Данных usb 3 1 type. USB Type-C — что это

Стандарт USB в наши дни немного трудно понять, и производители компьютеров не помогают устранить путаницу. В чем разница между USB 3.1 Gen 1 и Gen 2 и почему Gen 2 лучше, чем Gen 1?

До свидания USB 3.0

Выпущенный десять лет назад в 2008 году, USB 3.0 стал третьей серьезной версией стандарта USB. Он обновил USB 2.0, который был выпущен в 2000 году и допускал только относительно медленную скорость передачи данных 480 Мбит/с. USB 2.0 также ограничен мощностью до 500 мА при 5 В. USB 3.0 позволил значительно повысить уровень мощности и ускорить передачу данных, увеличив их до 900 мА при 5 В и 5 гигабит в секунду (Гбит/с) соответственно.

Хотя мы обсуждаем спецификации, мы должны упомянуть, что спецификации мощности никогда не были жесткими ограничениями; они больше похожи на знаки ограничения скорости, показывающие максимальный уровень безопасной мощности. Некоторые USB-зарядные устройства могут обеспечить более высокие уровни мощности, быстрее заряжая устройства. Тем не менее, они технически находятся за пределами спецификации USB и рискуют взорвать устройство, если схема не ожидает более высоких уровней тока. Тем не менее, большинство современных устройств потребляют столько энергии, сколько им нужно, и могут легко поддерживать ток более высокого уровня. Устройства Apple фактически заряжаются на 2,1 ампера, более чем в четыре раза выше спецификации USB 2.0.

USB 3.1 Gen 1

USB 3.1 Gen 2

Что касается USB-типа C (USB-C)?

USB Type C (USB-C) заслуживает упоминания здесь. Это только тип разъема, а не стандарт USB. В то время как конструкция разъема позволяет использовать некоторые функции кулера USB 3.1 Gen 2, сам тип разъема не определяет скорость или передачу мощности. Это определяется устройствами на обоих концах кабеля. Но поскольку маркетинговые материалы часто неспецифичны, некоторые покупатели путают USB 3.1 с USB-C. Онлайн-списки могут быть немного запутанными, но если вы покупаете качественный кабель с разъемами USB Type C на обоих концах, он должен поддерживать все функции USB 3.1 Gen 2.

Несмотря на путаницу, USB-C - впечатляющий разъем. Он заменяет все разъемы, которые были перед ним, создавая один универсальный тип разъема и отбрасывая версии Mini и Micro спецификаций USB 2.0 и 3.0. Соединение надежное, способное безопасно передавать до 5000 мА при 20 В.
Наконец, действительно универсальный стандарт

Когда USB 1.0 был выпущен, это было откровение. Больше не нужно, чтобы компьютер нуждался в беспорядке входных портов, чтобы сойти с земли. Теперь компьютер может просто иметь шесть портов USB и рассмотреть большую часть своих обязанностей по подключению. Это значительно увеличило возможности подключения, а также огромное количество портов на компьютерах. И USB стал более популярным; эта тенденция к объединению только увеличилась.

Но, несмотря на множество улучшений, USB никогда не стал One Connector, чтобы управлять ими всеми. Разъемы были разбиты на несколько разных типов разъемов для разных приложений с разной степенью долговечности и популярности. USB Type C и USB 3.1 Gen 2, наконец, удаляют последний барьер для обеспечения универсальности. Один True Port может передавать тонны данных и тонны мощности. И в результате мы могли бы наконец увидеть действительно универсальный мир периферийных устройств.

В своих материалах, посвященных выбору -, тонких ультра- и прочих буков я нет-нет, да и упоминал интерфейс USB Type-C, наличие которого – несомненное достоинство той или иной модели компьютера. Пусть и небольшое преимущество, несравнимое по значимости с , видеокартой и проч., но мы то ведь знаем, кто кроется в деталях, и именно эти маленькие плюсики и минусики и могут склонить чашу выбора в ту или иную сторону, повлияв на решение, какую модель предпочесть и какой ноутбук купить. Итак, USB Type-C — что это, с чем едят, в смысле, как и для чего его можно использовать и нужен ли он вообще. Разбираемся?

USB Type-C – что в имени тебе моем?

Историю появления и развития интерфейса USB я повторять не буду. Он стал настолько привычным, что даже принятое некогда кем-то решение сделать разъем несимметричным все еще бесит, но уже не сильно. Речь о том, что вставлять флешку или кабель в привычное USB-гнездо надо в определенном положении. Как часто вам удавалось с первого раза подключить устройство в разъем на задней стороне системного блока с первого раза? А со второго? Ну максимум с третьего.

Правда, нельзя не отметить, что разъем надежен, выдерживает большое количество подключений, способен хорошо противостоять (в разумных пределах, конечно) механическим нагрузкам. Но из этих качеств вытекает и недостаток – для компактных устройств в своем оригинальном виде (Type-A) он слишком громоздок.

Какой выход? Сделать то же, но меньше, в итоге появился Mini-USB, Micro-USB. Стало лучше? Да, но все равно как-то неудобно, для разных устройств нужны разные кабели или переходники, да и вставлять даже маленькие разъемы все равно надо определенным образом.

Так вот, Type-C – это новый стандарт разъема, который наконец то (чепчики вверх и пробки от шампанского в потолок) стал симметричным! Его компактность и универсальность позволяет заменить весь существующий «зоопарк» вариантов разъемов и, соответственно, кабелей. При этом разрабатывался он под новую спецификацию стандарта USB, который получил номер 3.1.

Основные характеристики стандартов 3.0 и 3.1 приведены в таблице.

Добавим, что через Type-C можно (учитывая ток в 5 А) заряжать само устройство, подключать внешний монитор, периферийные устройства, накопители… Получается, что если в ноутбуке имеется такой разъем, значит, можно будет воспользоваться всеми этими благами?

— А то спустишь воду, а там может быть…

— Что там может быть?

— Все, что угодно, понял?

© «Особенности национальной рыбалки»

Не совсем так. Вы гарантированно получите новый компактный разъем и USB в нем. Я намеренно не указываю, какая версия протокола там может быть, ибо Type-C – это спецификация разъема и того, что в нем МОЖЕТ быть, а вот что используется в конкретной модели планшета или ноутбука – это уже зависит от производителя этого гаджета.

Type-C – возможности

Как уже стало, надеюсь, понятно, новый разъем – это уже больше, чем просто USB, причем, намного больше. В, если можно так сказать, «базовой» конфигурации он обеспечивает работу USB 3.1 со всеми преимуществами этой новой версии интерфейса.

Все остальные «плюшки» – это альтернативные режимы работы Type-C, которые определенным образом помечаются на корпусе устройства. Причем, изменения могут приводить как к расширению используемых возможностей, так и к тому, что USB 3.1 может быть заменен на 3.0 или даже на 2.0. Приведем те варианты, которые могут встретиться на данный момент, ибо возможности этого разъема еще далеко не исчерпаны.

	DisplayPort. Через Type-C можно подключить внешний дисплей с максимальным разрешением 3840 х 2400 точек. Такая возможность должна быть отмечена либо на корпусе ноутбука соответствующим значком, либо указана в спецификации на устройство.
	HDMI. Появилась возможность подключения внешних устройств без адаптеров, напрямую при помощи HDMI версии 1.4.
	Thunderbolt. Поддержка режима совместимости с протоколом Thunderbolt 3.
	Power Delivery (PD). Спецификация нового стандарта, обеспечивающего передачу токов мощностью до 100 Вт в обе стороны, что позволяет заряжать ноутбук через этот порт, или, наоборот, запитывать подключенное через него внешнее устройство, например, внешний дисплей. На корпусе устройства такой разъем обычно помечается буками PD, нанесением значка в виде батарейки, хотя могут быть и другие варианты. Если поддержки PD нет, то максимальный выдаваемый ток будет составлять 1.5 или 3 А в зависимости от модификации.
	Поддержка протокола USB 3.1 Gen.1. Поддержка скорости работы до 5 Гб/с.
	Поддержка протокола USB 3.1 Gen.2. Поддержка скорости работы до 10 Гб/с.

Какие функции поддерживает Type-C, установленный в конкретной модели ноутбука, отмечается на корпусе, или же прописывается в спецификациях.

Для примера рассмотрим ноутбук-трансформер Lenovo Yoga 910. Он оснащается двумя портами Type-C, причем один из них работает на USB 2.0 (кстати, вот пример того, что обязательного наличия USB 3.1 никто не обещал), а второй – 3.0 с поддержкой DisplayPort. Причем, функция поддержки режима зарядки через этот разъем помечена просто значком электрической вилки, без изысков вроде логотипа «PD» и т. п. То же касается и поддержки подключения монитора. Это понятно только из документации на ноутбук.

Другой пример – ультрабук Asus ZenBook 3 UX390UA, в котором, если не считать аудиоразъем, установлен всего один Type-C. Зато он может почти все: к нему подключается блок питания, через него можно вывести изображение на внешний дисплей, обмениваться данными с внешними носителями со скоростями, соответствующими интерфейсу USB 3.1 Gen.1. Кстати, обратите внимание на маркировку разъема на корпусе. Все четко, ясно и понятно.

Перспективы

В активной разработке сейчас находится спецификация следующей версии USB – 3.2, при этом будет использоваться Type-C, прорабатывается возможность работы с протоколами PCI Express и Base-T Ethernet. В общем, этот разъем – будущее, правда, продвигаемое пока что не столь активно. Причина – в огромном количестве устройств под старые разъемы, для подключения их придется покупать переходники и хабы.

Заключение. USB Type-C — что это, будущий властелин гаджетов?

Вполне возможно. Наличие единственного, универсального разъема – это, скорее благо. Возможность при помощи одного разъема подключить и питание, и флешку, и всякие другие устройства – заманчива. Есть только одно «но».

В случае, если через порт подключается питание, или с его помощью запитываются другие устройства, причем на больших мощностях, то следует обратить особое внимание на качество используемых проводов, адаптеров и хабов. Низкокачественные изделия фирмы «дядюшки Ляо» могут привести к неприятным последствиям в виде сгоревших устройств с последующим дорогостоящим ремонтом.

Высоких скоростей вам, дорогие читатели, и безопасного подключения!

Редко бывает, что одна лишняя буква в названии стандарта грозит совершить революцию в мире интерфейсов передачи данных и гаджетов, но появление последней разновидности USB 3.1 Type-C похоже как раз тот случай. Что же нам обещает принести очередное обновление старого доброго USB интерфейса?

• Скорость передачи данных до 10 GBps
• Возможность запитывания от порта устройств с потребляемой мощностью вплоть до 100Вт
• Размеры коннектора сравнимые с micro-USB
• Симметричность разъёма - у него не существует верха и низа, а значит нет ключа, который часто приводит к повреждениям как самих разъёмов, так и подключаемых через них гаджетов
• С помощью данного интерфейса можно запитывать устройства с напряжением вплоть до 20 вольт
• Больше не существует разных типов коннекторов - А и В. На обоих концах кабеля стоят совершенно одинаковые разъёмы. Как данные так и питающее напряжение могут передаваться через один и тот же разъём в обоих направлениях. В зависимости от ситуации каждый разъём может выступать в роли ведущего или ведомого
• Нам обещают, что конструкция разъёма способна выдерживать до 10 000 подключений
• Возможно использование этого интерфейса для непосредственного подключения вместо некоторых других широко распространённых интерфейсов для быстрого обмена данными.
• Стандарт совместим сверху вниз как c обычным USB 3 интерфейсом, так и с его младшими братьями. Конечно не на прямую, но с помощью переходника через него возможно подключение скажем USB 2.0 диска

Электроника - наука о контактах

Коннектор USB Type-C немного крупнее привычного USB 2.0 Micro-B, однако заметно компактнее сдвоенного USB 3.0 Micro-B, не говоря уже о классическом USB Type-A.
Габариты разъема (8,34×2,56 мм) позволяют без особых сложностей использовать его для устройств любого класса, включая смартфоны и планшеты.

Сигнальные и силовые выводы размещены на пластиковой вставке пожалуй это самое слабое его место в центральной части разъёма. Контактная группа USB Type-C содержит 24 вывода. Напомню, что у USB 1.0/2.0 имелось всего 4 контакта, а разъемам USB 3.0 потребовалось уже 9 выводов.

Если внимательно присмотреться к рисунку слева, то видно, что контакты имеют разную длину. Это обеспечивает их замыкание в определённой последовательности. На рисунке в центре мы видим наличие защёлок, которые должны удерживать воткнутый кабель и обеспечивать тактильный щелчок в процессе соединения-рассоединения. На правом графике изображена зависимость усилия в процессе вставки-вынимания разъёма.

Пики, которые мы видим на нём - это моменты срабатывания защёлки.

Можно констатировать, что разработчики стандарта сделали если не всё, то почти всё, чтобы разъём стал максимально удобным и надёжным: он вставляется любым концом и любой стороной с ощутимым щелчком. По их мнению, он способен пережить эту процедуру более 10 тысяч раз.

Многоликий симметричный янус

По краям расположены выводы земли. Плюсовые контакты питания также расположены симметрично. В центре находятся контакты, отвечающие за совместимость с интерфейсом USB2 и младше. Им повезло больше всего - они дублируются и поэтому поворот на 180 градусов при соединении не страшен. Синим цветом помечены выводы, отвечающие за высокоскоростной обмен данными. Как мы видим тут всё хитрее. Если мы повернём разъём, то к примеру, выход TX1 поменяется местами с TX2, но одновременно и место входа RX1 займёт RX2.

Выводы Secondary Bus и USB Power Delivery Communication служебные и предназначены для общения между собой двух соединяемых устройств. Ведь им необходимо очень о многом друг другу рассказать, прежде чем начать обмен, но об этом позже.

А пока ещё об одной особенности. Порт USB Type-C изначально разрабатывался в качестве универсального решения. Помимо непосредственной передачи данных по USB, он может также использоваться в альтернативном режиме (Alternate Mode) для реализации сторонних интерфейсов. Такую гибкость USB Type-C использовала ассоциация VESA, внедрив возможность передачи видеопотока посредством DisplayPort Alt Mode.

USB Type-C располагает четырьмя высокоскоростными линиями (парами) Super Speed USB. Если две из них выделяются на нужды DisplayPort, этого достаточно для получения картинки с разрешением 3840×2160. При этом не страдает скорость передачи данных по USB. На пике это все те же 10 Гб/с (для USB 3.1 Gen2). Также передача видеопотока никак не влияет на энергетические способности порта. На нужды DisplayPort может быть выделено даже 4 скоростные линии. В этом случае будут доступны разрешения вплоть до 5120×2880. В таком режиме остаются не задействованы линии USB 2.0, потому USB Type-C все еще сможет параллельно передавать данные, хотя уже с ограниченной скоростью.

В альтернативном режиме для передачи аудиопотока используются контакты SBU1/SBU2, которые преобразуются в каналы AUX+/AUX-. Для протокола USB они не задействуются, потому здесь тоже никаких дополнительных функциональных потерь.

При использовании интерфейса DisplayPort, коннектор USB Type-C по-прежнему можно подключать любой стороной. Необходимое сигнальное согласование предусмотрено изначально.

Подключение устройств с помощью HDMI, DVI и даже D-Sub (VGA) также возможно, но для этого понадобятся отдельные переходники, однако это должны быть активные адаптеры, так как для DisplayPort Alt Mode, не поддерживается режим Dual-Mode Display Port (DP++).

Альтернативный режим USB Type-C может быть использован отнюдь не только для протокола DisplayPort. Возможно, вскоре мы узнаем о том, что данный порт научился, например, передавать данные с помощью PCI Express или Ethernet.

И этому дала, и тому дала. В общем… о питании.

Еще одна важная особенность, которую привносит USB Type-C – возможность передачи по нему энергии мощностью до 100 Вт. Этого хватит не только для питания/зарядки мобильных устройств, но и для работы ноутбуков, мониторов, а если пофантазировать, то и небольшого лабораторного источника питания.

При появлении шины USB, передача энергии была важной, но всё же второстепенной её функцией. Порт USB 1.0 обеспечивал всего 0,75 Вт (0,15 А, 5 В). Достаточно для работы мыши и клавиатуры, но не более того. Для USB 2.0 номинальная сила тока была увеличена до 0,5 А, что позволило получать от неё уже 2,5 Ватта для питания, например, внешних жестких дисков формата 2,5”. Для USB 3.0 номинально предусмотрена сила тока в 0,9 А, что при неизменном напряжении питания в 5В гарантирует мощность в 4,5 Вт. Специальные усиленные разъемы на материнских платах или ноутбуках способны были выдавать до 1,5 А для ускорения зарядки подключенных мобильных устройств, но и это “всего лишь” 7,5 Вт. На фоне этих цифр возможность передачи 100 Вт выглядит чем-то фантастическим.

Для того чтобы наполнить такой энергией порт USB Type-C служит поддержка спецификации USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Если таковой нет, порт USB Type-C штатно сможет выдать на гора 7,5 Вт (1,5 А, 5 В) или 15 Вт (3А, 5 В) в зависимости от конфигурации. Для подробного описания этой спецификации в данной статье недостаточно места, да и всё равно я не сделаю это лучше, чем уважаемый stpark в своей замечательной статье .

Однако, совсем обойти эту архиважную тему не получится.

Для того, чтобы обеспечить мощность в 100 ватт при напряжении пять вольт потребуется ток в 20 ампер! Такое при габаритах кабеля USB Type-C возможно пожалуй только если изготовить его из сверхпроводника! Боюсь, что сегодня это будет обходиться пользователям дороговато, поэтому разработчики стандарта пошли по другому пути. Они увеличили напряжение питания до 20 Вольт. “Позвольте, но ведь оно выжжет напрочь мой любимый планшет” - воскликните вы, и будете совершенно правы. Для того, чтобы не пасть жертвой разъярённых пользователей, инженеры задумали хитрый трюк - они ввели систему силовых профилей. Перед соединением любое устройство находится в стандартном режиме. Напряжение в нём ограничено пятью вольтами, а ток двумя амперами. Для соединения с устройствами старого типа этим режимом всё и закончится, а вот для более продвинутых случаев, после обмена данными, устройства переходят в другой согласованный режим работы с расширенными возможностями. Чтобы познакомиться с основными существующими режимами глянем на таблицу.

Профиль 1 гарантирует возможность передачи 10 Вт энергии, второй уже – 18 Вт, третий – 36 Вт, четвёртый целых – 60 Вт, ну а пятый нашу заветную сотню! Порт, соответствующий профилю более высокого уровня, поддерживает все состояния предыдущих по нисходящей. В качестве опорных напряжений выбраны 5В, 12В и 20В. Использование 5В необходимо для совместимости с огромным парком имеющейся USB-периферии. 12В – стандартное напряжение питания различных компонентов систем. 20В предложено с учетом того, что для зарядки аккумуляторов большинства ноутбуков используются внешние БП на 19–20В.

Пара слов о кабелях!

Для совмещения передачи энергии большой мощности и сигналом с гигабитным трафиком, производителям кабелей придётся серьёзно напрячься.

Полюбуйтесь, как выглядит подходящий для нашей задачи кабель в разрезе.

Кстати, об ограничениях на длину кабелей при использовании интерфейса USB 3.1. Для передачи данных без существенных потерь на скоростях до 10 Гб/c (Gen 2) длина кабеля c разъемами USB Type-C не должна превышать 1 метр, для соединения на скорости до 5 Гб/c (Gen 1) – 2 метра.

Схемотехники производителей материнских плат, докстанций и ноутбуков долго будут ломать голову, как сгенерировать мощность порядка сотни ватт, а трассировщики, как подвести её к разъёму USB Type-C.

Производители чипов на низком старте.

При этом размеры чипа HDC3SS460 3.5 на 5.5 мм и в режиме покоя он потребляет ток порядка 1 микроампера. В активном же режиме - меньше миллиампера. Существуют и более продвинутые решения, например чипы производства NXP поддерживают частоту обмена до 10 ГГц.

Стали появляться и менеджеры питания, совмещённые с цепями защиты сигнальных линий от статики, например вот такое изделие от NXP

Оно предназначено для корректной обработки момента подключения разъёма, а так же размыкания цепи питания в случае неполадок. Данный чип уже поддерживает напряжение на VBUS до 30 вольт, а вот с максимальным коммутируемым током всё много хуже - он не должен превышать 1 ампера, что и понятно, учитывая габариты - 1.4 на 1.7 мм!

Безусловным лидером в этой области выступила Cypress, которая выпустила специализированный микроконтроллер с ядром ARM Cortex M0 поддерживающий все пять возможных для стандарта профилей питания.

Типичная схема включения для использования в ноутбуке даёт о нём некоторое представление, а подробнее с ним можно будет ознакомиться скачав даташит.

В отличие от чипа NXP он ориентирован на управление внешними силовыми ключами и поэтому может обеспечить коммутацию требуемых токов и напряжений, не смотря на свои малые размеры.

Внимание, Важная особенность для тех кто уже торопится заказать первые образцы - микроконтроллер не имеет USB интерфейса и не является полным и законченным решением. Он может служить только в качестве менеджера питания. В данный момент открыт предзаказ на поставку образцов и демонстрационных плат. Судьба этого микроконтроллера видимо будет во многом зависеть от того, снабдит ли фирма - производитель разработчиков референсными библиотеками для его использования в разных режимах.

Тот факт, что уже для него уже создано несколько демокитов сильно повышает вероятность последнего.

Лифт в небеса или Вавилонская башня.

Итак сегодня полностью сложилась революционная ситуация. Верхи не могут, а низы не хотят жить по старому. Всем надоела неразбериха с огромным количеством кабелей, зарядных устройств, блоков питания и их низкая надёжность.

Новый стандарт породил невиданную активность. Флагманы электронной индустрии - Apple, Nokia, Asus готовят к выпуску свои первые гаджеты с поддержкой USB Type-C. Китайцы уже штампуют кабели и переходники. На подходе докстанции и хабы с поддержкой высокой нагрузки по мощности. Производители чипов разрабатывают новые микросхемы и думают как бы запихнуть драйвер нового порта в микроконтроллер. Маркетологи решают куда воткнуть новый разъём, а инженеры чешут репу пытаясь реализовать многопрофильные устройства из уже имеющихся электронных компонентов.

Пока не ясно только одно. Что мы получим в результате? Удобный и надёжный разъём, который заменит львиную долю интерфейсов и найдёт повседневное применение, или вавилонское столпотворение, ведь ситуация может начать развиваться по не самому благоприятному сценарию:

Пользователи могут окончательно запутаться в многочисленных спецификациях и кабелях, которые будут выглядеть с виду совершенно одинаково, но при этом будут сертифицированы только под определённые профили. Попробуй разберись с ходу со всеми этими маркировками.

Но даже если получится, то это вряд ли решит проблему - китайцы без зазрения совести легко поставят на любой шнур любой значок. А если надо, то до кучи на каждую сторону одного кабеля разные, их не смутит даже если они будут взаимоисключающими.

Рынок наводнится невероятным количеством переходников разного калибра и сомнительного качества.

Пытаясь подключить одно устройство к другому никогда в результате не будешь знать к какому результату этот процесс приведёт и из-за чего коннект либо вовсе отсутствует, либо всё жутко глючит. То ли один из гаджетов не поддерживает нужный профиль, то ли поддерживает но не слишком корректно, то ли вместо качественного кабеля попалась его грубая китайской подделка. А что прикажете делать, если вдруг на вашем ноутбуке выйдет из строя единственный оставшийся на нём разъём?

До новых встреч.

P.S. Новый стандарт уже приводит к появлению весьма экзотических устройств. Так анонсирован кабель 100 метровой длины, который вроде бы никак не вписывается в стандарты. Вся фишка в том, что он активный. На обоих своих концах кабель имеет преобразователь сигналов USB3 интерфейса в оптический. Сигнал передаётся по оптике и на выходе конвертируется назад. Естественно он не передают энергию, а только данные. При этом каждый из преобразователей на его концах питается от разъёма к которому подключен.
Думаю, что в скором времени для подтверждения подлинности уважающие себя фирмы начнут вставлять в кабели активные метки. Проблема хабов породит невиданную активность у разработчиков и производителей DC-DC преобразователей. Как справедливо заметил уважаемый пользователь

Официальная часть проходящей в Лас-Вегасе крупнейшей выставки потребительской электроники близка к завершению. Вопреки ожиданиям, на этот раз основные производители представили очень мало новинок. Их самые интересные анонсы просочились в прессу накануне CES 2015, а прошлогодние концепты так и остались на уровне прототипов – пускай и более близких к массовому производству. Приятным исключением на таких шоу всегда становится практическая демонстрация новых стандартов, помогающих быстрее навести порядок в сложившемся цифровом хаосе. На этот раз был представлен скоростной интерфейс USB 3.1 и новый разъём USB Type С.

Представленный год назад черновик стандарта USB 3.1 SuperSpeed+ к настоящему времени вырос до второй ревизии. Главная особенность USB 3.1 Gen.2 – это увеличенная до 10 Гбит/с теоретическая пропускная способность. Напомним, что у USB 3.0 и USB 3.1 Gen1 она меньше вдвое (5 Гбит/с), а у USB 2.0 – почти в двадцать один раз (0,48 Гбит/с). Новые контроллеры Thunderbolt обеспечивают 20 Гбит/с, а перспективные, возможно, покорят рубеж в 40 Гбит/с, но USB – гораздо более распространённый и действительно универсальный стандарт.

Особенно актуален USB 3.1 для твердотельных накопителей, скоростные характеристики которых ограничены пропускной способностью порта SATA III (6 Гбит/с). На CES 2015 представители USB-IF собрали стенд с парой SSD в массив RAID 0, подключённый по USB 3.1. Тестовая утилита CrystalDisk Benchmark показала линейную скорость записи 817 МБ/с. Иными словами, в таком режиме SSD работают быстрее, а их результаты приближаются к таковым у моделей с прямым подключением к шине PCI-Express.

Вторая актуальная проблема, которую решает USB 3.1 – это нехватка питания. Спецификации USB Power Delivery 2.0 предусматривают повышение допустимой силы тока с 900 мА у портов USB 3.0 до 5000 мА у USB 3.1. Этого гарантированно хватит для питания ёмких внешних жёстких дисков и других мощных потребителей от одного порта. Правда, большинство кабелей ограничат силу тока тремя амперами, но это в любом случае в разы превосходит текущие показатели современных интерфейсов.

Порт USB Type-C и вовсе позволит со временем обеспечить питание практически всем устройствам мощностью до ста ватт. С ним для мобильных гаджетов станут возможны новые схемы интеллектуальной зарядки. В них она выполняется быстрее за счёт кратковременных периодов с более высокой силой тока.

Крайне приятной особенностью USB-C стал симметричный дизайн разъёма, позволяющий подключать его к порту любой стороной. Вечная проблема слепого подключения с первого раза навсегда уйдёт в прошлое. По габаритам он идентичен MicroUSB (8,3 x 2,5 мм)

Президент и главный операционный директор USB-IF Джефф Рэйвенкрафт (Jeff Ravencraft) отметил, что многие производители уже начали выпуск контроллеров, портов и кабелей для нового интерфейса. «Сейчас уже не хватает объёмов выпуска для удовлетворения растущего спроса. В течение первой половины года мы ожидаем увидеть больше устройств с USB 3.1. При этом внедрение стандарта USB 3.1 и портов USB Type-C не обязательно должны происходить вместе».

Стандарт USB задумывался как универсальная последовательная шина, но сам был реализован во множестве вариантов. С другой стороны, благодаря ему стало проще подключать периферию, так как сократился набор интерфейсов. Уходят в прошлое FireWire и Thunderbolt. Разъёмы PS/2, COM и LPT порты практически не встречаются в современном оборудовании. У стандарта USB 3.1 есть хороший шанс отправить на пенсию ещё парочку интерфейсов.

Сделать сейчас это будет проще не только из-за оптимизации кодирования данных, но и за счёт внедрения «альтернативного режима». Он позволяет производителям выполнять с помощью USB 3.1 различные специфические задачи, лежащие за пределами официальных спецификаций. Это может быть дополнительное сжатие или шифрование данных, нестандартное подключение питания или расширенная идентификация устройств.

К примеру, восемь контактов USB 3.1 могут быть одновременно использованы как для передачи файлов, так и для подключения монитора через DisplayPort. Остальные обеспечивают питание и подключение устройств со старым интерфейсом USB 2.0 – таких, как клавиатуры и мыши.

Первыми освоят переход на USB 3.1 основные производители контроллеров USB, в числе которых Alcor Micro, ASMedia Technology, Genesys Logic, Phison Electronics и Prolific Technology.

Пока окончательные спецификации дорабатываются, ряд компаний уже использует промежуточные версии стандарта. Разъём USB Type C можно увидеть в планшете Nokia N1, новой ревизии игрового ноутбука MSI GT72 и на материнских платах MSI серии Z97A Gaming.

«USB Type C – это не просто новый интерфейсный кабель и порт, – комментирует Рэйвенкрафт. – Чтобы получить выигрыш в скорости и мощности потребуется аппаратная поддержка нового стандарта на уровне контроллеров – как со стороны компьютера, так и периферийных устройств».

Однако использование USB-C по-своему оправдано уже сейчас. С его помощью производители смогут унифицировать способ подключения и зарядки мобильных гаджетов любой ценовой категории.

В топовые смартфоны можно интегрировать отдельный контроллер USB 3.1 уже сейчас. Бюджетные модели легко оснастить новым портом, работающим в режиме USB 2.0 до тех пор, пока поддержка нового стандарта не будет интегрирована в SoC и не станет более доступной. При этом пользователям будет обеспечена универсальность и плавный переход на новый стандарт.

Posted on February 18 2015

Действительно быстро? Результаты тестирования поражают.

USB 3.1 не только в два раза быстрее, он также меньше нагружает центральный процессор.

	“Будет интересно узнать, какие устройства будут оснащаться USB 3.1. Прежде всего, это должны быть настольные ПК..”
	“Удвоение скорости передачи данных, а также изменение типа разъема USB 3.1 придало новой энергии стандарту, которому уже 19 лет.”
	“Новый стандарт USB выглядит многообещающим...” “..увеличение производительности до превосходства над USB 3.0, это лишь вопрос времени”