Що таке USB Type-C?

Усі ви напевно чули про USB Type-C. Але не всі зможуть пояснити різницю між USB 3.1 і USB Type-C. Тому часто у новачків виникають питання: «А чому мій кабель USB Type-C так повільно передає дані?» Або «Чому я можу тільки заряджати смартфон через кабель USB Type-C, але не можу передавати по ньому інформацію?»

Для початку з'ясуємо: USB Type-C - це назва роз'єму і кабелю. А USB 3.1 або USB 2.0 - це стандарти, які описують усі головні характеристики передачі даних і живлення супутніх вузлів. Для загального розвитку давайте трохи заглибимося в історію.

Трохи історії: від 1990-х до 2019

Отже, на дворі початок 1990-х років. Персональні комп'ютери все активніше проникають в офіси, навчальні заклади та будинки. Уся ця індустрія є порівняно молодою, і є ряд невирішених питань. Один з них - універсальний інтерфейс для підключення різної периферії. На той момент активно використовувалися кілька інтерфейсів (PS/2, COM, LPT, SCSI і інші), але жоден з них не забезпечував достатньої простоти, універсальності і зручності. Вони не підтримували технологію Plug and Play, а також не могли застосовуватися для підключення до комп'ютера мобільних телефонів.

І ось тоді ряд компаній на чолі з Intel, Microsoft, Philips і US Robotics задумалися про створення нового універсального інтерфейсу - USB (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина). А для активного його просування на ринку створили некомерційну організацію USB Implementers Forum (USB-IF).

Стандарт USB 1.0 з'явився в січні 1996 року. Він припускав передачу даних на швидкості від 1,5 Мбіт/с (Low Bandwidth або Low Speed) до 12 Мбіт/с (Full Speed). Разом з ним дебютували два типи 4-контактних роз'ємів: USB Type-A і USB Type-B. Але особливою популярністю він не користувався, тому жартома цей інтерфейс називали «Useless serial bus» (марна послідовна шина).

Однак USB-IF не здавалася і в вересні 1998 випустила оновлену специфікацію USB 1.1. Комп'ютери Apple iMac стали одними з перших мейнстрім-продуктів з підтримкою USB, і саме завдяки високій їх популярності виробники периферії почали активно використовувати цей стандарт.

У квітні 2000 року була представлена ​​специфікація USB 2.0 (High Speed), яка стала однією з найпопулярніших. Вона не тільки зберегла сумісність з USB 1.1, але також додала низку нововведень:

• збільшила пропускну здатність до 480 Мбіт/с (High Speed ​​або High Bandwidth);
• додала підтримку конекторів USB Mini-A і USB Mini-B;
• реалізувала технологію USB On-The-Go для прямого «спілкування» двох USB-пристроїв між собою, без додаткового посередника у вигляді USB-концентратора (USB Host);
• додала підтримку специфікації Battery Charging 1.1 для зарядки пристроїв, а потім перейшла на Battery Charging 1.2 з підвищенням максимального вихідного струму зі стандартних 0,5 до 1,5 А при зарядці;
• реалізувала підтримку режимів сну.

У листопаді 2008 року з'являється USB 3.0 із заявленою максимальною пропускною здатністю в 5 Гбіт/с (625 МБ/с) (режим SuperSpeed), але в реальності можна розраховувати на 3,2 Гбіт/с (400 МБ/с). Зате інтерфейс додав повноцінний двобічний режим зв'язку (до цього використовувався напівдуплексний) і збільшив кількість контактів усередині роз'єму з 4 до 9. Також він дозволяє регулювати силу струму в межах від 0,15 до 0,9 А.

У липні 2013 року виходить специфікація USB 3.1, в якій режим передачі USB 3.0 SuperSpeed ​​отримує назву USB 3.1 Gen 1 і додається новий режим USB 3.1 Gen 2 SuperSpeed​​+ із заявленою максимальною пропускною здатністю в 10 Гбіт/с.

Для реалізації SuperSpeed​​+ можуть використовуватися звичні кабелі USB Type-A і USB Type-B, а також новий USB Type-C. Перша фінальна версія його специфікації була опублікована USB-IF у серпні 2014 року.

У вересні 2017 року поданий стандарт USB 3.2, який поглинув специфікації USB 3.0 і USB 3.1. Тепер замість USB 3.1 Gen 1 ви зможете зустріти позначення USB 3.2 Gen 1 (SuperSpeed ​​USB), а замість USB 3.1 Gen 2 - USB 3.2 Gen 2 (SuperSpeed ​​USB 10Gbps). Новим стане USB 3.2 Gen 2x2 (SuperSpeed ​​USB 20 Gbps) з максимальною пропускною спроможністю до 20 Гбіт/с, яка можлива лише при використанні кабелю USB-C.

І останньою подією до цього моменту в сфері стандартизації інтерфейсу USB став анонс специфікації USB4 у березні 2019. Фінальна її версія з'явиться в другій половині поточного року, і тоді ми дізнаємося усі технічні подробиці. Поки відомо, що архітектура USB4 базується на протоколі Thunderbolt 3. Ось головні її особливості:

• максимальна пропускна здатність досягає 40 Гбіт/с при використанні нового кабелю USB Type-C;
• зберігається підтримка існуючих кабелів USB Type-C;
• зворотна сумісність з USB 3.2, USB 2.0 і Thunderbolt 3;
• інтеграція різних протоколів для передачі даних і підключення дисплеїв;
• ефективний розподіл доступної пропускної здатності між усіма підключеними пристроями.

Перші пристрої з підтримкою USB4 очікуються не раніше 2020-2021 років.

USB Type-C

До стандартів передачі даних познайомилися, тепер давайте докладніше розглянемо роз'єм і кабель USB Type-C (він же USB-C). Він має низку переваг у порівнянні з іншими типами конекторів:

• Компактні розміри (8,34 х 2,56 мм) дозволяють використовувати його в багатьох пристроях.
• Симетричний конектор можна підключати будь-якою боковиною.
• По обидва боки кабелю USB-C використовуються однакові роз'єми, тому не важливо, який з них підключається до кінцевого пристрою, а який - до комп'ютера або зарядки.
• У штатному режимі видає струм 1,5 А (7,5 Вт при 5 В) або 3 А (15 Вт при 5 В).
• Підтримує специфікацію USB Power Delivery (PD), яка розширює список доступних профілів передачі живлення. Саме завдяки USB PD деякі кабелі USB-C можуть передавати до 100 Вт енергії (5 А при 20 В).

• Підтримує специфікацію USB Audio Device Class 3.0, яка описує передачу цифрових і аналогових аудіосигналів через USB. Також цей стандарт визначає необхідне живлення для коректної роботи підключених гарнітур і навушників.
• Опціонально підтримує альтернативний режим, який дозволяє партнерам реалізувати власні інтерфейси. Наприклад, з його допомогою реалізована підтримка DisplayPort 1.4, MHL 1.0 - 3.0, superMHL 1.0, Thunderbolt 3, HDMI 1.4b і VirtualLink 1.0.

Сам конектор налічує 24 контакти - по 12 з кожного боку. Чотири пари (8 з 24 контактів) використовуються для реалізації режиму USB 3.1 Gen 2 SuperSpeed+. Якщо передбачений альтернативний режим (наприклад, для DisplayPort або Thunderbolt 3), то під його потреби виділяються лише дві пари (4 контакти) з цих чотирьох. Крім того, 4 контакти використовуються для реалізації USB 2.0 High Speed ​​і 2 - для USB Power Delivery.

Саме в цьому моменті починається «магія», яка може ввести в ступор багатьох новачків. Справа в тому, що в будь-якому кабелі USB Type-C використовується контролер, який активує ті чи інші можливості. Фізично він знаходиться відразу за самим роз'ємом. І якщо виробник запрограмував цей контролер, скажімо, тільки на роботу в режимі USB 2.0 High Speed, то максимальна пропускна здатність конкретно цього кабелю буде 480 Мбіт/с. До яких би пристроїв ви його не підключали, він не видасть більше.

Якщо виробник вирішив не активувати специфікацію USB Power Delivery, то 100 Вт живлення ви не побачите. Або, наприклад, виробник кабелю активує лише протокол USB PD, а заблокує всі USB-контакти. У підсумку ви зможете використовувати його лише для зарядки, але не для передачі інформації. [MORE]

По суті, USB Type-C - це конструктор з широкими можливостями, конфігурацію якого визначає кінцевий виробник. Це стосується як кабелю, так і реалізації даного роз'єму в ноутбуках, смартфонах або інших пристроях. Наприклад, якщо ваш ноутбук оснащений USB Type-C, то автоматично це не означає, що ви зможете підключити до нього зовнішній монітор або відеокарту. Для таких випадків виробник повинен реалізувати в ньому підтримку альтернативного режиму з відповідними стандартами (наприклад, DisplayPort або HDMI для монітора і Thunderbolt 3 для зовнішньої відеокарти).

З цим пов'язано і ще одне важливе правило: не слід купувати кабелі USB-C з невідомою функціональністю, особливо спокусившись їх низькою вартістю. Універсальна порада - купуйте фірмові кабелі, які спеціально створені під конкретний пристрій. А якщо берете альтернативний варіант, то безпечніше довіряти перевіреним брендам, які чесно вказують закладену функціональність і гарантують якість своєї продукції. Адже в іншому разі можуть бути неприємні наслідки: від низької швидкості при передачі даних до виходу з ладу кабелю або самого пристрою.

І наостанок давайте розглянемо кілька пристроїв з роз'ємом USB Type-C.

Transcend JetFlash 890 USB 3.1 OTG

Цей флеш-накопичувач оснащений двома роз'ємами - USB Type-C і USB Type-A. Він призначений для зберігання і перенесення файлів між різними пристроями: десктопними комп'ютерами, ноутбуками, MacBook, смартфонами і планшетами з підтримкою OTG. При цьому використовується стандарт USB 3.1 Gen 1 SuperSpeed, тому максимальна швидкість передачі даних не перевищує 130 МБ/с.

Флешка доступна у трьох варіантах об'єму: 16, 32 і 64 ГБ. Вона виконана за технологією COB (Chip On Board) з використанням металевого корпуса, тому не боїться пилу і вологи. Один з конекторів можна захистити за допомогою знімного ковпачка, але його можна і легко втратити.

Ще однією перевагою Transcend JetFlash 890 USB 3.1 OTG є підтримка ПЗ Transcend Elite. Воно є в версіях під Windows, Mac OS X і Android. З його допомогою можна створювати і відновлювати резервні копії, шифрувати дані, синхронізувати закладки і виконувати хмарне резервне копіювання.

Специфікація

Модель	Transcend JetFlash 890 USB 3.1 OTG
Тип	Флеш-накопичувач
Роз'єм	USB Type-A / USB Type-C
Інтерфейс	USB 3.1 Gen 1
Варіанти за об'ємом, ГБ	16 / 32 / 64
Максимальна швидкість передачі даних, МБ/с	130
Підтримка USB OTG	Є
Розміри, мм	28,6 х 14,3 х 8,6
Маса, г	3
Колір корпуса	Сріблястий
ПЗ	Transcend Elite
Гарантія, років	5
Сторінка пристрою	Transcend JetFlash 890 USB 3.1 OTG

Transcend StoreJet 25C3S

Зовнішній жорсткий диск Transcend StoreJet 25C3S поєднує стильний дизайн корпуса, достатню ємність для зберігання великих обсягів даних і інтерфейс USB 3.1 Gen 1. А для підключення використовується порт USB Type-C, хоча в комплект постачання входять два кабелі: USB Type-C ↔ USB Type -A і USB Type-C ↔ USB Type-C.

Корпус використовує матову поверхню з анодованого алюмінію, яка добре скрадає відбитки пальців. Його товщина не перевищує 10 мм, а маса - 133 г, тому накопичувач не стане тягарем в частих поїздках.

До списку його переваг можна зарахувати підтримку стандарту UASP (USB Attached SCSI Protocol) і можливість використання ПЗ Transcend Elite і Transcend RecoveRx. Останнє призначене для пошуку та відновлення видалених файлів, таких як цифрові фотографії, документи, аудіо та відео.

Специфікація

Модель	Transcend StoreJet 25C3S
Роз'єм	USB Type-C
Інтерфейс	USB 3.1 Gen 1
Формат	2,5”
Тип	Зовнішній HDD
Варіанти за об'ємом, ТБ	1 / 2
Робоча напруга, В	5
Підтримка UASP	Є
Розміри, мм	114,5 х 78,5 х 9,95
Маса, г	133
Колір корпуса	Сріблястий
ПЗ	Transcend Elite, Transcend RecoveRx
Комплект постачання	Кабелі USB Type-C ↔ USB Type-A и USB Type-C ↔ USB Type-C
Гарантія, років	3
Сторінка пристрою	Transcend StoreJet 25C3S

Transcend ESD250C

Цей зовнішній SSD був представлений в кінці лютого цього року разом з моделями Transcend ESD230C і ESD240C. Він отримав підтримку стандартів USB 3.1 Gen 2 і UASP, тому максимальна послідовна швидкість читання даних досягає 520 МБ/с, а записи - 460 МБ/с.

Сама новинка виготовлена ​​в стильному алюмінієвому корпусі, який виділяється легкістю, компактністю і міцністю. Усередині знаходяться мікросхеми 3D NAND загальною ємністю 240, 480 або 960 ГБ. А до комплекта постачання входить пара кабелів USB Type-C ↔ USB Type-A і USB Type-C ↔ USB Type-C. Усі власники Transcend ESD250C можуть використовувати корисне ПЗ Transcend Elite.

Специфікація

Модель	Transcend ESD250C
Роз'єм	USB Type-C
Інтерфейс	USB 3.1 Gen 2
Тип	Зовнішній SSD (M.2 SATA SSD)
Тип пам'яті	3D NAND
Варіанти за об'ємом, ГБ	240 / 480 / 960
Максимальна послідовна швидкість читання / запису, МБ/с	520 / 460
Підтримка UASP	Є
Розміри, мм	120,16 х 33,6 х 7,5
Маса, г	47
Колір корпуса	Темно-сірий (Space Grey)
ПЗ	Transcend Elite
Комплект постачання	Кабелі USB Type-C ↔ USB Type-A и USB Type-C ↔ USB Type-C
Гарантія, лет	3
Сторінка пристрою	Transcend ESD250C

Підсумки

Таким чином, USB Type-C (або USB-C) - це назва кабелю і самого роз'єму. У ньому закладені дуже широкі функціональні можливості. Він може підтримувати стандарти передачі даних USB 2.0, USB 3.1 Gen 1 і USB 3.1 Gen 2, стандарт живлення USB Power Delivery для передачі до 100 Вт потужності і альтернативний режим, в якому частина його ліній використовуються для реалізації інших специфікацій (DisplayPort, HDMI, MHL , Thunderbolt 3 та інших).

Але функціональність кожного конкретного кабелю або роз'єму USB-C визначається його виробником за допомогою інтегрованого контролера. Наприклад, один кабель USB Type-C може тільки заряджати зовнішні пристрої, інший працює лише в режимі USB 2.0, а третій підтримує Thunderbolt 3 і USB 3.1 Gen 2. Тому слід відповідально підходити до покупки такого кабелю, а якщо сумніваєтеся, то краще беріть фірмові рішення під конкретний пристрій.

А ось дешевих noname-кабелів USB-C краще уникати, адже в окремих випадках можна і зовсім пошкодити улюблений гаджет. Є у роз'єма USB Type-C ще один недолік - з часом він може розхитатися, тому поводьтеся з ним дбайливо.

Проте саме за USB Type-C майбутнє. У другій половині поточного року разом зі стандартом USB4 дебютує оновлена ​​специфікація USB-C. Можливо, в ній будуть виправлені поточні недоліки, що зробить USB Type-C ще більш простим, надійним і безпечним.

Автор: Сергій Буділовський 
Переклад: Лілія Масюк