Nützlichkeit der neuen Schnittstelle wird schon seit längerer Zeit geführt. Manche halten es für die Zukunft, andere für eine Utopie. Das Problem ist, dass beide Seiten starke Beweise dafür haben, dass sie Recht haben. Um die Situation zu verstehen, ist es notwendig, das Thema umfassend zu untersuchen.

Entwicklung

Nicht jeder erinnert sich an den ersten USB-Typ-A-Anschluss, der noch in verwendet wird die neuesten Computer, Laptops und Tablets. In den fernen 90ern hatte es die gleiche physische Form, aber einen anderen Standard - USB 1.1. Genauer gesagt gab es Einschränkungen bei der Datenübertragungsrate.

2001 wurde der Standard 2.0 entwickelt, der heute am weitesten verbreitet ist. Es bietet Datenübertragungsraten von bis zu 480 Mbit/s. In diesem Moment begann die Ära der Entwicklung eines universellen und schnellen Steckverbinders für die Verbindung.

Der erste allgemein akzeptierte Steckverbinder, der große Popularität und Verbreitung fand, war der Typ-B-Mini. Es wird erfolgreich in Telefonen, Kameras, Camcordern eingesetzt und ermöglicht den Anschluss von Geräten an einen Computer. Dies ist jedoch nicht als großer Durchbruch zu werten, nur die Form hat sich geändert, der Standard ist gleich geblieben - USB 2.0. Mit anderen Worten, die Übertragungsrate hat sich nicht erhöht.

Der Wunsch, die Größe von Geräten zu minimieren, führte zur Entwicklung des neuen Typ-B-Mikros. Er ist nach wie vor der Protagonist der überwältigenden Menge moderner Technik, kann den Nutzern jedoch keine großen Vorteile bieten.

Der wirkliche Durchbruch war die USB 3.0-Spezifikation, die unsere Sichtweise auf viele Dinge radikal verändert hat. Die neue Schnittstelle ermöglichte es, die Datenübertragungsrate auf bis zu 5 Gbit/s zu erhöhen. Die Änderungen betrafen auch die interne Struktur. Im neuen 3.0 wird eine 9-Pin-Gruppe vorgestellt (im 2.0 waren es nur 4 Kontakte).

Der letzte Schritt zur Entstehung von Typ-C war die Annahme des 3.1-Standards, der bis heute der schnellste und effizienteste ist. Benutzer können jetzt Daten mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s übertragen. Der neue Standard erlaubt auch die Übertragung einer 100-W-Ladung.

Der Standard besteht aus 24 Pins: zwei Reihen zu je 12 Pins. 8 Pins der USB 3.1 Schnittstelle werden für den Datenaustausch mit hoher Geschwindigkeit verwendet. Die Pins B8 und A8 (SUB1 und 2) werden zum Senden verwendet analoge Signale in Kopfhörer (rechts und links), A5 und B5 (CC1 und 2) sind erforderlich, um den Power-Modus auszuwählen. Es gibt auch Masse (GND) und Strom (V +) Pins.

Vorteile von Typ-C

Es ist nicht so notwendig, sondern nur eine weitere physische Modifikation, die USB 3.1 unterstützt hat. Aber ziehen Sie keine vorschnellen Schlüsse, denn der neue Konnektor bietet eine Reihe von Vorteilen:

• Sicherheit... Der Stecker ist reversibel, d.h. Sie können das Kabel in jeder Position anschließen. Dies gewährleistet die vollständige Sicherheit und Sicherheit des Gadgets vor Ausfällen, die mit verbogenen oder gebrochenen Kontakten einhergehen.
• Vielseitigkeit... Vollständig kompatibel mit allen Legacy-Standards ab USB 1.1.
• Die Unabhängigkeit... Typ-C, der USB 3.1 unterstützt, kann angeschlossene Geräte mit bis zu 100 W Leistung versorgen. Einfach gesagt, beim Anschließen gibt es nicht nur eine vollwertige Stromversorgung, sondern auch das Aufladen der Akkus anderer Geräte, wie ab "".
• Kompaktheit... Der Stecker hat sehr kleine Abmessungen und wird daher aktiv bei der Herstellung moderner Tablets und Tablets verwendet.

Mängel

Aus technischer Sicht ist USB Typ-C nahezu perfekt. Warum ist es noch nicht das beliebteste? Warum haben Hersteller es nicht eilig, ihre Geräte damit auszustatten? Für technische Geräte gibt es keine Hindernisse, aber gute Gründe, die diesen Prozess verlangsamen.

Zuallererst hat es eine einzigartige physikalische Struktur. Um die meisten Geräte anzuschließen, benötigen Sie daher Adapterkabel, alle Arten von Splittern und Adaptern. Wenn das angeschlossene Gerät kein USB 3.1 unterstützt, verliert eine solche Verbindung einfach ihre Bedeutung, da die maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit und Stromunterstützung nicht bereitgestellt werden.

Die meisten der veröffentlichten Computer-, Mobil-, Audio- und Videogeräte sind mit Typ-A, Typ-B Mini / Micro ausgestattet, die keine Unterstützung für USB 3.1 oder sogar 3.0 bieten. Die massive Umstellung auf USB Typ-C wird die Nachfrage nach bestehenden Produkten reduzieren, denen es fehlt. Unabhängig von den Wünschen und Erwartungen der Nutzer drängen Hersteller bewusst wirksame Technik zurück und verlangsamen deren Verbreitung.

Zweitens ist es selbst mit zwei Typ-C-Plug-in-Geräten möglicherweise nicht möglich, den vollen Nutzen zu erzielen. Dies ist auf die unvollkommene Technologie der Verarbeitung und Übertragung von Informationen bestimmter Kategorien von Geräten zurückzuführen. Sie können beispielsweise Ihr Smartphone und Ihren PC/Laptop über Typ-C synchronisieren. Die Datenübertragung in beide Richtungen wird jedoch eingeschränkt sein, da die Festplatte nicht die maximale Geschwindigkeit bereitstellen kann.

Ja, neue Technologie verfügbar ist, wird es verwendet, aber die Umstellung ist noch lange nicht abgeschlossen. Sie müssen verstehen, dass Sie im Falle einer vollständigen Umstellung auf USB Typ-C alle veralteten Geräte zum Recycling schicken müssen.

Es kommt selten vor, dass ein zusätzlicher Buchstabe im Namen des Standards die Welt der Datenübertragungsschnittstellen und -geräte zu revolutionieren droht, aber das Aufkommen der neuesten Version von USB 3.1 Typ-C scheint genau dieser Fall zu sein. Was verspricht uns das nächste Update des guten alten? USB-Schnittstelle?

• Baudrate bis zu 10 Gbit/s
• Möglichkeit, über einen Anschluss von Geräten mit Stromverbrauch mit Strom versorgt zu werden bis 100W
• Anschlussabmessungen vergleichbar mit Micro-USB
• Die Symmetrie des Steckers - er hat keine Ober- und Unterseite, dh es gibt keinen Schlüssel, was oft zu Schäden sowohl an den Steckern selbst als auch an den darüber angeschlossenen Geräten führt
• Diese Schnittstelle kann zur Spannungsversorgung verwendet werden bis 20 Volt
• Existiert nicht mehr verschiedene Typen Anschlüsse - A und B. An beiden Enden des Kabels befinden sich genau die gleichen Anschlüsse. Sowohl Daten als auch Versorgungsspannung können über denselben Stecker in beide Richtungen übertragen werden. Je nach Situation kann jeder Anschluss als Master oder Slave fungieren
• Uns wird versprochen, dass das Design des Steckverbinders standhält bis zu 10.000 Verbindungen
• Es ist möglich, diese Schnittstelle für den direkten Anschluss anstelle einiger anderer weit verbreiteter Schnittstellen für den schnellen Datenaustausch zu verwenden.
• Der Standard ist sowohl mit der üblichen USB-3-Schnittstelle als auch mit seinen jüngeren Brüdern top-down-kompatibel. Natürlich nicht direkt, aber mit Hilfe eines Adapters kann man zB eine USB 2.0 Disk darüber anschließen

Unter dem Schnitt werde ich versuchen, das Thema in die Knochen zu zerlegen – angefangen beim Design des Steckers und des Kabels, bis hin zum Ende Kurzübersicht Hardwareprofile und neue Chips, um die Fähigkeiten dieser Schnittstelle zu unterstützen. Ich habe lange überlegt, auf welcher Seite ich den Artikel veröffentlichen soll, da alle vorherigen zu diesem Thema auf GT erschienen sind, aber meine Veröffentlichung enthält so viele technische Details, dass es nicht für Geeks nützlicher ist, sondern für potenzielle Entwickler, die sich schon heute damit befassen sollten. Daher habe ich es gewagt, hier einen Artikel zu posten.

Auf die Entwicklungsgeschichte der USB-Schnittstelle werde ich hier nicht eingehen, dieses Thema ist in diesem Comic im Sinne einer Geschichte in Bildern nicht dürftig ausgearbeitet

Elektronik - die Wissenschaft der Kontakte

Zunächst vergleichende Fotos des Helden von heute in Gesellschaft ehrenhafter Vorfahren.

Der USB-Typ-C-Anschluss ist etwas größer als der übliche USB 2.0 Micro-B, aber spürbar kompakter als der duale USB 3.0 Micro-B, ganz zu schweigen vom klassischen USB Typ-A.
Die Abmessungen des Steckers (8,34 × 2,56 mm) ermöglichen eine einfache Verwendung für Geräte jeder Klasse, einschließlich Smartphones und Tablets.

Signal- und Stromkabel sind auf einem Kunststoffeinsatz platziert, vielleicht ist dies die schwächste Stelle im mittleren Teil des Steckers. Die USB-Typ-C-Pingruppe enthält 24 Pins. Lassen Sie mich daran erinnern, dass USB 1.0 / 2.0 nur 4 Pins hatte, während USB 3.0-Anschlüsse bereits 9 Pins benötigten.

Schaut man sich das Bild links genau an, erkennt man, dass die Kontakte unterschiedlich lang sind. Dadurch wird sichergestellt, dass sie in einer bestimmten Reihenfolge geschlossen werden. In der mittleren Abbildung sehen wir das Vorhandensein von Riegeln, die das eingesteckte Kabel halten und während des Verbindungs-Trennvorgangs ein fühlbares Klicken bieten sollen. Die rechte Grafik zeigt den Kraftverlauf beim Stecken und Ziehen des Steckers.

Die Spitzen, die wir darauf sehen, sind die Momente der Riegelbetätigung.

Festzuhalten ist, dass die Entwickler des Standards, wenn nicht alles, dann fast alles getan haben, um den Stecker so komfortabel und zuverlässig wie möglich zu machen: Er wird an jedem Ende und auf beiden Seiten mit einem fühlbaren Klick eingesteckt. Ihrer Meinung nach kann er dieses Verfahren mehr als 10.000 Mal überleben.

Der vielseitige symmetrische Janus

Sehr angenehm und nützliche Funktion USB-C hat sich zu einem symmetrischen Steckerdesign entwickelt, mit dem Sie es auf beiden Seiten an den Port anschließen können. Dies wird durch die symmetrische Anordnung seiner Anschlüsse erreicht.

An den Rändern befinden sich Bodenauslässe. Auch die positiven Versorgungskontakte sind symmetrisch angeordnet. In der Mitte befinden sich Kontakte, die für die Kompatibilität mit der USB2- und unteren Schnittstelle verantwortlich sind. Sie waren die glücklichsten von allen - sie sind dupliziert und daher ist eine 180-Grad-Drehung im verbundenen Zustand nicht schrecklich. Die für den schnellen Datenaustausch zuständigen Pins sind blau markiert. Wie wir sehen, ist hier alles schlauer. Wenn wir beispielsweise den Stecker drehen, vertauscht der TX1-Ausgang die Plätze mit TX2, aber gleichzeitig wird der Platz des RX1-Eingangs von RX2 eingenommen.

Die Kommunikationspins für den sekundären Bus und die USB-Power-Delivery-Kommunikation sind Service-Pins und dienen der Kommunikation zwischen zwei angeschlossenen Geräten. Schließlich müssen sie sich vor dem Austausch viel erzählen, aber dazu später mehr.

In der Zwischenzeit über eine weitere Funktion. Der USB-Typ-C-Port wurde ursprünglich als One-Stop-Lösung konzipiert. Neben der direkten USB-Datenübertragung kann er auch im Alternate Mode genutzt werden, um Schnittstellen von Drittanbietern zu realisieren. Diese Flexibilität von USB Typ-C wurde von der VESA ausgenutzt, indem die Möglichkeit eingeführt wurde, Videos über den DisplayPort Alt-Modus zu streamen.

USB Typ-C verfügt über vier Super Speed ​​USB-Leitungen (Paare). Wenn zwei davon den Anforderungen von DisplayPort gewidmet sind, reicht dies aus, um ein Bild mit einer Auflösung von 3840 x 2160 zu erhalten. Gleichzeitig leidet die Datenübertragungsrate über USB nicht. In der Spitze sind dies immer noch die gleichen 10 Gb/s (für USB 3.1 Gen2). Auch die Übertragung des Videostreams beeinflusst die Energiekapazität des Ports in keiner Weise. Sogar 4 Highspeed-Leitungen können für die Bedürfnisse von DisplayPort zugewiesen werden. In diesem Fall stehen Auflösungen bis 5120x2880 zur Verfügung. In diesem Modus sind keine USB-2.0-Leitungen beteiligt, sodass USB-Typ-C weiterhin Daten parallel übertragen kann, wenn auch mit begrenzter Geschwindigkeit.

Im Alternativmodus werden die SBU1/SBU2-Pins zur Übertragung des Audiostreams verwendet, der in die AUX+/AUX-Kanäle umgewandelt wird. Sie werden nicht für das USB-Protokoll verwendet, daher gibt es auch hier keine zusätzlichen Funktionseinbußen.

Bei Verwendung der DisplayPort-Schnittstelle kann der USB-Typ-C-Anschluss weiterhin so oder so angeschlossen werden. Die erforderliche Signalanpassung wird zunächst bereitgestellt.

Der Anschluss von Geräten über HDMI, DVI und sogar D-Sub (VGA) ist ebenfalls möglich, erfordert jedoch separate Adapter, die jedoch aktive Adapter sein müssen, da für DisplayPort Alt Mode Dual-Mode Display Port (DP++) ist nicht unterstützt...

Alternative USB-Modus Typ-C kann nicht nur für DisplayPort verwendet werden. Vielleicht erfahren wir bald, dass dieser Port beispielsweise gelernt hat, Daten per PCI-Express oder Ethernet zu übertragen.

Sie gab diesem und dem gab sie. Im Allgemeinen ... über Ernährung.

Ein weiteres wichtiges Merkmal, das USB Typ-C mit sich bringt, ist die Möglichkeit, bis zu 100 Watt Leistung zu übertragen. Das reicht nicht nur, um mobile Geräte mit Strom zu versorgen / aufzuladen, sondern auch um Laptops, Monitore und, wenn Sie sich etwas ausdenken, sogar ein kleines Labornetzteil zu betreiben.

Mit dem Aufkommen des USB-Busses war die Stromübertragung eine wichtige, aber immer noch untergeordnete Funktion. Der USB 1.0-Port lieferte nur 0,75 W (0,15 A, 5 V). Ausreichend für Maus und Tastatur, aber mehr nicht. Für USB 2.0 wurde der Nennstrom auf 0,5 A erhöht, wodurch es möglich war, 2,5 Watt für die Stromversorgung z. B. extern zu gewinnen Festplatte 2,5" formatieren. Für USB 3.0 wird nominell ein Strom von 0,9 A bereitgestellt, was bei einer konstanten Versorgungsspannung von 5V eine Leistung von 4,5 W garantiert. Speziell verstärkte Anschlüsse auf Mainboards oder Laptops konnten bis zu 1,5 A liefern, um das Aufladen angeschlossener mobiler Geräte zu beschleunigen, aber selbst das waren „nur“ 7,5 Watt. Vor dem Hintergrund dieser Zahlen sieht die Sendefähigkeit von 100 Watt fantastisch aus.

Um solche Energie zu füllen, wird der USB-Typ-C-Port von der USB Power Delivery 2.0 (USB PD)-Spezifikation unterstützt. Ist keine vorhanden, kann der USB-Typ-C-Port je nach Konfiguration 7,5 W (1,5 A, 5 V) oder 15 W (3 A, 5 V) in den Berg liefern. Für detaillierte Beschreibung für diese Spezifikation ist in diesem Artikel nicht genug Platz, und trotzdem werde ich es nicht besser machen als der respektierte in seinem wunderbaren Artikel.

Allerdings wird es nicht möglich sein, dieses überragende Thema ganz zu umgehen.

Um 100 Watt Leistung bei einer Spannung von fünf Volt bereitzustellen, wird ein Strom von 20 Ampere benötigt! Bei den Abmessungen eines USB-Typ-C-Kabels ist dies vielleicht nur möglich, wenn es aus einem Supraleiter besteht! Ich befürchte, dass es die Benutzer heute viel kosten wird, daher sind die Entwickler des Standards einen anderen Weg gegangen. Sie erhöhten die Versorgungsspannung auf 20 Volt. "Entschuldigen Sie, aber es wird mein Lieblingstablett komplett ausbrennen" - rufen Sie aus und Sie werden absolut Recht haben. Um nicht verärgerten Nutzern zum Opfer zu fallen, haben sich die Ingenieure einen cleveren Trick einfallen lassen – sie führten ein System von Leistungsprofilen ein. Vor dem Anschließen befindet sich jedes Gerät im Standardmodus. Die Spannung darin ist auf fünf Volt und der Strom auf zwei Ampere begrenzt. Um sich mit Geräten des alten Typs zu verbinden, endet alles mit diesem Modus, aber für fortgeschrittenere Fälle wechseln die Geräte nach dem Datenaustausch in einen anderen koordinierten Betriebsmodus mit erweiterten Fähigkeiten. Um das Wichtigste kennenzulernen bestehende Regime Schauen wir uns die Tabelle an.

Profil 1 garantiert die Fähigkeit, 10 W Energie zu übertragen, das zweite bereits - 18 W, das dritte - 36 W, das vierte sogar 60 W, aber das fünfte ist unser geschätzter Hunderter! Der dem höheren Profil entsprechende Port behält alle Zustände des vorherigen Downstreams bei. Als Referenzspannungen werden 5V, 12V und 20V gewählt. Die Verwendung von 5 V ist für die Kompatibilität mit der großen Auswahl an verfügbaren USB-Peripheriegeräten unerlässlich. 12V ist die Standard-Versorgungsspannung für verschiedene Systemkomponenten. 20V wird vorgeschlagen, da zum Laden der Akkus der meisten Laptops externe Netzteile für 19-20V verwendet werden.

Ein paar Worte zu Kabeln!

Die vollständige Unterstützung des im Artikel beschriebenen Formats erfordert nicht nur von Programmierern, sondern auch von Elektronikherstellern viel Arbeit. Sie müssen die Produktion sehr entwickeln und bereitstellen eine große Anzahl Komponenten. Am offensichtlichsten sind die Anschlüsse. Um hohen Strömen der Versorgungsspannung standzuhalten, die Übertragung von Signalen mit sehr hoher Frequenz nicht zu stören und auch nach dem zweiten Anschluss nicht zu versagen und nicht im ungünstigsten Moment auszufallen, sollte die Qualität ihrer Herstellung radikal sein höher im Vergleich zum USB-Format 2.

Um Hochleistungsübertragung und Signalübertragung mit Gigabit-Verkehr zu kombinieren, müssen Kabelhersteller hart arbeiten.

Bewundern Sie, wie eine Querschnittsansicht eines für unsere Aufgabe geeigneten Kabels aussieht.

Übrigens zu den Einschränkungen bei der Länge der Kabel bei Verwendung der USB 3.1-Schnittstelle. Zur Datenübertragung ohne nennenswerte Verluste bei Geschwindigkeiten bis 10 Gb/s (Gen 2) Kabellänge c USB-Anschlüsse Typ-C sollte 1 Meter nicht überschreiten, für eine Verbindung mit Geschwindigkeiten von bis zu 5 Gb / s (Gen 1) - 2 Meter.

Schaltungsdesigner von Herstellern von Motherboards, Docking-Stationen und Laptops werden lange rätseln, wie man Strom in der Größenordnung von Hunderten von Watt erzeugt, und Tracer, wie man ihn an den USB-Typ-C-Anschluss bringt.

Chiphersteller bei einem niedrigen Start.

Eine symmetrische Verbindung und ein symmetrischer Betrieb von Signalleitungen in verschiedenen Modi erfordern die Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Signalschalter-Mikroschaltungen. Heute sind bereits die ersten Schwalben aufgetaucht. Hier ist beispielsweise ein Switch von Texas Instruments, der die Arbeit in Geräten sowohl im Host- als auch im Slave-Modus unterstützt. Es ist in der Lage, Leitungen von differentiellen Paaren mit Signalfrequenzen bis zu 5 GHz zu schalten.

Gleichzeitig misst der HDC3SS460-Chip 3,5 mal 5,5 mm und verbraucht im Idle-Modus einen Strom von etwa 1 Mikroampere. Im aktiven Modus sind es weniger als ein Milliampere. Es gibt auch fortschrittlichere Lösungen, beispielsweise unterstützen von NXP hergestellte Chips Wechselkurse bis zu 10 GHz.

Power-Manager tauchten auf, kombiniert mit Schaltungen zum Schutz von Signalleitungen vor statischer Aufladung, beispielsweise ein solches Produkt von NXP

Es wurde entwickelt, um den Moment des Anschließens des Steckers sowie das Öffnen des Stromkreises im Falle einer Fehlfunktion korrekt zu behandeln. Dieser Chip unterstützt bereits VBUS-Spannungen bis 30 Volt, aber mit dem maximal geschalteten Strom ist alles viel schlimmer - es sollte 1 Ampere nicht überschreiten, was angesichts der Abmessungen verständlich ist - 1,4 x 1,7 mm!

Unangefochtener Marktführer in diesem Bereich war Cypress, das einen spezialisierten Mikrocontroller mit einem ARM-Cortex-M0-Kern auf den Markt brachte, der alle fünf für den Standard möglichen Leistungsprofile unterstützt.

Ein typisches Anschlussdiagramm für die Verwendung in einem Laptop gibt einen Eindruck davon, und Sie können es genauer kennenlernen, indem Sie das Datenblatt herunterladen.

Im Gegensatz zum NXP-Chip konzentriert er sich auf die Steuerung externer Leistungsschalter und kann daher trotz seiner geringen Größe die erforderlichen Ströme und Spannungen schalten.

Achtung, ein wichtiges Feature für alle, die es schon eilig haben, die ersten Muster zu bestellen - der Mikrocontroller besitzt keine USB-Schnittstelle und ist keine Komplettlösung. Er kann nur als Lebensmittelmanager dienen. Im Moment ist eine Vorbestellung für die Lieferung von Mustern und Demoboards geöffnet. Das Schicksal dieses Mikrocontrollers wird wohl maßgeblich davon abhängen, ob der Hersteller den Entwicklern Referenzbibliotheken für den Einsatz in unterschiedlichen Modi zur Verfügung stellt.

Die Tatsache, dass für ihn bereits mehrere Demokits erstellt wurden, erhöht die Wahrscheinlichkeit für Letzteres erheblich.

Aufzug zum Himmel oder zum Turmbau zu Babel.

Heute haben wir also eine völlig revolutionäre Situation. Die Oberschicht kann nicht und die Unterschicht will nicht auf die alte Weise leben. Jeder hat genug von dem Durcheinander mit vielen Kabeln, Ladegeräte, Netzteile und deren geringe Zuverlässigkeit.

Der neue Standard hat beispiellose Aktivität hervorgebracht. Die Flaggschiffe der Elektronikindustrie - Apple, Nokia, Asus bereiten die Veröffentlichung ihrer ersten Geräte mit USB-Typ-C-Unterstützung vor. Die Chinesen stanzen bereits Kabel und Adapter. Dockingstationen und Hubs mit High Power Load Support sind auf dem Weg. Chiphersteller entwickeln neue Mikroschaltungen und überlegen, wie sie den Treiber für den neuen Port in den Mikrocontroller stopfen können. Marketingspezialisten entscheiden, wo der neue Stecker angeschlossen werden soll, und Ingenieure kratzen sich an ihren Rüben, um multidisziplinäre Geräte aus bestehenden elektronischen Komponenten zu implementieren.

Bisher ist nur eines nicht klar. Was bekommen wir als Ergebnis? Ein bequemer und zuverlässiger Steckverbinder, der den Löwenanteil der Schnittstellen ersetzen und im Alltag Verwendung finden wird, oder babylonisches Pandämonium, da sich die Situation möglicherweise nach einem nicht gerade günstigsten Szenario entwickelt:

Anwender können durch zahlreiche Spezifikationen und Kabel, die exakt gleich aussehen, aber gleichzeitig nur für bestimmte Profile zertifiziert werden, völlig verwirren. Versuchen Sie es mit all diesen Markierungen im Handumdrehen herauszufinden.

Aber selbst wenn es klappt, wird das Problem wahrscheinlich nicht gelöst - die Chinesen werden ohne Gewissensbisse jedes Abzeichen an jeder Schnur leicht anbringen. Und wenn nötig, dann bis auf einen Haufen auf jeder Seite eines Kabels unterschiedlich sind, werden sie nicht verwechselt, auch wenn sie sich gegenseitig ausschließen.

Der Markt wird mit einer unglaublichen Zahl von Adaptern unterschiedlichster Kaliber und von zweifelhafter Qualität überschwemmt.

Wenn Sie versuchen, ein Gerät mit einem anderen zu verbinden, werden Sie nie wissen, zu welchem ​​Ergebnis dieser Vorgang führt und warum die Verbindung entweder vollständig fehlt oder alles schrecklich fehlerhaft ist. Entweder unterstützt eines der Gadgets nicht das gewünschte Profil, oder es unterstützt es nicht richtig, oder statt eines hochwertigen Kabels ist es rau chinesische Fälschung... Was möchten Sie tun, wenn plötzlich der einzige verbleibende Anschluss Ihres Laptops ausfällt?

Bis zum nächsten Mal.

PS Der neue Standard führt bereits zu hochexotischen Geräten. So wurde ein 100 Meter langes Kabel angekündigt, das nicht in die Standards zu passen scheint. Der springende Punkt ist, dass er aktiv ist. An beiden Enden verfügt das Kabel über einen USB3-zu-optischen Konverter. Das Signal wird über eine Optik übertragen und am Ausgang wieder zurückgewandelt. Sie übertragen natürlich keine Energie, sondern nur Daten. In diesem Fall wird jeder der Wandler an seinen Enden von dem Anschluss gespeist, an den er angeschlossen ist.
Ich denke, dass bald Unternehmen mit Selbstachtung anfangen werden, aktive Tags in Kabel einzufügen, um die Authentizität zu bestätigen. Das Hub-Problem wird bei Entwicklern und Herstellern von DC-DC-Wandlern zu beispielloser Aktivität führen. Als respektierter Benutzer zu Recht bemerkt