Что представляет из себя стандарт usb-c?

Содержание

Характерные особенности основных трёх версий USB разъёмов

Первая версия USB разъёмов (1.1). Её Характерной особенностью является очень маленькая скорость, при которой вся информация передаётся с большой задержкой.

Скорость передачи составляет 12 Мбит/с. Его основное предназначение – это применение для взаимосвязи устройств.

Вторая версия USB разъёмов (2.0).

Характеризуется скоростью передачи данных 480 Мбит/с. Это соответствует скорости в 48 Мбайт/с.

Основная часть всех современных технических приборов и устройств приспособлены к применению именно этой версии. Она наиболее популярна и известна, а поэтому пользуется спросом на рынке электротоваров.Правда по причине множества факторов настоящая скорость этого стандарта не бывает больше 30 – 33 Мбайт/с.

Так как последние выпуски жёстких дисков, к примеру, SSD, разработаны для чтения информации со значительно большей скоростью (почти в 4 раза), то эта версия стандарта задерживает действие новых моделей накопителей.

В этом виден основной недостаток свойств разъёмов USB 2.0. Но несмотря на это определённые устройства вполне совместимы с этой версией разъёмов: мышки, клавиатуры, сканеры и принтеры.

Третья версия USB (3.0).

Данная версия характеризуется скоростью передачи информации – 5 Гбит/с – что считается достаточно высоким показателем.

Такая скорость соответствует 500 Мбайт/с.

Это намного выше показателей скорости винчестеров последнего поколения (150 – 170 Мбайт/с).

Разъёмы USB 3.0 для их распознавания специально маркируются синим цветом.

Зачем они нужны?

Безоговорочно стандарт USB стал самым часто применяемым в сфере сложной электроники. Он используется для подключения принтеров, сканеров, мышек, клавиатур, джойстиков…

Полный список не счесть. USB позволяет подключать разные оборудования к порту, реализуя тем самым, главное для чего был создан — универсальность.

Звуковую карту на USB 2.0 уже можно подключать к ноутбуку или телевизору

Изначально стандарт создавался исключительно для персональных компьютеров, но он эволюционировал и на текущий момент есть практически в любом гаджете. Смартфон или планшет с USB разъемом даёт возможность пользователю использовать один и тот же кабель и разъём как для зарядки, так и для передачи данных.

Варианты применения: блоки питания и з/у на USB 2.0 и 3.0

Конечно, порой некоторые из создателей гаджетов экспериментируют и вместо привычного USB 2.0 встраивают в свою продукцию какой-то из экзотических разъемов. Однако этим они фактически обрекают своё детище на провал, так как никто в здравом уме не согласится вместо привычного стандарта использовать нечто сомнительное.

Передача данных

Механизм передачи данных является асинхронным и блочным. Блок передаваемых данных называется USB-фреймом или USB-кадром и передается за фиксированный временной интервал. Оперирование командами и блоками данных реализуется при помощи логической абстракции, называемой каналом. Внешнее устройство также делится на логические абстракции, называемые конечными точками. Таким образом, канал является логической связкой между хост-контроллером и конечной точкой внешнего устройства. Канал можно сравнить с открытым файлом.

Для передачи команд (и данных, входящих в состав команд) используется канал по умолчанию, а для передачи данных открываются либо потоковые каналы, либо каналы сообщений.

Информация по каналу передается в виде пакетов (Packet). Каждый пакет начинается с поля синхронизации SYNC (SYNChronization), за которым следует идентификатор пакета PID (Packet IDentifier).

Систему USB следует разделить на три логических уровня с определенными правилами взаимодействия. Устройство USB содержит интерфейсную, логическую и функциональную части. Хост тоже делится на три части — интерфейсную, системную и программное обеспечение. Каждая часть отвечает только за определенный круг задач.

Операция обмена данными между прикладной программой и шиной USВ выполняется путем передачи буферов памяти через следующие уровни:
Уровень клиентского ПО в хосте:

  • обычно представляется драйвером устройства USB;
  • обеспечивает взаимодействие пользователя с операционной системой с одной стороны и системным драйвером с другой.

Уровень системного обеспечения USB в хосте (USBD, Universal Serial Bus Driver):

  • управляет нумерацией устройств на шине;
  • управляет распределением пропускной способности шины и мощности питания;
  • обрабатывает запросы пользовательских драйверов.

Хост-контроллер интерфейса шины USB (HCD, Host Controller Driver):

  • преобразует запросы ввода/вывода в структуры данных, по которым хост-контроллер выполняет физические транзакции;
  • работает с регистрами хост-контроллера.

Уровень клиентского программного обеспечения определяет тип передачи данных, необходимый для выполнения затребованной прикладной программой операции. После определения типа передачи данных этот уровень передает системному уровню следующее:

  • буфер памяти, называемый клиентским буфером;
  • пакет запроса на в/в (IRP, Input/output Request Packet), указывающий тип необходимой операции.
  • IRP содержит только сведения о запросе (адрес и длина буфера в оперативной памяти). Непосредственно обработкой запроса занимается системный драйвер USB.

Уровень системного драйвера USB необходим для управления ресурсами USB. Он отвечает за выполнение следующих действий:

  • распределение полосы пропускания шины USB;
  • назначение логических адресов устройств каждому физическому USB-устройству;
  • планирование транзакций.

Логически передача данных между конечной точкой и ПО производится с помощью выделения канала и обмена данными по этому каналу.Клиентское ПО посылает IPR-запросы уровню USBD. Драйвер USBD разбивает запросы на транзакции по следующим правилам:

  • выполнение запроса считается законченным, когда успешно завершены все транзакции, его составляющие;
  • все подробности отработки транзакций (такие как ожидание готовности, повтор транзакции при ошибке, неготовность приемника и т. д.) до клиентского ПО не доводятся;
  • ПО может только запустить запрос и ожидать или выполнения запроса или выхода по тайм-ауту;
  • устройство может сигнализировать о серьезных ошибках, что приводит к аварийному завершению запроса, о чем уведомляется источник запроса.

Драйвер контроллера хоста принимает от системного драйвера шины перечень транзакций и выполняет следующие действия:

  • планирует исполнение полученных транзакций, добавляя их к списку транзакций;
  • извлекает из списка очередную транзакцию и передает ее уровню хост-контроллера интерфейса шины USB;
  • отслеживает состояние каждой транзакции вплоть до ее завершения.

Хост-контроллер интерфейса шины USB формирует кадры.
Кадры передаются последовательной передачей бит по методу NRZI.

Таким образом:

  • каждый кадр состоит из наиболее приоритетных посылок, состав которых формирует драйвер хоста;
  • каждая передача состоит из одной или нескольких транзакций;
  • каждая транзакция состоит из пакетов;
  • каждый пакет состоит из идентификатора пакета, данных (если они есть) и контрольной суммы.

Форма разъема

USB Type-C представляет собой новый крошечный разъем, размеры которого едва соответствуют microUSB. Он поддерживает различные новые стандарты, такие как USB 3.1 и USB PD.

Привычным разъемом, с которым знакомы все, является Type-A. Даже после перехода с USB 1.0 к 2.0 и далее к современным устройствам он остался прежним. Разъем такой же массивный, как и раньше, и подключается только при правильной ориентации (что, очевидно, никогда не получается с первого раза). Но по мере того как устройства становились меньше и тоньше, массивные порты просто перестали подходить. Это привело к появлению множества других форм соединителей USB, таких как Mini и Micro.

Такой неудобный набор разъемов различной формы для устройств всевозможных размеров наконец уходит в прошлое. Тип C представляет собой новый стандарт очень маленького размера. Он составляет примерно треть от старого USB Type-A. Это единый стандарт, который должны использовать все устройства, поэтому для подключения к ноутбуку внешнего накопителя или зарядки смартфона от ЗУ потребуется только один кабель. Этот крошечный разъем достаточно мал, чтобы вписаться в сверхтонкий смартфон, но достаточно мощный, чтобы через него можно было подключить все периферийные устройства. Сам кабель имеет одинаковые разъемы типа C на обоих концах.

У Type-C есть множество преимуществ. Ориентация разъема не имеет значения, поэтому больше не придется переворачивать штекер несколько раз в поисках правильного положения. Это единая форма USB-коннектора, которую должны принять все, поэтому для различных устройств не нужно иметь большое количество разных USB-кабелей с разными штекерами. И не будет множества разных портов, занимающих дефицитное пространство на все более тонких гаджетах.

Более того, разъемы типа C также могут поддерживать различные протоколы, используя «альтернативные режимы», которые позволяют иметь адаптеры, способные выводить HDMI, VGA, DisplayPort или другие типы соединений с этого единственного подключения. Хорошим примером этого является мультипортовый адаптер Apple, который позволяет подключать HDMI, VGA, USB Type-A и Type-C. Таким образом, множество разъемов на обычных ноутбуках можно свести к портам одного типа.

Основные сведения

Кабель USB состоит из 4 медных проводников — 2 проводника питания и 2 проводника данных в витой паре, и заземленной оплётки (экрана).

Кабели USB имеют физически разные наконечники «к устройству» и «к хосту». Возможна реализация USB устройства без кабеля, со встроеннымв корпус наконечником «к хосту». Возможно и неразъёмное встраивание кабеля в устройство(например, USB-клавиатура, Web-камера,USB-мышь), хотя стандарт запрещает это для устройств full и high speed.

Шина USB строго ориентирована, т. е. имеет понятие «главное устройство» (хост, он же USB контроллер, обычно встроен в микросхему южного моста на материнской плате) и «периферийные устройства».

Устройства могут получать питание +5 В от шины,но могути требовать внешний источник питания. Поддерживается и дежурный режим для устройств и разветвителей по команде с шинысо снятием основного питания при сохранении дежурного питания и включением по команде с шины.

USB поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств. Это возможно благодаря увеличения длинны проводника заземляющего контакта по отношению к сигнальным.При подключенииразъёма USB первыми замыкаются заземляющие контакты, потенциалы корпусов двух устройств становятся равны и дальнейшее соединение сигнальных проводников не приводитк перенапряжениям, даже если устройства питаются от разных фаз силовой трёхфазной сети.

На логическом уровне устройство USB поддерживает транзакции приема и передачи данных. Каждый пакет каждой транзакции содержит в себе номер оконечной точки (endpoint) на устройстве.При подключении устройства драйверы в ядре ОС читают с устройства список оконечных точек и создают управляющие структуры данных для общения с каждой оконечной точкой устройства. Совокупность оконечной точки и структур данных в ядре ОС называется каналом (pipe).

Оконечные точки, а значит,и каналы, относятся к одному из 4 классов:

1) поточный (bulk),

2) управляющий (control),

3) изохронный (isoch),

4) прерывание (interrupt).

Низкоскоростные устройства, такие, как мышь, не могут иметь изохронные и поточные каналы.

Управляющий канал предназначен для обмена с устройством короткими пакетами «вопрос-ответ». Любое устройство имеет управляющий канал 0, который позволяет программному обеспечению ОС прочитать краткую информацию об устройстве,в том числе коды производителя и модели, используемые для выбора драйвера, и список других оконечных точек.

Канал прерывания позволяет доставлять короткие пакеты и в том, и в другом направлении, без получения на них ответа/подтверждения, но с гарантией времени доставки — пакет будет доставлен не позже, чем через N миллисекунд. Например, используется в устройствах ввода (клавиатуры, мыши или джойстики).

Изохронный канал позволяет доставлять пакеты без гарантии доставки и без ответов/подтверждений, но с гарантированной скоростью доставки в N пакетов на один период шины (1 КГц у lowи full speed, 8 КГцу high speed). Используется для передачи аудио- и видеоинформации.

Поточный канал дает гарантию доставки каждого пакета, поддерживает автоматическую приостановку передачи данных по нежеланию устройства (переполнение или опустошение буфера), но не дает гарантий скорости и задержки доставки. Используется, например, в принтерахи сканерах.

Время шины делится на периоды,в начале периода контроллер передает всей шине пакет «начало периода». Далее в течение периода передаются пакеты прерываний, потом изохронные в требуемом количестве, в оставшееся время в периоде передаются управляющие пакеты и в последнюю очередь поточные.

Активной стороной шины всегда является контроллер, передача пакета данных от устройствак контроллеру реализована как короткий вопрос контроллера и длинный, содержащий данные, ответ устройства. Расписание движения пакетов для каждого периода шины создается совместным усилием аппаратуры контроллера и ПО драйвера, для этого многие контроллеры используют Прямой доступ к памяти DMA (Direct Memory Access) — режим обмена данными между устройствами или же между устройством и основной памятью, без участия Центрального Процессора (ЦП). В результате скорость передачи увеличивается, так как данные не пересылаются в ЦП и обратно.

Размер пакета для оконечной точки есть вшитая в таблицу оконечных точек устройства константа, изменению не подлежит.Он выбирается разработчиком устройства из числа тех, что поддерживаются стандартом USB.

Типы передачи данных

Спецификация шины определяет четыре различных типа передачи (transfer type) данных для конечных точек.

Управляющие передачи (Control Transfers) — используются хостом для конфигурирования устройства во время подключения, для управления устройством и получения статусной информации в процессе работы. Протокол обеспечивает гарантированную доставку таких посылок. Длина поля данных управляющей посылки не может превышать 64 байт на полной скорости и 8 байт на низкой. Для таких посылок хост гарантированно выделяет 10% полосы пропускания.

Передачи массивов данных (Bulk Data Transfers) — применяются при необходимости обеспечения гарантированной доставки данных от хоста к функции или от функции к хосту, но время доставки не ограничено. Taкая передача занимает всю доступную полосу пропускания шины. Пакеты имеют поле данных размером 8, 16, 32 или 64 байт. Приоритет у таких передач самый низкий, они могут приостанавливаться при большой загрузке шины. Допускаются только на полной скорости передачи. Такие посылки используются, например, принтерами или сканерами.

Передачи по прерываниям (Interrupt Transfers) — используются в том случае, когда требуется передавать одиночные пакеты данных небольшого размера. Каждый пакет требуется передать за ограниченное время. Операции передачи носят спонтанный характер и должны обслуживаться не медленнее, чем того требует устройство. Поле данных может содержать до 64 байт на полной скорости и до 8 байт на низкой. Предел времени обслуживания устанавливается в диапазоне 1-255 мс для полной скорости и 10-255 мс — для низкой. Такие передачи используются в устройствах ввода, таких как мышь и клавиатура.

Изохронные передачи (Isochronous Transfers) — применяются для обмена данными в «реальном времени», когда на каждом временном интервале требуется передавать строго определенное количество данных, но доставка информации не гарантирована (передача данных ведется без повторения при сбоях, допускается потеря пакетов). Такие передачи занимают предварительно согласованную часть пропускной способности шины и имеют заданную задержку доставки. Изохронные передачи обычно используются в мультимедийных устройствах для передачи аудио- и видеоданных, например, цифровая передача голоса. Изохронные передачи разделяются по способу синхронизации конечных точек — источников или получателей данных — с системой. Различают асинхронный, синхронный и адаптивный классы устройств, каждому из которых соответствует свой тип канала USB.

Все операции по передаче данных инициируются только хостом независимо от того, принимает ли он данные или пересылает в периферийное устройство. Все невыполненные операции хранятся в виде четырех списков по типам передач. Списки постоянно обновляются новыми запросами. Планирование операций по передаче информации в соответствии с упорядоченными в виде списков запросами выполняется хостом с интервалом один кадр. Обслуживание запросов выполняется в соответствии со следующими правилами:

  • наивысший приоритет имеют изохронные передачи;
  • после отработки всех изохронных передач система переходит к обслуживанию передач прерываний;
  • в последнюю очередь обслуживаются запросы на передачу массивов данных;
  • по истечении 90% указанного интервала хост автоматически переходит к обслуживанию запросов на передачу управляющих команд независимо от того, успел ли он полностью обслужить другие три списка или нет.

Выполнение этих правил гарантирует, что управляющим передачам всегда будет выделено не менее 10% пропускной способности шины USB. Если передача всех управляющих пакетов будет завершена до истечения выделенной для них доли интервала планирования, то оставшееся время будет использовано хостом для передач массивов данных.

Нужен ли Вам USB-C?

Наличие (или отсутствие) порта USB-C становится всё более важным фактором при покупке ПК. Если вы купите ультратонкий ноутбук, у него почти наверняка будет хотя бы один порт USB-C, который автоматически выведет вас в экосистему. Если вы больше любите настольные компьютеры, вы наверняка найдете там и порты, по крайней мере, один на панели ввода-вывода на материнской плате и, скорее всего, больше на высокопроизводительных и игровых десктопах.

Даже если вам сейчас не нужен USB-C – поскольку даже опытные пользователи не располагают большим количеством оборудования, которое может полностью справиться с ним, особенно там, где задействован Thunderbolt 3, – вам скоро он потребуется.

Мы только погружаемся в возможности USB-C, но одно можно сказать наверняка: кроссплатформенные разъемы следующего поколения быстро заменяют старый стандарт, точно так же, как оригинальный стандарт USB заменил Apple Desktop Bus (ADB), FireWire, PS/2, SCSI и последовательные порты на Mac и ПК. USB-C действительно является одним из портов для управления ими всеми, и его правление только началось.

Распиновка USB Type C

Всего в этой спецификации 24 контакта, где:

  • 12 сверху маркируются от А1 до А12.
  • 12 снизу от В12 до В1.

Благодаря такому соответствию, пользователи могут вставлять шнур обеими сторонами.

USB разъем тип C

Виды контактов:

  1. USB 3.1 – контакты, обладающие высокоскоростной передачей данных. Развиваемая скорость – до 10 Гб/с. Им соответствуют контакты под номерами 2, 3, 10, 11, где RX – передача, а TX – прием данных.
  2. USB 2.0 – медленная передача данных, максимально развиваемая скорость до 500 Мб/с. Находится в контактах под цифрами 6 и 7.
  3. GND – заземление.
  4. SBU – 8 канал для передачи видеосигнала.
  5. СС – канал, который определяет тип устройства и его конфигурацию.
  6. VBUS – 4 канала питания, которые регулируют напряжение и силу тока периферийного устройства (максимально 100V).

Распиновка USB типа C по цветам

Благодаря третьей спецификации, напряжение в 5 V может повышаться до 20. Подача тока также может быть увеличена до 5 А. В сумме получается 100 Вт мощности.

Помимо симметрии, у интерфейса Type-C есть ключевые моменты:

  1. Поддержка всех ранних интерфейсов, начиная со второго поколения.
  2. Альтернативный режим работы, с помощью которого работает поддержка протоколов DisplayPort и HDMI.
  3. Управление через интерфейс входящей энергией с помощью конфигурирования.

USB Type-C — это будущее

Разъем и порт USB Type-C:

Хотя USB Type-A по-прежнему является наиболее распространенным разъёмом, это не будущее. Будущее за USB Type-C, который уже распространён на новых устройствах.

Некоторые современные устройства даже имеют порты USB Type-A и USB Type-C, поэтому они совместимы со всем. Некоторые даже отказываются от USB Type-A и имеют только порты USB Type-C.

Вы всегда можете использовать адаптер. Например, устройство USB-A может быть подключено к адаптеру Type-A-to-Type-C, что позволит вам подключить его к порту USB-C. Это работает, потому что, несмотря на разницу в физическом подключении, USB всё ещё совместим.

Кабели USB-C меньше по размеру и исключают необходимость в портах mini USB и разъёмах Micro-B. Это другие USB-разъемы меньшего размера, которые использовались для подключения устройств USB Type-A (например, ноутбуков и зарядных устройств) к меньшим устройствам (например, смартфонам), в которых не было места для полноценной розетки USB Type-A. С USB-C будет только один стандартный порт USB Type-C для всех устройств. Как только он станет широко распространенным, вам больше не понадобятся разные типы USB-кабелей для разных устройств.

Связанная статья: Объяснение USB Type-C: что такое USB-C и зачем он вам нужен

Стандарты разъема USB 3.0

  • Тип USB A: эти разъёмы, официально называемые USB 3.0 Standard-A, представляют собой простые прямоугольные типы разъемов USB, такие как разъем на конце флэш-накопителя. Разъемы и розетки USB 3.0 тип A физически совместимы с разъемами USB 2.0 и USB 1.1.
  • Тип USB B: эти разъемы, официально называемые USB 3.0 Standard-B и USB 3.0 Powered-B, имеют квадратную форму с большой выемкой сверху и обычно присутствуют на принтерах и других крупных устройствах. Штекеры USB 3.0 типа B несовместимы с розетками типа B более старых стандартов USB, но вилки этих более старых стандартов совместимы с розетками USB 3.0 типа B.
  • USB Micro-A: разъемы USB 3.0 Micro-A представляют собой прямоугольные, «состоящие из двух частей» разъемы, которые встречаются на многих смартфонах и аналогичных портативных устройствах. Разъемы USB 3.0 Micro-A совместимы только с гнездами USB 3.0 Micro-AB, но более старые разъемы USB 2.0 Micro-A будут работать с гнездами USB 3.0 Micro-AB.
  • USB Micro-B: разъемы USB 3.0 Micro-B очень похожи на их аналоги Micro-A и встречаются на аналогичных устройствах. Разъемы USB 3.0 Micro-B совместимы только с разъемами USB 3.0 Micro-B и USB 3.0 Micro-AB. Старые разъемы USB 2.0 Micro B также физически совместимы с гнездами USB 3.0 Micro-B и USB 3.0 Micro-AB.

Спецификация USB 2.0 включает в себя разъемы USB Mini-A и USB Mini-B, а также разъемы USB Mini-B и USB Mini-AB, но USB 3.0 не поддерживает эти разъемы. Если вы сталкиваетесь с этими разъемами, они должны быть разъемами USB 2.0.

Не уверены, является ли устройство, кабель или порт стандартом USB 3.0? Хорошим признаком соответствия USB 3.0 является тот факт, что пластмасса, окружающая вилку или розетку, имеет синий цвет. Хотя это не требуется, спецификация USB 3.0 рекомендует синий цвет, чтобы отличать кабели от тех, которые предназначены для USB 2.0.

Питание

Спецификация USB PD также тесно переплетается с Type-C. В настоящее время подключение USB 2.0 обеспечивает до 2,5 Вт мощности. Этого достаточно только для зарядки телефона или планшета. Спецификация, поддерживаемая стандартом USB-C, предусматривает подачу питания мощностью до 100 Вт. Такое подключение двунаправленное, поэтому устройство способно через него как заряжаться, так и заряжать. При этом одновременно может происходить передача данных. Порт позволяет зарядить даже ноутбук, для которого обычно требуется до 60 Вт.

В Apple MacBook и Chromebook Pixel компании Google разъем USB-C используется для зарядки, что позволяет отказаться наконец от всех фирменных кабелей питания. При этом появляется возможность заряжать ноутбуки от портативных батарей, которые обычно используются для подзарядки смартфонов и другой электроники. А если подключить лэптоп к внешнему дисплею, питаемому от сети, то при этом будет происходить зарядка его аккумулятора.

Однако следует помнить, что наличие разъема типа C не означает автоматической поддержки USB PD. Поэтому перед покупкой устройств и кабелей необходимо убедиться, что они совместимы с обоими стандартами.

Особенности и преимущества

Данный интерфейс был разработан и представлен в конце 1994 года. Руку к появлению USB приложили такие компании, как «Майкрософт», «Интел», «Филипс» и «ЮС Роботикс».

Раньше внешние сторонние устройства общались с ПК посредством таких средств коммутации, как PS/2, последовательный и параллельный вход-порт, отдельный разъем для подсоединения игровых манипуляторов, и что такое USB, никто даже не слышал. При разработке новых гаджетов появилась острая необходимость унифицировать коммутационные возможности. Презентация нового стандарта привела к расширению функциональности компьютера и стимулировала разработку сторонних продуктов с шиной USB.

На сегодняшний день все ПК и ноутбуки выходят в обязательном порядке с разъемами USB. В стационарном компьютере USB-коннекторов может быть монтировано до 12 штук, ноутбук обладает 3-4 входами. Любой современный «уважающий себя» гаджет имеет в своем активе USB-порт.

Простота и удобство в использовании стали синонимами USB-технологии. Она позволила взаимодействие со спецификацией «Plug and Play», которая предполагала надежную, быструю и дружественную коммутацию внешних источников.

USB-C лучше, чем USB-A и все прочее?

Как было сказано выше, USB Type-C является более быстрым и универсальным по сравнению с USB-A. Со временем он вытеснит старые интерфейсы, однако случится это еще не скоро.

В настоящее время компьютеры и ноутбуки комплектуются обоими типами разъемов. Это необходимо, чтобы избежать проблем с подключением старой техники: в употреблении находится предостаточно телефонов, геймпадов, клавиатур, принтеров и прочей периферии, требующей подключения USB-A/A или USB-A/B.

К тому же не все пользователи готовы приобретать переходники на USB-C ради того, чтобы пользоваться старой техникой через новый стандарт подключения. Но по мере того, как старые девайсы выходят из использования, USB-C получает все более широкое распространение.

Что такое USB-A?

Начнем с того, что подключение по USB подразумевает использование порта главного устройства (хоста), соединительного кабеля и порта приемного устройства. Порты несут разные функции и различаются внешне.

USB-соединение типа А часто называют полноразмерным USB. Этот тип широко распространен и легко узнаваем.

USB Type-A – крупный, горизонтально расположенный разъем прямоугольной формы с острыми углами. Внутри него находится пластиковая панель черного, белого или синего цвета с набором контактов. Это тот самый разъем, который перед использованием нужно как говорится «пронаблюдать»: штекер входит в гнездо только в одном положении.

USB-A появился в середине девяностых. В нулевых он стал встречаться повсеместно. Им комплектуются клавиатуры, мышки, веб-камеры, повербанки, фотокамеры и соединительные кабели. Популярность USB Type-A обусловлена тем, что данный интерфейс надежен, универсален и обеспечивает высокую скорость передачи данных (480 Мбит/с). При этом он поддерживает не только подключение периферийных устройств, но и их подзарядку.

На другом конце кабеля с USB Type-A может находиться коннектор USB Type-B. USB-B – это порт приемного устройства (например, принтера), которое подключается к хосту (компьютеру). Его также легко узнать: соединение типа B имеет квадратную форму.

Существует множество подтипов USB-A и USB-B: USB Mini A, USB Micro A, Mini B, Micro AB и т.д. Их конструктивные особенности заслуживают отдельного материала, пока мы их касаться не будем.

Для максимальной скорости данных (5K и 4K 60Гц)

40 Гбит/с — столько максимально способен передавать USB Type-C gen 2 с поддержкой Thunderbolt 3. Но это при идеальных условиях.

Для обеспечения такой скорости длина кабеля не должна превышать 18 дюймов или 45 сантиметров. В противном случае скорость резко падает.

Но и тут все не так однозначно. Шнуры Thunderbolt 3 делятся на две категории: пассивные и активные

И на это следует обращать внимание, если для вас важна скорость

Первые при длине в два метра передают данные со вдвое меньшей скоростью, то есть на уровне 20 Гбит/с, а то и меньше.

Ссылка на такой активный кабель от компании Choetech тут.

У активных есть специальный передатчик, контролирующий скорость передачи по всей длине кабеля. У таких шнурков скорость сохраняется.

А вот пример сертифицированного пассивного кабеля Plugable длиной до 2 метров. Скорость тут не более 20 Гбит/с, но и цена приятнее в разы.

Thunderbolt 3: повышенная скорость USB-C

Одним из самых полезных протоколов, которые может поддерживать порт USB-C, является Thunderbolt 3. Скорость в нём достигает 40 Гбит/с, расход энергии меньше и можно передавать 100 Вт энергии для подзарядки.

Порт USB-C с поддержкой Thunderbolt 3 означает необходимость одного кабеля для передачи данных и питания. В том числе через него может передаваться видео 4К 60 Гц сразу на два монитора. Некоторые модели ноутбуков Apple MacBook Pro обладают четырьмя такими разъёмами. Это даёт больше возможностей расширения, чем было у USB раньше.

Как и в случае с DisplayPort over USB-C, не все порты USB-C имеют поддержку Thunderbolt 3. Нужно проверять спецификации устройства и искать логотип Thunderbolt 3 на нём. У некоторых устройств может быть больше одного порта USB-C, из них только некоторые поддерживают Thunderbolt 3.

Эта неопределенность изменится в будущем стандарте USB 4. Все порты будут поддерживать скорость Thunderbolt 3 по умолчанию, сохранив при этом обратную совместимость с USB 3. Некоторые устройства могут получить одновременно порты USB 4 и USB 3.2 Gen 2×2, при этом форма коннектора будет одинаковая. Популярных устройств с USB 4 в продаже пока нет.

U-диск против USB: принцип работы

И U-диск, и USB-накопитель являются устройствами хранения данных, но они работают по-разному из-за своей собственной структуры. В U-диске используются вращающиеся диски (пластины), покрытые магнитным материалом для хранения данных.

Иными словами, USB-накопитель хранит данные с помощью флэш-памяти. Благодаря этому USB-накопитель имеет лучшую надежность против давления и температуры.

Если ваш USB-накопитель можно установить на компьютер как UDISK, это означает, что это плохой USB-накопитель с прошивкой, которая не соответствует типу памяти и комбинации контроллера. Если прошивка в контроллере неправильная, USB-накопитель станет нестабильным.

Кроме того, операционная система сообщит вам об этой проблеме, назвав ее UDISK.

Вам также может быть интересно это: Как работает жесткий диск? Вот вам ответы