Что представляет из себя стандарт usb-c?

USB-C и USB 3.2: что означают цифры?

Нетрудно запутаться в номерах, которые располагаются под портами USB-C. Чаще всего применяются коннекторы USB-C 10 Гбит/с. Это теоретическая скорость, в два раза более высокая по сравнению с USB 3.0. Порты с поддержкой такой скорости называются USB 3.2 Gen 1×2.

С такой же скоростью бывают порты USB Type-A, которые называются также USB 3.2 Gen 2×1. За исключением некоторых персональных компьютеров чаще применяются коннекторы USB Type-C. Некоторые старые порты USB-C поддерживает максимальную скорость 5 Гбит/с.

Что ещё осложняет дело: в 2019 году обозначения USB 3 изменили, поэтому может возникнуть путаница. До прошлого года многие порты USB-C имели метку USB 3.1 Gen 1 и Gen 2. Зачастую в спецификациях указываются эти устаревшие названия с брендом SuperSpeed. Организация USB-IF решила перестать использовать USB 3.1 в пользу USB 3.2. Эти изменения указаны в таблице ниже.

USB 3.2, USB 3.1 и SuperSpeed означают одно и то же. Если вы видите метку USB 3.1, нужно узнать о максимальной скорости передачи данных порта у производителя или продавца устройства.

Самые современные и быстрые порты USB-C используют спецификацию USB 3.2 Gen 2×2 с максимальной скоростью 20 Гбит/с. USB-IF дала название 2×2, поскольку новый стандарт удваивает количество шин данных внутри кабеля USB-C. Эти порты пока не распространены широко, хотя производители компьютеров могут найти их на материнских платах верхней ценовой категории.

USB-C, USB PD и подача питания

Спецификация USB PD также тесно связана с USB Type-C. В настоящее время соединение USB 2.0 обеспечивает мощность до 2,5 Вт — этого достаточно для зарядки телефона или планшета, но не более того. Спецификация USB PD, поддерживаемая USB-C, увеличивает эту мощность до 100 Вт. Он двунаправленный, поэтому устройство может отправлять или получать питание. И эта мощность может передаваться одновременно с передачей данных устройством через соединение. Такая подача энергии позволяет даже заряжать ноутбук, который обычно требует до 60 Вт.

Новый MacBook от Apple и новый Chromebook Pixel от Google используют порты USB-C в качестве портов для зарядки. USB-C может положить конец всем этим проприетарным кабелям для зарядки ноутбуков, поскольку всё заряжается через стандартное USB-соединение. С сегодняшнего дня вы даже можете заряжать свой ноутбук от одной из тех портативных аккумуляторных батарей, которыми вы заряжаете свои смартфоны и другие портативные устройства. Вы можете подключить свой ноутбук к внешнему дисплею, подключённому к кабелю питания, и этот внешний дисплей будет заряжать ваш ноутбук, в то время, как вы используете его в качестве внешнего дисплея, — и все это через одно маленькое соединение USB Type-C.

Однако есть одна загвоздка — по крайней мере, на данный момент. Тот факт, что устройство или кабель поддерживает USB-C, обязательно означает, что они также поддерживают USB PD. Итак, вам необходимо убедиться, что приобретаемые вами устройства и кабели поддерживают как USB-C, так и USB PD.

Плюсы и минусы USB Type-C

Начнем с сильных сторон USB Type-C.

Универсальность. В USB Type-C реализован интерфейс всех предыдущих стандартов USB. В перспективе USB Type-C может заменить собой остальные интерфейсы на мобильных устройствах, ноутбуках и других гаджетах, в том числе его можно будет использовать вместо HDMI и даже привычного 3,5-миллиметрового аудиоразъема.

Быстрая передача данных. Уже сейчас она составляет 10 Гбит/с, а с утверждением интерфейса USB 3.2 скорость достигнет 20 Гбит/с. Это позволяет очень быстро копировать фотографии и видео в высоком разрешении, которые «весят» от нескольких сотен мегабайт до нескольких гигабайт.

Ускоренная зарядка аккумулятора. Увеличенная до 100 Вт максимально передаваемая мощность сокращает время подзарядки устройства.

Симметричный разъем. С USB Type-C не придется думать, какой стороной вставить кабель в разъем

Это важно, если вы спешите или подключаете устройства при плохом освещении. Кроме того, так вы меньше рискуете повредить разъемы с обеих сторон

Еще один плюс неочевидный, но он следует из универсальности: заменяя на USB Type-C несколько других интерфейсов, производители смогут создавать более компактные устройства. Многие бренды уже работают над тем, чтобы сделать свою продукцию легче, мобильнее и удобнее для пользователей.

Теперь о недостатках — они тоже есть.

Хрупкая конструкция. Здесь симметричный штекер, но обращаться с ним следует аккуратно. Та же Apple тоже делает свои штекеры и разъемы Lightning симметричными, но на практике они оказываются более прочными и устойчивыми к механическим повреждениям.

Ограниченное количество устройств с поддержкой USB Type-C. Интерфейс разрабатывался как универсальный, но так и не стал им. Поэтому многие производители по-прежнему выпускают компьютерную, мобильную, видео и аудиотехнику с разъемами USB Type-B, Type-B Mini или Type-B Micro. О том, когда мир перейдет на массовое использование USB Type-C, остается только гадать. А пока для подключения гаджетов, которые не поддерживают интерфейс USB 3.1, приходится использовать переходники и адаптеры, хотя и они не обеспечат ту рекордную скорость передачи данных, которую многие ожидают получить от Type-C.

Высокие требования к качеству аксессуаров. Если вы хотите максимально использовать возможности USB Type-C и продлить срок службы разъема, используйте его только с теми кабелями, которые выдерживают напряжение, рекомендованное разработчиками стандарта. Были примеры, когда коннекторы низкого качества приводили к воспламенению смартфонов. Поэтому рекомендуем пользоваться продукцией проверенных брендов (а она не самая дешевая, кстати) — например, Belkin.

Использование порта USB

Соедините два устройства напрямую одним кабелем, подключив каждый конец к разъему. Некоторые устройства имеют более одного порта, но не подключайте
оба конца кабеля к одному и тому же устройству, так как это может привести к короткому замыканию!

Вы можете подключить кабеля к USB-порту в любое время независимо от того, включены ли соответствующие устройства или нет. Следуйте инструкциям, прилагаемым к
вашему оборудованию, прежде чем отсоединять кабеля. В некоторых случаях отключение кабеля от работающего устройства может привести к отмене выполняемой задачи
в операционных системах, и данные некорректно запишутся.

Несколько устройств также могут быть подключены друг к другу с помощью концентратора. Концентратор USB подключается к одному порту USB и содержит
дополнительные разъемы для подключения нескольких устройств одновременно. При использовании концентратора подключите отдельный кабель к каждому устройству и подключите их к
концентратору отдельно.

Старые устройства — помеха для новых стандартов

Многообразие разъемов Многие USB-устройства, как и прежде, выпускаются с одним из старых разъемов. Type-C должен заменить их все

Технические прорывы всегда занимают очень много времени, если есть большой фонд старой техники. Клавиатуры, мыши, внешние диски, веб-камеры, цифровые фотоаппараты, USB-флешки — миллионы этих устройств по-прежнему требуют поддержки старых версий USB. Проблему можно было бы временно решить, используя универсальные переходники, но ведь все еще выпускаются совершенно новые устройства со старыми USB-портами.

А поскольку обычному USB-кабелю не так-то просто отличить хост от клиентского устройства, ему по сей день требуется целых два разных типа разъемов. Поэтому внешние жесткие диски часто выпускаются с разъемами Mini-A, а принтеры — c типичными четырехугольными разъемами Type-B. Рано или поздно USB Type-C должен заменить не только эти разъемы — при помощи кабеля можно было бы, например, без проблем подключить периферийные устройства к ПК. Более того, Type-C может отправить в небытие DisplayPort, HDMI и даже гнезда TRS.

Thunderbolt 3: повышенная скорость на USB-C

Возможно, наиболее полезным протоколом, который может поддерживать порт USB-C, является Thunderbolt 3. Это добавляет поддержку пропускной способности до 40 Гбит/с, наряду с уменьшенным энергопотреблением и возможностью передавать до 100 Вт мощности по интерфейсу.

Порт USB-C с поддержкой Thunderbolt 3 означает, что один кабель – это всё, что вам нужно для питания и передачи большого объема информации (вплоть до двух дисплеев по 60 Гц 4K) и даже для сложного устройства, такого как компьютер, что многие производители ноутбуков быстро использовали в своих интересах. Например, топовая версия MacBook Pro от Apple может похвастаться четырьмя разъемами этого типа.

Как и в случае с DisplayPort через USB-C, не каждый порт USB-C, который вы видите, обязательно имеет поддержку Thunderbolt 3. (Ищите символ маленькой молнии рядом с портом.) Но это изменится с приходом USB 4. Порты USB 4 по умолчанию будут поддерживать скорости Thunderbolt 3, оставаясь обратно совместимыми с USB 3. Некоторые новые устройства, скорее всего, будут иметь порты USB 4 и USB 3.2 Gen 2×2, оба из которых будут использовать форму физического разъема USB- C.

Адаптеры и кабели для USB-C

USB-C электрически совместим со старыми портами USB 3.0 и, как мы обсуждали выше, полностью совместим с портами USB 3.1. Но из-за нового стиля порта вам потребуются адаптеры или кабели с подходящими разъемами, если вы хотите подключить всё, что не имеет разъема USB-C.

Иногда новый ноутбук будет оснащен этим; в других случаях вам может потребоваться приобрести их отдельно. Например, Apple продает различные USB-кабели и адаптеры для подключения USB-C к другим технологиям, таким как Lightning или Ethernet. Вы также можете найти различные из них для ПК, если вы просматриваете онлайн-магазины. Некоторые даже поддерживают более старые или более эзотерические протоколы, чтобы гарантировать, что устройство, которое у вас было много лет, будет работать на современном оборудовании. Например, легко найти адаптеры USB-C-DVI, но мы также сталкивались с некоторыми, которые разделены на два последовательных соединения RS-232.

Хорошая новость заключается в том, что если вы купите пару обычных кабелей USB-C (сейчас они широко доступны), они будут работать со всем, что поддерживает USB-C. Это большой шаг вперед по сравнению с ситуацией недавнего прошлого, когда вытаскивание мини-USB-кабеля из сумки для зарядки смартфона через порт micro-USB было почти таким же бесполезным, как захват Nokia Pop-Port или зарядного устройства Sony Ericsson.

Кроме того, новые док-станции для ПК теперь имеют широко интегрированный USB-C. Наличие только одного порта USB-C не является проблемой: вы можете найти доступные решения для стыковки USB-C как от производителей ПК, так и от сторонних производителей аксессуаров. Эти док-станции могут заряжать ваш ноутбук, предоставлять вам доступ к дополнительным портам (включая Ethernet, HDMI, USB 3.0 и VGA) и добавлять поддержку нескольких мониторов.

Немного истории

В настоящее время практически все устройства оснащаются разъемом USB (точнее, USB type-A). От ПК до смартфонов и разнообразных накопителей с лэптопами. USB – это повсеместный и наиболее популярный стандарт.

Впервые в свет он появился аж в ноябре 1995 года. Сам стандарт назывался – USB 1.0. Широкого распространения он не получил. А вот его «брат» USB 1.1 в конце 90-х годов прошлого столетия стал присутствовать на задней панели почти каждого системного блока. Правда, производители периферийных устройств не сразу перешли на этот стандарт. Понадобилось пару лет, чтобы клавиатуры, мыши, принтеры и другие аксессуары начали комплектоваться USB-портом.

Наконец, в 2001 году разработали стандарт USB 2.0, который и по сей день является самым распространенным. Он обеспечил скорость передачи данных почти в 500 Мбит/с. Но настоящим прорывом стала спецификация USB 3.0. Ведь скорость передачи в рамках этого интерфейса составила 5 Гбит/с. Какие еще нововведения шли с ним? Появилось 5 дополнительных контактов, а максимальный ток увеличился с 500 мА до 900 мА.

Последним шагом на пути к появлению USB Type-C стало принятие стандарта 3.1. Произошло это в 2013 году. Как раз данный стандарт и ввел новый разъем Type-C (пришел на смену обычному Type-A), с поддержкой питания до 100 Вт и удвоенной скоростью передачи данных по сравнению с USB 3.0 (до 10 Гбит/с).

Что такое USB Type-C в телефонах и смартфонах

Логотип интерфейса USB.

Для того чтобы разобраться с тем, что такое USB Type-C нужно сделать небольшой экскурс в историю данного интерфейса. USB или Universal Serial Bus – это компьютерный интерфейс, который появился в середине 1990-х годов и с тех пор активно применяется для подключения периферийных устройств к компьютеру. С появлением смартфонов данный интерфейс начал применяться и в них, немного позже USB начали использовать и в обычных мобильных телефонах с кнопками.

Изначально стандарт USB включал только два типа разъемов: Type-A и Type-B. Разъем Type-A использовался для подключения к устройству, на стороне которого использовался концентратор или контроллер USB интерфейса. Разъем Type-A наоборот, использовался на стороне периферийного устройства. Таким образом, обычный USB кабель включал в себя два разъема Type-A, который подключался к компьютеру или другому управляющему устройству, и Type-B, который подключался к периферийному устройству.

Кроме этого, как Type-A, так и Type-B имеют уменьшенные версии разъёмов, которые обозначаются как Mini и Micro. В результате получается достаточно большой список различных разъемов: обычный USB Type-A, Mini Type-A, Micro Type-A, обычный Type-B, Mini Type-B и Micro USB Type-B, который обычно использовался в телефонах и смартфонах и больше известен под названием Micro USB.

Сравнение разных разъемов.

С выходом третьей версии стандарта USB появилось еще несколько дополнительных разъемов, которые поддерживали USB 3.0, это: USB 3.0 Type-B, USB 3.0 Type-B Mini и USB 3.0 Type-B Micro.

Весь этот зоопарк разъемов уже не отвечал современным реалиям, в которых популярность набирали простые в использованию разъемы, такие как Lightning от Apple. Поэтому, вместе со стандартом USB 3.1 был представлен новый тип разъема под названием USB Type-C (USB-C).

Появление USB Type-C решило сразу несколько проблем. Во-первых, USB Type-C был изначально компактным, поэтому нет необходимости в использовании Mini и Micro версий разъема. Во-вторых, USB Type-C можно подключать как к периферийным устройствам, так и к компьютерам. Это позволяет отказаться от схемы, в которой Type-A подключался к компьютеру, а Type-B к периферийному устройству.

Кроме этого, USB Type-C поддерживает массу других нововведений и полезных функций:

• Скорость передачи данных от 5 до 10 Гбит/с, а с внедрением USB 3.2 эта скорость может вырасти до 20 Гбит/с.
• Обратная совместимость с предыдущими стандартами USB. Используя специальный переходник, устройство с USB Type-C разъемом можно подключить к обычному USB предыдущих версий.
• Симметричный дизайн разъема, который позволяет подключать кабель любой стороной (также как в Lightning от Apple).
• Кабель USB Type-C может использоваться для быстрой зарядки мобильных телефонов, смартфонов, а также компактных ноутбуков.
• Поддержка альтернативных режимов работы, в которых кабель USB Type-C может использоваться для передачи информации по другим протоколам (DisplayPort, MHL, Thunderbolt, HDMI, VirtualLink).

Преимущества разъема Тайп Си

Преимуществ у коннектора много, а потому у него есть шансы со временем вытеснить все стандарты, применяющиеся в данное время. К основным достоинствам относят:

• Совместимость. USB type c может работать в разных режимах, поддерживая различные протоколы. То есть пользователь может подключить к этому разъему любые кабели. Правда, необходимо будет использовать специальный адаптер, иначе вставить устаревший коннектор от принтера, например, в micro-USB не получится.
• Универсальность. Коннектор совместим со стандартами, начиная с версии 1.1;
• Безопасность. Так как USB type c – двусторонний кабель, то к нему можно подключаться в любом положении. Это гарантирует защиту от поломок, связанных с повреждением контактов. С ним без труда можно поставить гаджет на зарядку даже в полной темноте.
• Компактность. Благодаря небольшим размерам интегрируется в нетбуки, смартфоны и другие устройства, за счет чего производители могут создавать более тонкую, изящную, компактную технику.
• USB type c может применяться для зарядки техники. Если для коннектора реализован протокол передачи информации версии 3.1 с увеличенной передаваемой мощностью, то его можно использовать для зарядки смартфонов и даже ноутбуков. Получается, что подключая различные периферийные устройства через USB type c, пользователь сможет зарядить технику, применив только кабель, не обращаясь к дополнительным источникам питания.
• Скорость передачи информации. Используя в новой спецификации стандарт 3.1, быстродействие при передаче информации доходит до 10 Гбит/сек., что считается довольно хорошим, хотя и не рекордный показателем.

Новым тайпом реально заменить все устаревшие технологии для передачи информации и зарядки устройств, больше не выпуская дополнительные кабели с Mini- или Micro-USB.

Два года жизни с USB Type-C

Каждая история строго индивидуальна, в том числе и моя. С другой стороны, всегда есть какие-то общие моменты эксплуатации устройств

Попробую акцентировать внимание именно на них, чтобы можно было примерить описываемый опыт к своей личной ситуации

Первое, что вызвало опасение, а хватит ли заряда ноутбука, чтобы восстановить на нем резервную копию Time Machine с внешнего винчестера? Когда приобретал аппарат, в моем регионе был доступен лишь простой фирменный переходник, как на фото выше, то есть либо питание можно подключить, либо внешний накопитель. Опасался зря. 250 ГБ «личного рабочего пространства» быстро обосновались на новой машине, израсходовав в процессе всего 30% заряда батареи. Большой плюс был в том, что внешний винчестер поддерживает USB 3.0, как и переходник, так что данные копировались на весьма высоких скоростях (более 40-50 МБ/с).

Рекомендую не экономить на переходниках USB Type-C и брать брендовые, проверенные модели, чтобы не нарваться на низкоскоростной вариант (480 Мбит/с). А если речь касается питания ноутбука, то выбор только среди ТОП-брендов или фирменных переходников Apple. Это не тот момент, когда можно сэкономить и когда нужно экономить, так как на кону не только функциональность порта ввода/вывода, но и здоровье гаджета.

Обосновавшись на лэптопе и поработав пару-тройку недель как-то не заметил особой потребности в старых портах USB, даже когда требовалось перекинуть фотографии с карточки памяти (что делаю довольно часто по долгу службы) или же подключить какую технику. Даже перепрошивал свой любимый фотоаппарат (Sony A7r) через USB Type-C и фирменный переходник — процесс прошел без сучка и задоринки. Разница была лишь в необходимости подключать этот самый переходник, что есть секунда делов.

То есть проблем, связанных с тем, что дырка порта в ноутбуке механически напрямую не совместима с 99% устройств на рынке, не возникло. Необходимость использовать переходник никак не напрягала и не напрягает до сих пор.

Первые шероховатости начались, когда потребовалось частенько ездить в командировки. Чтобы было чем заняться в дороге помимо написания статей, обычно записываю фильмы и сериалы в планшет или смартфон. Сложность оказалась в том, что порт только один и переходник у меня одинарный тоже. Фирменный более дорогой не стал докупать, задавила жаба. Таким образом для записи видео с внешнего винчестера в AV Player на iPad и iPhone, приходилось вначале копировать контент на собственный накопитель ноутбука и затем перебрасывать его в мобильный гаджет Apple. Лишнее действие и лишнее время. Не критичный, но все-таки напряг.

Вначале решил проблему дешевым китайским USB Type-C хабом, о чем написал статью. С питанием он никак не связан, так что ноутбук бы я не спалил при всем желании. Единственная засада — низкая скорость передачи данных, ограниченная USB 2.0 (до 30 МБ/с), но зато переходник тянул сразу три подключенных устройства. Правда, встроенный в него кардридер сдох на следующий день эксплуатации. Тем не менее, 20 ГБ видео легко залетели с внешнего накопителя в iPad Pro через это чудо китайской инженерной мысли и потом еще несколько раз записывал подобные порции контента.

Спустя какое-то время я решил проблему кардинально, заказав качественный и очень компактный USB-хаб Satechi Type-C Pass Through USB Hub. К слову, аналогов много — все они стоят примерно одинаково. Более того, существуют похожие хабы, но еще и с выходом HDMI. В общем, эта миниатюрная штучка решила проблему питания ноутбука при подключенных паре USB-аксессуаров, плюс она содержит кардридеры SD и MicroSD. В отличие от китайского хаба, слоты для карт памяти работают до сих пор. Прикол лишь один — алюминиевый переходник ощутимо греется, но сложностей с этим не возникало. Работал, воткнутый по 5-6 часов в ноутбук — все ок.

Также из Type-C аксессуаров приобрел флешку с двумя портами сразу — удобно переносить какой-то контент с MacBook на устройство со старыми портами USB.

Как видите, присутствуют шероховатости, но даже при наличии всего одного порта USB Type-C каких-то критических ситуаций не возникало. Зато есть и свои плюсы. Например, тот факт, что я могу легко зарядить ноутбук от внешнего аккумулятора. Кроме того, комплектный блок питания заряжает не только лэптоп, но и iPhone, iPad и любое другое USB-устройство. Нужен только самый простой переходник Apple.

Обзавелся и внешней батареей с USB Type-C, способной заряжать MacBook 12, даже когда тот активно работает, что увеличило автономность устройства еще часа на 3-4.

Можно передавать HDMI и аудио сигналы

Разъемы Type-C могут заменить многие другие кабели. Процесс сертификации для многих сигналов и протоколов уже завершен. К ним относятся VGA, DVI или HDMI, где порт Type-C имитирует порт дисплея, включая преобразование протокола. Конечно, для этого требуется соответствующее аппаратное и программное обеспечение на устройстве, но это уже дело производителей техники.

Аудио также является горячей темой, так как стандартный 3.5 мм выход для наушников медленно исчезает, смотрите такие телефоны, как LeEco, Xiaomi Mi6 и другие. В конце сентября 2016 года Type-C стал новым стандартом в аудио. Спецификация USB Audio Device Class 3.0 поддерживает цифровую передачу звука. В результате адаптер гнезда Type-C должен иметь цифровой аудиоконвертер, который по-прежнему будет совместим со всеми вашими Type-C устройствами. Подробнее по теме читайте 5 причин почему USB Type-C наушники лучше.

Базовая поддержка: универсальность USB-C

Вы можете думать о своем старом USB-порте типа A как об интерфейсе для подключения дисков или периферийных устройств, таких как мыши. Но USB-C, в зависимости от реализации конкретного порта, может сделать гораздо больше.

Поддержка USB-C одновременной отправки видеосигналов и потока питания означает, что вы можете подключиться к собственному устройству DisplayPort, MHL или HDMI или подключить его к источнику питания, а также подключиться к чему-либо ещё, при условии, что у вас есть подходящий адаптер и кабели. Спецификация USB-C даже учитывает передачу звука через интерфейс, но до сих пор не заменила 3,5-мм разъем для наушников на компьютерах, как на некоторых телефонах Android.

Обязательно ознакомьтесь со спецификациями ПК, который вы собираетесь купить, поскольку не все порты USB-C одинаковы. Пока что все, что мы видели, поддерживают как передачу данных, так и передачу питания через. Но, хотя стандарт USB-C поддерживает подключение дисплеев DisplayPort и/или HDMI с помощью адаптера, не каждый производитель ПК подключает USB-порты к графическому оборудованию системы. Некоторые порты USB-C в системе могут поддерживать подключение видеовыхода, а другие – нет. Внимание к деталям очень важно