Những gì có thể được kết nối qua usb loại c. Hãy cùng tìm hiểu về cáp USB Type-C. Nó chỉ là một bãi rác
Những thay đổi và cải tiến gần đây trong công nghệ USB đang mở rộng sự lựa chọn về giao diện cho người dùng. Ban đầu, Diễn đàn triển khai USB đã đổi tên giao diện USB 3.0 thành USB 3.1 Gen 1. Tuy nhiên, đặc tính kỹ thuật của giao diện vẫn được giữ nguyên. Sau đó, diễn đàn đã giới thiệu USB 3.1 Gen 2 và một loại đầu nối vật lý mới, được gọi là USB Loại C. Chúng tôi quyết định làm sáng tỏ tình hình xung quanh các tiêu chuẩn và đầu nối này.
Công nghệ USB 3.1
Hiện tại, công nghệ USB 3.1 Gen 1 (trước đây là USB 3.0) được hỗ trợ tiêu chuẩn trên các hệ điều hành MacOS, Linux và Windows mới nhất. Giao diện này cung cấp thông lượng lý thuyết tối đa là 5 Gbps và thông lượng thực tế lên tới 3,4 Gbps và dòng điện lên tới 900 mA cho các thiết bị. Không giống như USB 2.0, phiên bản 3.1 hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn, nói cách khác, có thể gửi và nhận dữ liệu đồng thời.
USB 3.1 Gen 2 cung cấp cho người dùng thông lượng gấp đôi Gen 1: 10 Gbps. USB 3.1 Gen 2 không phải là tiêu chuẩn của Intel hoặc AMD nhưng có thể được hỗ trợ bởi trình điều khiển và bộ điều khiển của bên thứ ba. Mặc dù Gen 2 nhận được những thay đổi nhỏ về giao thức nhưng nó vẫn tương thích ngược với Gen 1.
Phạm vi ứng dụng của USB 3.1
Vì vậy, công nghệ USB 3.1 mang đến cho người dùng hiệu suất tăng lên đáng kể so với USB 2.0. Khi sử dụng ổ đĩa di động, việc truyền dữ liệu sẽ được đảm bảo nhanh hơn: các tệp video và hình ảnh lớn. USB 3.1 sẽ hỗ trợ độ phân giải cao và tốc độ khung hình cho camera được sử dụng trong hệ thống thị giác máy trên dây chuyền sản xuất. Theo đó, camera PTZ được sử dụng cả trong hệ thống giám sát video và hệ thống hội nghị truyền hình không sử dụng codec phần cứng có thể hỗ trợ độ phân giải 1080p60 trở lên. Điều này chắc chắn sẽ cải thiện chất lượng và giảm chi phí cho hệ thống hội nghị truyền hình, đồng thời cho phép người dùng kết nối thiết bị của riêng họ với Skype và WebEx.
Chân cắm USB 3.1
Giống như USB 3.0, USB 3.1 nhận được thêm chân cắm để hỗ trợ SuperSpeed. Các chân D+ và D- vẫn giữ nguyên, bao gồm (nguồn) và (nối đất). Để phục vụ bus SuperSpeed, hai cặp xoắn bổ sung đã được thêm vào, cung cấp khả năng truyền dữ liệu SuperSpeed hai chiều: StdA_SSRX+ và StdA_SSRX- (nhận) và SSTX+ và StdA_SSTX (truyền).
USB Loại C
Loại đầu nối vật lý mới mang đến những thay đổi đáng kể về chất, giúp nó khác biệt với USB 3.1 Thế hệ 1 và Thế hệ 2. Loại C hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 40 Gbps (chế độ thay thế Thunderbolt 3) và công suất dòng điện lên tới 100 Watts. Nhiều người đã đánh giá cao hình dạng của đầu nối: nó có thể được lắp vào từ hai bên. Cả đầu nối và đầu nối đều khá nhỏ gọn và bền hơn nhiều so với các lựa chọn thay thế, chẳng hạn như micro USB. Cáp được đánh dấu bằng chip điện tử để sử dụng đúng cách và ngăn ngừa các tình huống không tương thích hoặc truyền quá nhiều điện năng sang thiết bị không hỗ trợ. Loại C tương thích ngược với USB 2.0, 3.1 Gen 1 và 3.1 Gen 2.
Loại C vừa có thể tiêu thụ vừa cung cấp năng lượng. Cùng một cổng có thể được sử dụng để kết nối ổ đĩa flash và sạc máy tính xách tay. Ngoài ra, việc sạc các thiết bị như điện thoại thông minh và máy tính bảng từ loại C sẽ nhanh hơn.
Chế độ thay thế
USB Loại C có thể hoạt động ở các chế độ được gọi là thay thế, cho phép bạn truyền không chỉ dữ liệu USB qua đầu nối và cáp. Trong trường hợp này, các giao thức vật lý khác được sử dụng và với mỗi giao thức đó, việc truyền dòng điện có công suất lên tới 100 Watts được đảm bảo.
- Chế độ thay thế DisplayPort– hỗ trợ truyền video với độ phân giải lên tới 4Kp60 4:4:4 với DisplayPort phiên bản 1.3. Truyền đồng thời USB 3.1 Gen 2 và USB 2.0.
- Chế độ thay thế liên kết độ nét cao Mobil (MHL)— hỗ trợ truyền video với độ phân giải lên tới 4Kp60 (1 dòng) hoặc lên tới 8Kp60 (4 dòng) sử dụng MHL 1.0, hỗ trợ USB 2.0 và 3.1 tùy theo cấu hình.
- Chế độ thay thế Thunderbolt 3– Hỗ trợ tối đa hai màn hình với độ phân giải lên tới 4Kp60, PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 và 3.1, tùy theo cấu hình.
- Chế độ thay thế HDMI– hỗ trợ thông số kỹ thuật HDMI 1.4b (4Kp30, 4Kp60 4:2:0), không hỗ trợ đồng thời USB 3.1 trong mọi cấu hình.
Xu hướng xung quanh USB-C
Các tính năng và ưu điểm của USB Type C chắc chắn sẽ được thể hiện qua sự xuất hiện ngày càng nhiều của đầu nối trên các thiết bị di động và máy tính xách tay. Trong số các thiết bị có loại đầu nối này, dự kiến sẽ có ổ đĩa flash, nhiều đế cắm, màn hình và bộ điều hợp cho giao diện lỗi thời. Đến năm 2019, dự kiến sẽ có tới hai tỷ thiết bị khác nhau được xuất xưởng.
Quá trình giới thiệu rộng rãi giao diện USB trong PC và các thiết bị ngoại vi bắt đầu từ cuối những năm 90 của thế kỷ trước. Chỉ vài năm trôi qua, USB đã trở thành tiêu chuẩn thực tế để kết nối các thiết bị ngoại vi, gần như thay thế các giải pháp khác - chẳng hạn như cổng nối tiếp và song song, PS/2, v.v.
Hơn nữa: vấn đề không chỉ giới hạn ở máy tính và thiết bị ngoại vi. Sự tiện lợi, dễ kết nối và tính linh hoạt của giao diện USB đã góp phần phổ biến giải pháp này sang các lĩnh vực khác - đặc biệt là trong thiết bị di động, thiết bị âm thanh và video gia dụng, điện tử ô tô, v.v.
Do quá trình cải tiến PC, thiết bị di động và các thiết bị khác đang diễn ra nên đôi khi cần phải tinh chỉnh giao diện USB để cải thiện các đặc tính chính (đặc biệt là thông lượng), mở rộng chức năng, giới thiệu các kích thước đầu nối mới, v.v. . Tất cả điều này cho phép bạn điều chỉnh giải pháp hiện có cho phù hợp với nhu cầu thay đổi của ngành.
Một trong những đổi mới đáng chú ý nhất trong những năm gần đây là sự ra đời của chế độ SuperSpeed, xuất hiện trong phiên bản thông số kỹ thuật USB 3.0. Văn bản cuối cùng của tài liệu này đã được phê duyệt vào cuối năm 2008 và trong vài năm tiếp theo, quyết định này đã trở nên phổ biến.
Tuy nhiên, đã rất nhiều thời gian trôi qua kể từ đó và đã đến lúc phải cải thiện hơn nữa. Trong năm tới, ngành CNTT, bạn và tôi sẽ chứng kiến một số đổi mới mang tính cách mạng, không hề phóng đại. Chúng tôi sẽ nói về họ trong bài đánh giá này.
Chế độ SuperSpeedPlus
Vào mùa hè năm 2013, thông số kỹ thuật USB phiên bản 3.1 đã được phê duyệt. Cải tiến chính mà tài liệu này hợp pháp hóa là chế độ SuperSpeedPlus, cho phép tăng gấp đôi băng thông của bus dữ liệu giao diện USB: từ 5 lên 10 Gbit/s trước đó. Để tương thích với các thiết bị cũ hơn, có thể hoạt động ở chế độ SuperSpeed (tối đa 5 Gbit/s). Do đó, kết nối USB 3.1 sẽ cho phép (ít nhất là về mặt lý thuyết) truyền dữ liệu ở tốc độ vượt quá 1 GB/s và trên thực tế đạt đến giao diện HDMI phiên bản 1.4 (có băng thông là 10,2 Gbit/s).
Điều này có ý nghĩa gì trong thực tế? Băng thông 10 Gbps là khá đủ để phát video độ phân giải cao (Full HD) với tốc độ làm mới khung hình lên đến 60 Hz hoặc ghi âm lập thể ở độ phân giải tương tự với tần số lên đến 30 Hz. Theo đó, USB 3.1 có thể được coi là giải pháp thay thế hoàn toàn cho các giao diện chuyên dụng (như DVI và HDMI) để phát tín hiệu video độ phân giải cao từ PC và thiết bị di động tới màn hình, máy chiếu và các thiết bị khác.
Đầu nối USB loại C
Một trong những cải tiến mang tính cách mạng sẽ ảnh hưởng đến lĩnh vực PC, cũng như các thiết bị ngoại vi và di động trong tương lai gần, là sự ra đời của một loại đầu nối giao diện USB mới. Thông số kỹ thuật cho phích cắm và ổ cắm USB Loại C được phát triển bởi Nhóm quảng bá USB 3.0 và văn bản cuối cùng của tài liệu này đã được phê duyệt vào tháng 8 năm 2014. Thiết kế của đầu nối USB Type C có một số tính năng quan trọng mà chúng ta có thể nói chi tiết.
Thứ nhất, phích cắm và ổ cắm USB Type C có hình dạng đối xứng. Trong ổ cắm USB Loại C, tab nhựa nằm chính giữa và các miếng tiếp xúc trên đó được đặt ở cả hai bên. Nhờ đó, phích cắm có thể được kết nối thẳng hoặc đảo ngược 180° với ổ cắm như vậy. Điều này sẽ đơn giản hóa đáng kể cuộc sống của người dùng, những người cuối cùng sẽ không cần phải xác định hướng chính xác của phích cắm một cách ngẫu nhiên (điều này đặc biệt quan trọng khi kết nối cáp với bộ phận hệ thống được lắp đặt dưới bàn).
Thứ hai, thông số kỹ thuật của USB Type C yêu cầu sử dụng cáp đối xứng, được trang bị cùng phích cắm ở cả hai bên. Theo đó, các socket được lắp đặt trên thiết bị chủ và trên thiết bị ngoại vi sẽ giống nhau.
Và thứ ba, đầu nối USB Type C sẽ không có phiên bản mini và micro. Dự kiến, ổ cắm và phích cắm USB Type C sẽ trở nên phổ biến cho máy tính để bàn và máy tính xách tay, thiết bị ngoại vi, thiết bị gia dụng, thiết bị di động, bộ nguồn, v.v. Theo đó, để kết nối các thiết bị thuộc bất kỳ loại nào, bạn sẽ chỉ cần một cáp thống nhất.
Kích thước của ổ cắm USB Loại C là khoảng 8,4x2,6 mm, cho phép bạn dễ dàng đặt nó trong trường hợp ngay cả các thiết bị có kích thước nhỏ. Có một số tùy chọn thiết kế ổ cắm để gắn cả trên bề mặt của bảng mạch in và trên một phần cắt đặc biệt (tùy chọn thứ hai cho phép bạn giảm độ dày của thân thiết bị).
Thiết kế của phích cắm và ổ cắm USB Type C được thiết kế cho 10 nghìn kết nối và ngắt kết nối - tương ứng với các chỉ số độ tin cậy của đầu nối USB thuộc các loại hiện đang được sử dụng.
Buổi trình diễn công khai đầu tiên về đầu nối và cáp USB Type C diễn ra tại Diễn đàn mùa thu IDF 2014 diễn ra vào đầu tháng 9 tại San Francisco (Mỹ). Một trong những thiết bị được sản xuất hàng loạt đầu tiên được trang bị đầu nối USB Type C là máy tính bảng được công bố vào giữa tháng 11.
Tất nhiên, sự không tương thích vật lý của đầu nối USB Type C với các loại ổ cắm cũ hơn không phải là tin tốt nhất cho người dùng cuối. Tuy nhiên, các nhà phát triển từ Nhóm quảng bá USB 3.0 đã quyết định thực hiện một bước đi triệt để như vậy nhằm mở rộng chức năng của giao diện USB cũng như tạo nền tảng cho tương lai. Để kết nối các thiết bị mới với thiết bị được trang bị các loại đầu nối cũ hơn, cáp chuyển đổi sẽ được sản xuất (USB Type C - USB Type A, USB Type C - USB Type B, USB Type C - microUSB, v.v.).
Cung cấp năng lượng USB 2.0
Một trong những lý do giải thích sự phổ biến hiện nay của giao diện USB là khả năng truyền không chỉ dữ liệu mà còn cấp nguồn qua một dây cáp. Điều này cho phép bạn đơn giản hóa quy trình kết nối nhiều nhất có thể và giảm số lượng dây được sử dụng. Khi làm việc với thiết bị di động, thuộc tính giao diện USB này cho phép truyền và đồng bộ hóa dữ liệu từ PC, đồng thời sạc lại pin của thiết bị bằng cách chỉ kết nối một cáp. Điều tương tự cũng có thể nói về các thiết bị ngoại vi công suất thấp. Nhờ khả năng truyền tải điện qua cáp giao diện, từ lâu chúng ta đã thoát khỏi nhu cầu sử dụng nguồn điện bên ngoài cho một số thiết bị ngoại vi - đặc biệt là máy quét hình phẳng, hệ thống loa công suất thấp, v.v. Nhờ đó, không chỉ có thể giảm số lượng dây trên máy tính để bàn mà còn cả các ổ cắm bị chiếm dụng bên dưới nó.
Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của thiết bị di động trong những năm gần đây đã dẫn đến sự thay đổi đáng kể về yêu cầu không chỉ đối với băng thông của bus dữ liệu mà còn đối với các thông số của nguồn điện được cung cấp qua kết nối USB. Để sạc các thiết bị có công suất thấp (chẳng hạn như máy nghe nhạc MP3 hoặc tai nghe không dây), dòng điện 500 mA là đủ (và hãy nhớ rằng đây là giá trị tối đa cho cổng USB tiêu chuẩn phiên bản 1.1 và 2.0). Tuy nhiên, để sạc bình thường cho điện thoại thông minh và máy tính bảng hiện đại, cần có bộ nguồn có khả năng cung cấp dòng điện từ 2 A trở lên.
Tình trạng tương tự cũng xảy ra ở phân khúc thiết bị ngoại vi. Nguồn điện được truyền qua USB đủ để cung cấp năng lượng cho ổ cứng ngoài 2,5 inch hoặc máy quét hình phẳng để bàn có cảm biến CIS. Tuy nhiên, giao diện USB, ngay cả phiên bản 3.0 (và trong đó dòng điện tối đa đã tăng lên 900 mA trên mỗi cổng), không cho phép cấp điện cho máy in phun nhỏ hoặc màn hình LCD chẳng hạn.
Để mở rộng khả năng của giao diện USB nhằm cung cấp năng lượng cho các thiết bị bên ngoài, thông số kỹ thuật USB Power Delivery 2.0 đã được phát triển. Tài liệu này quy định việc cung cấp điện cho các thiết bị có mức tiêu thụ điện lên tới 100 W và theo bất kỳ hướng nào - cả từ thiết bị chủ đến thiết bị ngoại vi và ngược lại. Ví dụ: máy tính xách tay sẽ có thể nhận nguồn điện từ màn hình được kết nối qua USB.
Tất nhiên, khả năng cấp nguồn cho các thiết bị bên ngoài bị hạn chế bởi đặc điểm thiết kế của PC hoặc thiết bị khác đóng vai trò là nguồn điện. Đó là lý do tại sao thông số kỹ thuật USB Power Delivery 2.0 cung cấp ba cấu hình - dành cho các thiết bị có mức tiêu thụ điện năng lên tới 10, 60 và 100 W. Trong trường hợp đầu tiên, điện áp cung cấp là 5 V và dòng điện tối đa trong mạch tải có thể đạt tới 2 A. Cấu hình thứ hai liên quan đến việc sử dụng điện áp cung cấp 12 V và thứ ba - 20 V. Dòng điện tối đa trong tải mạch trong cả hai trường hợp được giới hạn ở 5 A.
Cần lưu ý rằng để cấp nguồn cho tải mạnh, cả hai thiết bị đều phải hỗ trợ cấu hình USB Power Delivery 2.0 thích hợp. Rõ ràng, công suất tối đa sẽ bị giới hạn bởi khả năng của thiết bị đóng vai trò là nguồn điện. Có những khía cạnh khác cần được ghi nhớ.
Nếu dòng điện trong mạch điện không vượt quá 2 A, có thể sử dụng đầu nối USB thuộc bất kỳ loại hiện có nào để kết nối thiết bị. Chỉ có thể kết nối tải mạnh hơn thông qua đầu nối USB Loại C (đã được đề cập ở trên) và các loại cáp tương ứng. Cũng cần lưu ý rằng, không giống như đầu nối USB Type C, thiết kế của cáp tiêu chuẩn được thiết kế cho dòng điện tối đa là 3 A. Do đó, để kết nối tải mạnh hơn, bạn sẽ cần một loại cáp đặc biệt.
Sự ra đời của thông số kỹ thuật USB Power Delivery 2.0 sẽ mở rộng đáng kể khả năng truyền tải điện năng qua bus giao diện USB. Việc triển khai giải pháp này trong tương lai sẽ giúp bạn có thể sử dụng cổng USB của máy tính để bàn để sạc không chỉ điện thoại thông minh, máy tính bảng, v.v. tiện ích, mà còn cả PC di động - netbook, máy tính xách tay, v.v. Ngoài ra, phạm vi của các thiết bị ngoại vi sẽ được mở rộng đáng kể, có thể nhận được dòng điện cần thiết để hoạt động thông qua bus giao diện USB và do đó, không cần nguồn điện riêng. Danh sách này sẽ được bổ sung bởi màn hình LCD, hệ thống loa hoạt động, v.v.
Chế độ thay thế
Một cải tiến quan trọng khác sẽ có khi chuyển sang sử dụng đầu nối USB Loại C là hỗ trợ Tiện ích mở rộng chức năng. Một trường hợp đặc biệt của các phần mở rộng chức năng được gọi là các chế độ thay thế (AM). Với sự trợ giúp của họ, các nhà sản xuất sẽ có thể sử dụng kết nối vật lý của giao diện USB để triển khai các khả năng và chức năng cụ thể của một số thiết bị nhất định.
Ví dụ: Chế độ phụ kiện bộ chuyển đổi âm thanh cho phép bạn sử dụng kết nối USB vật lý để phát âm thanh analog đến tai nghe, loa ngoài và thiết bị khác. Với thiết bị được trang bị đầu nối USB Loại C và hỗ trợ Chế độ phụ kiện bộ chuyển đổi âm thanh, bạn có thể kết nối tai nghe hoặc loa ngoài thông qua bộ chuyển đổi đặc biệt được trang bị giắc cắm mini 3,5 mm.
Hỗ trợ các chế độ thay thế là một trong những đặc tính của một loại thiết bị USB mới - Lớp thiết bị bảng quảng cáo USB. Các nhà sản xuất có ý định phát triển các chế độ thay thế của riêng mình sẽ cần có mã định danh duy nhất (SVID) từ tổ chức USB-IF.
Vào năm 2014, Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video (VESA) đã phát triển thông số Chế độ thay thế DisplayPort. Giải pháp này cho phép bạn sử dụng hai cặp dây dẫn cáp USB (TX+/TX– và RX+/RX–) để phát luồng AV kỹ thuật số không nén. Đồng thời, khả năng truyền dữ liệu (ở chế độ Tốc độ thấp, Tốc độ tối đa và Tốc độ cao thông qua cặp D+/D–), cũng như nguồn điện qua cùng một cáp giao diện, vẫn được giữ lại. Do đó, bằng cách kết nối hai thiết bị hỗ trợ Chế độ thay thế DisplayPort, bạn có thể phát tín hiệu âm thanh và video, truyền dữ liệu theo cả hai hướng với tốc độ lên tới 480 Mbps và cũng có thể cấp nguồn - trên một cáp!
Các thiết bị hỗ trợ Chế độ thay thế DisplayPort cũng có thể được kết nối với thiết bị không được trang bị cổng USB Loại C (đặc biệt là màn hình, TV, v.v.). Thông số kỹ thuật của chế độ này cung cấp các tùy chọn để kết nối với giao diện DisplayPort, HDMI hoặc DVI thông qua các bộ điều hợp đặc biệt.
Vào tháng 11 năm 2014, tập đoàn MHL đã công bố phát triển một chế độ thay thế, Chế độ thay thế MHL, cho phép phát tín hiệu âm thanh và video không nén (bao gồm cả độ phân giải cao và siêu cao) từ các thiết bị di động được trang bị đầu nối USB Loại C đến thiết bị bên ngoài. (màn hình, TV, máy chiếu, v.v.) thông qua cáp USB tiêu chuẩn. Các chuyên gia của Nokia, Samsung Electronics, Silicon Image, Sony và Toshiba đã tham gia phát triển thông số kỹ thuật.
Việc giới thiệu các chế độ thay thế sẽ mở rộng đáng kể chức năng của giao diện USB và đơn giản hóa đáng kể quy trình kết nối các loại thiết bị khác nhau.
Phần kết luận
Kết thúc bài đánh giá này, chúng tôi sẽ một lần nữa liệt kê những cải tiến quan trọng nhất, quá trình đưa chúng vào các thiết bị sản xuất hàng loạt được trang bị giao diện USB sẽ bắt đầu trong thời gian sắp tới.
Chế độ truyền dữ liệu SuperSpeedPlus được mô tả trong thông số kỹ thuật USB phiên bản 3.1 sẽ tăng thông lượng tối đa của giao diện này lên 10 Gbps. Tất nhiên, tốc độ này thấp hơn HDMI 2.0 và Thunderbolt 2 (hãy nhớ rằng, chúng cung cấp tốc độ truyền dữ liệu tương ứng lên tới 18 và 20 Gbps). Tuy nhiên, 10 Gbps là khá đủ để truyền tín hiệu video độ phân giải cao không nén với tốc độ khung hình lên tới 60 Hz. Ngoài ra, đại diện của USB-IF cho biết rằng trong các phiên bản tiếp theo của USB, hoàn toàn có thể tăng thông lượng lên 20 Gbit/s - may mắn thay, thiết kế của đầu nối USB Loại C mới và các loại cáp tương ứng có một giới hạn nhất định để tăng thêm tốc độ. phát triển.
Việc giới thiệu hỗ trợ cho thông số kỹ thuật USB Power Delivery 2.0 sẽ tăng đáng kể công suất tối đa được truyền qua kết nối USB. Theo đó, phạm vi của các thiết bị ngoại vi và di động có thể nhận nguồn qua cáp giao diện sẽ được mở rộng. Việc triển khai rộng rãi giải pháp này sẽ giảm đáng kể số lượng cáp và nguồn điện bên ngoài được sử dụng, giảm số lượng ổ cắm bị chiếm dụng và sử dụng điện hiệu quả hơn.
Sự ra đời của các thiết bị USB Billboard Device Class với sự hỗ trợ cho các chế độ thay thế sẽ mở ra những khả năng hoàn toàn mới. Đồng thời, mỗi nhà sản xuất sẽ có thể tạo chế độ riêng cho các thiết bị thuộc một số loại nhất định, có tính đến các đặc điểm cụ thể của chúng.
Tất nhiên, một trong những thay đổi mang tính cách mạng sẽ ảnh hưởng đến lĩnh vực PC, thiết bị ngoại vi và di động, thiết bị gia dụng, v.v. sẽ là sự ra đời của đầu nối USB Loại C, (như mong đợi) sẽ thay thế phích cắm và ổ cắm USB của các loại hiện đang được sử dụng. Một mặt, việc chuyển đổi sang một đầu nối duy nhất cho mọi loại thiết bị sẽ đơn giản hóa đáng kể cuộc sống của người dùng và giảm số lượng cáp cần thiết xuống mức tối thiểu. Nhưng mặt khác, ngành công nghiệp và người dùng sẽ phải trải qua một quá trình thay đổi thế hệ rất khó khăn và đau đớn. Các giải pháp trước đây nổi bật nhờ khả năng tương thích tối đa: thiết kế phích cắm USB Loại A và Loại B thông thường cho phép chúng dễ dàng kết nối với các ổ cắm tương ứng của phiên bản 3.0. Giờ đây, để kết nối các thiết bị thuộc các thế hệ khác nhau, bạn sẽ phải sử dụng thêm các thiết bị khác.
Thông số kỹ thuật USB 3.1 cung cấp khả năng tương thích ngược với các phiên bản giao diện trước đó. Tuy nhiên, với sự ra đời của các thiết bị nối tiếp được trang bị đầu nối USB Type C, người dùng chắc chắn sẽ phải đối mặt với nhu cầu mua các bộ chuyển đổi và bộ điều hợp cung cấp khả năng kết nối thiết bị mới với thiết bị cũ hơn bằng USB Loại A, Loại B và các loại ổ cắm khác. . Xét rằng hiện có khoảng 4 tỷ thiết bị được trang bị giao diện USB được sản xuất hàng năm, vấn đề này sẽ rất phù hợp trong ít nhất 5 đến 6 năm tới.
Cũng cần lưu ý rằng chỉ có thể phát huy hết tiềm năng của giao diện USB phiên bản 3.1 và đầu nối USB Type C trong thực tế khi người dùng tích lũy ít nhất một lượng thiết bị tối thiểu được trang bị cho các sản phẩm mới này. Rõ ràng, trong trường hợp tương tác giữa hai thiết bị thuộc các thế hệ khác nhau, chức năng và băng thông tối đa của giao diện sẽ bị giới hạn bởi các đặc điểm của bộ điều khiển USB của thiết bị cũ.
Theo các chuyên gia từ nguồn tài nguyên nổi tiếng DigiTimes của Đài Loan, các mẫu PC nối tiếp, cũng như các thiết bị di động và ngoại vi được trang bị giao diện USB 3.1 và đầu nối USB Type C, sẽ được bán vào nửa đầu năm 2015. Đổi lại, các nhà phát triển phần mềm và hệ điều hành hàng đầu đã tuyên bố sẵn sàng phát hành các bản cập nhật để triển khai hỗ trợ USB 3.1 trong các sản phẩm của họ.
Rất hiếm khi xảy ra trường hợp thêm một chữ cái trong tên của một tiêu chuẩn có nguy cơ cách mạng hóa thế giới giao diện và tiện ích truyền dữ liệu, nhưng sự xuất hiện của phiên bản mới nhất của USB 3.1 Loại CĐiều này có vẻ đúng như vậy. Bản cập nhật tiếp theo của giao diện USB cũ tốt hứa hẹn mang lại cho chúng ta điều gì?
- Tốc độ truyền dữ liệu lên đến 10Gbps
- Khả năng cấp nguồn cho các thiết bị tiêu thụ điện năng từ cổng lên tới 100W
- Kích thước đầu nối tương đương với micro-USB
- Tính đối xứng của đầu nối - nó không có đỉnh hoặc đáy, nghĩa là không có phím, điều này thường dẫn đến hư hỏng cho cả bản thân đầu nối và các thiết bị được kết nối qua chúng
- Sử dụng giao diện này, bạn có thể cấp nguồn cho các thiết bị có điện áp lên đến 20 volt
- Không còn các loại đầu nối khác nhau - A và B. Cả hai đầu cáp đều có các đầu nối giống hệt nhau. Cả dữ liệu và nguồn điện đều có thể được truyền qua cùng một đầu nối theo cả hai hướng. Tùy theo tình huống, mỗi đầu nối có thể đóng vai trò là chủ hoặc phụ
- Chúng tôi được hứa rằng thiết kế đầu nối có thể chịu được lên tới 10.000 kết nối
- Có thể sử dụng giao diện này để kết nối trực tiếp thay vì một số giao diện được sử dụng rộng rãi khác để trao đổi dữ liệu nhanh chóng.
- Chuẩn này tương thích từ trên xuống dưới với cả giao diện USB 3 thông thường và những người em của nó. Tất nhiên là không trực tiếp, nhưng với sự trợ giúp của bộ chuyển đổi, bạn có thể kết nối ổ USB 2.0 thông qua nó
Tôi sẽ không đề cập đến lịch sử phát triển của giao diện USB, chủ đề này không hề được phát triển kém trong truyện tranh này theo nghĩa lịch sử bằng hình ảnh.
Điện tử - khoa học về tiếp xúc
Để bắt đầu, những bức ảnh so sánh về người anh hùng ngày nay cùng với tổ tiên danh dự.
Đầu nối USB Type-C lớn hơn một chút so với USB 2.0 Micro-B thông thường, nhưng nhỏ gọn hơn đáng kể so với USB 3.0 Micro-B kép, chưa kể đến USB Type-A cổ điển.
Kích thước của đầu nối (8,34×2,56 mm) cho phép sử dụng nó mà không gặp bất kỳ khó khăn nào đối với các thiết bị thuộc bất kỳ loại nào, bao gồm cả điện thoại thông minh và máy tính bảng.
Các chân tín hiệu và nguồn được đặt trên một miếng nhựa, có lẽ đây là điểm yếu nhất của nó ở phần trung tâm của đầu nối. Nhóm tiếp xúc USB Type-C chứa 24 chân. Hãy để tôi nhắc bạn rằng USB 1.0/2.0 chỉ có 4 chân và đầu nối USB 3.0 đã yêu cầu 9 chân.
Nếu nhìn kỹ vào hình bên trái, bạn có thể thấy các điểm tiếp xúc có độ dài khác nhau. Điều này đảm bảo việc đóng cửa của họ theo một trình tự nhất định. Trong hình ảnh ở giữa, chúng ta thấy sự hiện diện của các chốt giúp giữ cáp đã cắm và tạo ra tiếng tách xúc giác trong quá trình kết nối và ngắt kết nối. Biểu đồ bên phải thể hiện sự phụ thuộc của lực trong quá trình lắp và tháo đầu nối.
Các đỉnh mà chúng ta nhìn thấy trên đó là thời điểm chốt được kích hoạt.
Có thể nói rằng các nhà phát triển tiêu chuẩn đã làm, nếu không phải là tất cả mọi thứ, thì hầu hết mọi thứ để làm cho đầu nối trở nên thuận tiện và đáng tin cậy nhất có thể: nó được lắp vào từ một trong hai đầu và từ hai bên với một cú nhấp chuột đáng chú ý. Theo họ, anh ta có thể sống sót sau thủ tục này hơn 10 nghìn lần.
Janus đối xứng nhiều mặt
Một tính năng cực kỳ thú vị và hữu ích của USB-C là thiết kế đối xứng của đầu nối, cho phép bạn kết nối nó với cổng ở hai bên. Điều này đạt được nhờ sự sắp xếp đối xứng của các thiết bị đầu cuối của nó.
Các cực nối đất được bố trí dọc theo các cạnh. Các tiếp điểm nguồn dương cũng được bố trí đối xứng. Ở trung tâm có các địa chỉ liên hệ chịu trách nhiệm về khả năng tương thích với giao diện USB2 trở xuống. Chúng là những thứ may mắn nhất - chúng được nhân đôi và do đó việc quay ngoắt 180 độ khi kết nối không có gì là khủng khiếp. Các chân chịu trách nhiệm trao đổi dữ liệu tốc độ cao được đánh dấu màu xanh lam. Như chúng ta thấy ở đây mọi thứ đều xảo quyệt hơn. Ví dụ: nếu chúng ta xoay đầu nối, thì đầu ra của TX1 sẽ thay đổi vị trí cho TX2, nhưng đồng thời vị trí của đầu vào của RX1 sẽ được RX2 đảm nhận.
Các chân Giao tiếp Bus thứ cấp và USB Power Delivery là các chân dịch vụ và được dùng để liên lạc giữa hai thiết bị được kết nối. Suy cho cùng, họ cần phải kể cho nhau nghe nhiều điều về nhau trước khi bắt đầu trao đổi, nhưng sau đó sẽ nói nhiều hơn về điều đó.
Trong khi chờ đợi, về một tính năng nữa. Cổng USB Type-C ban đầu được thiết kế như một giải pháp phổ quát. Ngoài việc truyền dữ liệu trực tiếp qua USB, nó cũng có thể được sử dụng trong Chế độ thay thế để triển khai giao diện của bên thứ ba. Hiệp hội VESA đã tận dụng tính linh hoạt này của USB Type-C bằng cách giới thiệu khả năng truyền các luồng video qua Chế độ thay thế DisplayPort.
USB Type-C có bốn dòng (cặp) USB tốc độ cao. Nếu hai trong số chúng dành riêng cho nhu cầu DisplayPort thì điều này là đủ để có được hình ảnh có độ phân giải 3840x2160. Đồng thời, tốc độ truyền dữ liệu qua USB không bị ảnh hưởng. Ở mức cao nhất, nó vẫn là 10 Gb/s (đối với USB 3.1 Gen2). Ngoài ra, việc truyền luồng video không ảnh hưởng đến công suất năng lượng của cổng. Thậm chí có thể phân bổ 4 đường tốc độ cao cho nhu cầu DisplayPort. Trong trường hợp này, độ phân giải lên tới 5120×2880 sẽ khả dụng. Ở chế độ này, các đường USB 2.0 vẫn chưa được sử dụng nên USB Type-C vẫn có thể truyền dữ liệu song song dù ở tốc độ hạn chế.
Ở chế độ thay thế, các chân SBU1/SBU2 được sử dụng để truyền luồng âm thanh, luồng này được chuyển đổi thành các kênh AUX+/AUX-. Đối với giao thức USB, chúng không được sử dụng, do đó, không có tổn thất chức năng bổ sung nào ở đây.
Khi sử dụng giao diện DisplayPort, đầu nối USB Type-C vẫn có thể kết nối được sang hai bên. Sự phối hợp tín hiệu cần thiết được cung cấp ban đầu.
Cũng có thể kết nối các thiết bị sử dụng HDMI, DVI và thậm chí D-Sub (VGA), nhưng điều này sẽ yêu cầu các bộ điều hợp riêng, nhưng đây phải là các bộ điều hợp hoạt động, vì Chế độ thay thế DisplayPort không hỗ trợ Cổng hiển thị chế độ kép (DP++) .
Chế độ USB Type-C thay thế không chỉ có thể được sử dụng cho giao thức DisplayPort. Có lẽ chúng ta sẽ sớm biết rằng cổng này đã học được cách truyền dữ liệu bằng PCI Express hoặc Ethernet.
Và cô ấy đã cho cái này, và cô ấy đã cho cái kia. Nói chung... về dinh dưỡng.
Một tính năng quan trọng khác mà USB Type-C mang lại là khả năng truyền năng lượng qua nó với công suất lên tới 100 W. Điều này không chỉ đủ để cấp nguồn/sạc các thiết bị di động mà còn đủ để vận hành máy tính xách tay, màn hình và nếu bạn sáng tạo, thậm chí là một nguồn điện nhỏ trong phòng thí nghiệm.
Khi bus USB xuất hiện, truyền tải điện là một chức năng quan trọng nhưng vẫn là thứ yếu. Cổng USB 1.0 chỉ cung cấp 0,75 W (0,15 A, 5 V). Đủ để chuột và bàn phím hoạt động, nhưng không có gì hơn thế. Đối với USB 2.0, dòng điện định mức đã tăng lên 0,5 A, giúp có thể nhận 2,5 Watts từ nó để cấp nguồn, chẳng hạn như ổ cứng 2,5 inch bên ngoài. Đối với USB 3.0, dòng điện danh định 0,9 A được cung cấp, với điện áp cung cấp không đổi 5V, đảm bảo công suất 4,5 W. Các đầu nối được gia cố đặc biệt trên bo mạch chủ hoặc máy tính xách tay có khả năng cung cấp dòng điện lên tới 1,5 A để tăng tốc độ sạc cho các thiết bị di động được kết nối, nhưng đây “chỉ” là 7,5 W. Trong bối cảnh của những số liệu này, khả năng truyền tải 100 W có vẻ như là một điều gì đó tuyệt vời.
Để lấp đầy cổng USB Type-C với năng lượng như vậy, nó hỗ trợ thông số kỹ thuật USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Nếu không có, cổng USB Type-C thông thường sẽ có thể xuất ra 7,5 W (1,5 A, 5 V) hoặc 15 W (3 A, 5 V) tùy thuộc vào cấu hình. Không có đủ không gian trong bài viết này để mô tả chi tiết thông số kỹ thuật này và dù sao thì tôi cũng sẽ không làm điều đó tốt hơn bài viết tuyệt vời của anh ấy.
Tuy nhiên, sẽ không thể bỏ qua hoàn toàn chủ đề cực kỳ quan trọng này.
Để cung cấp 100 watt điện ở điện áp 5 volt, cần có dòng điện 20 ampe! Xét về kích thước của cáp USB Type-C, điều này có lẽ chỉ có thể thực hiện được nếu nó được làm từ chất siêu dẫn! Tôi sợ rằng ngày nay điều này sẽ khá tốn kém đối với người dùng, vì vậy các nhà phát triển tiêu chuẩn đã đi theo một con đường khác. Họ tăng điện áp cung cấp lên 20 Volts. “Xin lỗi, nhưng nó sẽ đốt cháy hoàn toàn chiếc máy tính bảng yêu thích của tôi,” bạn kêu lên và bạn sẽ hoàn toàn đúng. Để không trở thành nạn nhân của những người dùng tức giận, các kỹ sư đã nghĩ ra một thủ thuật thông minh - họ giới thiệu một hệ thống cấu hình sức mạnh. Trước khi kết nối, mọi thiết bị đều ở chế độ tiêu chuẩn. Điện áp trong đó được giới hạn ở mức năm volt và dòng điện ở mức hai ampe. Để kết nối với các thiết bị loại cũ, chế độ này sẽ kết thúc mọi thứ, nhưng đối với những trường hợp cao cấp hơn, sau khi trao đổi dữ liệu, các thiết bị sẽ chuyển sang chế độ hoạt động đã thống nhất khác với các khả năng nâng cao. Để làm quen với các chế độ chính hiện có, hãy nhìn vào bảng.
Hồ sơ 1 đảm bảo khả năng truyền năng lượng 10 W, năng lượng thứ hai - 18 W, thứ ba - 36 W, thứ tư - 60 W và thứ năm - hàng trăm yêu quý của chúng tôi! Một cổng tương ứng với cấu hình cấp cao hơn sẽ duy trì tất cả các trạng thái của các cấu hình trước đó. 5V, 12V và 20V được chọn làm điện áp tham chiếu. Việc sử dụng 5V là cần thiết để tương thích với rất nhiều thiết bị ngoại vi USB hiện có. 12V là điện áp cung cấp tiêu chuẩn cho các thành phần hệ thống khác nhau. 20V được đề xuất có tính đến thực tế là nguồn điện 19–20V bên ngoài được sử dụng để sạc pin của hầu hết các máy tính xách tay.
Một vài lời về cáp!
Việc hỗ trợ đầy đủ định dạng được mô tả trong bài viết sẽ đòi hỏi một khối lượng công việc khổng lồ không chỉ từ các lập trình viên mà còn từ các nhà sản xuất thiết bị điện tử. Một số lượng rất lớn các thành phần sẽ cần được phát triển và sản xuất. Điều rõ ràng nhất là các đầu nối. Để chịu được dòng điện áp cung cấp cao, không cản trở việc truyền tín hiệu tần số rất cao, đồng thời không bị hỏng sau lần kết nối thứ hai và không bị đứt vào thời điểm không thích hợp nhất, chất lượng sản xuất của chúng phải cao hơn hoàn toàn. so với định dạng USB 2.Để kết hợp truyền tải năng lượng cao và tín hiệu với lưu lượng gigabit, các nhà sản xuất cáp sẽ phải làm việc chăm chỉ.
Chiêm ngưỡng mặt cắt ngang của một sợi cáp phù hợp với nhiệm vụ của chúng ta trông như thế nào.
Nhân tiện, về những hạn chế về độ dài cáp khi sử dụng giao diện USB 3.1. Để truyền dữ liệu mà không bị tổn thất đáng kể ở tốc độ lên tới 10 Gb/s (Gen 2), chiều dài của cáp có đầu nối USB Type-C không được vượt quá 1 mét, đối với các kết nối ở tốc độ lên tới 5 Gb/s (Gen 1) – 2 mét.
Các nhà thiết kế mạch từ các nhà sản xuất bo mạch chủ, đế cắm và máy tính xách tay sẽ phải giải đáp rất lâu về cách tạo ra nguồn điện cỡ hàng trăm watt và những người theo dõi sẽ tự hỏi làm thế nào để kết nối nó với đầu nối USB Type-C.
Các nhà sản xuất chip đang có khởi đầu thấp.
Việc kết nối đối xứng và vận hành các đường tín hiệu ở các chế độ khác nhau sẽ yêu cầu sử dụng các vi mạch chuyển đổi tín hiệu tốc độ cao. Hôm nay những con én đầu tiên đã xuất hiện. Ví dụ, đây là một công tắc của Texas Instruments, hỗ trợ hoạt động trong các thiết bị ở cả chế độ máy chủ và phụ. Nó có khả năng chuyển đổi các đường cặp vi sai với tần số tín hiệu lên tới 5 GHz.
Đồng thời, kích thước của chip HDC3SS460 là 3,5 x 5,5 mm và ở chế độ không tải, nó tiêu thụ dòng điện khoảng 1 microampe. Ở chế độ hoạt động - ít hơn một milliamp. Ngoài ra còn có các giải pháp tiên tiến hơn, chẳng hạn như chip do NXP sản xuất hỗ trợ tần số liên lạc lên tới 10 GHz.
Bộ quản lý nguồn kết hợp với mạch bảo vệ đường tín hiệu khỏi tĩnh điện bắt đầu xuất hiện, ví dụ như sản phẩm này của NXP
Nó được thiết kế để xử lý chính xác thời điểm kết nối đầu nối, cũng như mở mạch nguồn trong trường hợp có sự cố. Con chip này đã hỗ trợ điện áp trên VBUS lên đến 30 volt, nhưng với dòng chuyển mạch tối đa thì mọi thứ còn tệ hơn nhiều - nó không được vượt quá 1 ampe, điều này có thể hiểu được, với kích thước - 1,4 x 1,7 mm!
Người dẫn đầu không thể tranh cãi trong lĩnh vực này là Cypress, công ty đã phát hành một bộ vi điều khiển chuyên dụng với lõi ARM Cortex M0 hỗ trợ tất cả năm cấu hình nguồn có thể có cho tiêu chuẩn.
Sơ đồ kết nối điển hình để sử dụng trong máy tính xách tay sẽ cung cấp một số ý tưởng về nó và bạn có thể tìm hiểu thêm về nó bằng cách tải xuống biểu dữ liệu.
Không giống như chip NXP, nó tập trung vào việc điều khiển các công tắc nguồn bên ngoài và do đó có thể cung cấp khả năng chuyển đổi dòng điện và điện áp cần thiết, mặc dù có kích thước nhỏ.
Chú ý, một tính năng quan trọng dành cho những ai đang vội đặt mua những mẫu đầu tiên - bộ vi điều khiển không có giao diện USB và không phải là một giải pháp đầy đủ và hoàn chỉnh. Nó chỉ có thể phục vụ như một người quản lý năng lượng. Đơn đặt hàng trước cho các mẫu và bảng demo hiện đang mở. Số phận của bộ vi điều khiển này rõ ràng sẽ phụ thuộc phần lớn vào việc liệu nhà sản xuất có cung cấp cho các nhà phát triển các thư viện tham khảo để sử dụng nó trong các chế độ khác nhau hay không.
Thực tế là một số bộ demo đã được tạo cho nó làm tăng đáng kể khả năng xảy ra trường hợp sau.
Thang máy lên thiên đàng hoặc Tháp Babel.
Vậy là hôm nay một tình thế cách mạng đã hoàn toàn xuất hiện. Tầng lớp trên không thể, còn tầng lớp dưới không muốn sống theo lối cũ. Mọi người đều cảm thấy mệt mỏi với sự nhầm lẫn với số lượng lớn dây cáp, bộ sạc, bộ nguồn và độ tin cậy thấp của chúng.
Tiêu chuẩn mới đã tạo ra hoạt động chưa từng có. Những lá cờ đầu của ngành công nghiệp điện tử - Apple, Nokia, Asus đang chuẩn bị tung ra những thiết bị đầu tiên hỗ trợ USB Type-C. Người Trung Quốc đã sản xuất được dây cáp và bộ chuyển đổi. Các trạm dock và trung tâm hỗ trợ tải công suất cao đang được triển khai. Các nhà sản xuất chip đang phát triển các chip mới và đang nghĩ cách đưa trình điều khiển cổng mới vào bộ vi điều khiển. Các nhà tiếp thị đang quyết định nơi cắm một đầu nối mới và các kỹ sư đang gãi đầu cố gắng triển khai các thiết bị đa chức năng từ các linh kiện điện tử hiện có.
Chỉ có một điều vẫn chưa rõ ràng. Kết quả là chúng ta sẽ nhận được gì? Một trình kết nối tiện lợi và đáng tin cậy sẽ thay thế phần lớn các giao diện và sẽ được sử dụng hàng ngày, hoặc tình trạng hỗn loạn của người Babylon, vì tình hình có thể bắt đầu phát triển theo một kịch bản không mấy thuận lợi:
Người dùng có thể hoàn toàn bối rối trước nhiều thông số kỹ thuật và dây cáp trông giống hệt nhau nhưng sẽ chỉ được chứng nhận cho một số cấu hình nhất định. Hãy cố gắng tìm ra tất cả những dấu hiệu này ngay lập tức.
Nhưng ngay cả khi nó hoạt động, điều này khó có thể giải quyết được vấn đề - người Trung Quốc, không chút lương tâm, sẽ dễ dàng đặt bất kỳ biểu tượng nào trên bất kỳ sợi dây nào. Và nếu cần, có rất nhiều loại cáp khác nhau ở mỗi bên của cùng một sợi cáp, chúng sẽ không bị nhầm lẫn ngay cả khi chúng loại trừ lẫn nhau.
Thị trường sẽ tràn ngập một số lượng đáng kinh ngạc các bộ điều hợp có cỡ nòng khác nhau và chất lượng không rõ ràng.
Khi cố gắng kết nối thiết bị này với thiết bị khác, bạn sẽ không bao giờ biết quá trình này sẽ dẫn đến kết quả gì và tại sao kết nối hoàn toàn không có hoặc mọi thứ cực kỳ trục trặc. Hoặc một trong các thiết bị không hỗ trợ cấu hình được yêu cầu, hoặc có, nhưng không chính xác lắm, hoặc thay vì cáp chất lượng cao, đó là hàng giả thô sơ của Trung Quốc. Bạn sẽ làm gì nếu đột nhiên đầu nối duy nhất còn lại trên máy tính xách tay của bạn bị hỏng?
Cho đến lần sau.
tái bút Tiêu chuẩn mới đã dẫn đến sự xuất hiện của các thiết bị rất kỳ lạ. Vì vậy, một sợi cáp dài 100 mét đã được công bố, dường như không phù hợp với tiêu chuẩn. Toàn bộ vấn đề là anh ấy đang hoạt động. Ở cả hai đầu cáp có giao diện USB3 để chuyển đổi tín hiệu quang. Tín hiệu được truyền qua quang học và được chuyển đổi trở lại ở đầu ra. Đương nhiên, nó không truyền năng lượng mà chỉ truyền dữ liệu. Trong trường hợp này, mỗi bộ chuyển đổi ở đầu của nó được cấp nguồn bởi đầu nối mà nó được kết nối.
Tôi nghĩ rằng các công ty có lòng tự trọng sẽ sớm bắt đầu chèn thẻ hoạt động vào cáp để xác nhận tính xác thực. Sự cố trung tâm sẽ tạo ra hoạt động chưa từng có giữa các nhà phát triển và nhà sản xuất bộ chuyển đổi DC-DC. Là một người dùng được kính trọng đã lưu ý đúng
Trong những năm qua, Apple đã giảm số lượng cổng trên MacBook một cách có hệ thống. MacBook Pro 13 inch, ra mắt năm 2012, có 8 chiếc (bao gồm đầu vào tai nghe/micro và AC để cấp nguồn), còn chiếc Air mỏng của năm 2015 với màn hình 11 inch đã có 4 chiếc, chỉ còn lại 2 chiếc : Giắc âm thanh 3,5 mm và USB Type-C đa năng, đồng thời phục vụ cho việc sạc, truyền dữ liệu và kết nối màn hình. “USB của tương lai” là gì và nó cần thiết để làm gì, Vesti.Hi-tech đã xem xét.
Cái này là cái gì?
USB Type-C là đầu nối siêu nhanh mới dựa trên thông số kỹ thuật USB 3.1 và 2.0. Nó có rất nhiều ưu điểm so với các “phiên bản” USB thế hệ trước. Thứ nhất, đầu nối Type C có tính đối xứng, giống như đầu cắm Lightning trên i-device, nghĩa là người dùng không còn phải đoán xem sẽ cắm “ổ flash” vào máy tính ở bên nào - với Type-C, điều này có thể được thực hiện mà không cần nhìn ở tất cả. Hơn nữa, loại cáp như vậy cũng có hai mặt: các đầu nối giống nhau được sử dụng ở cả hai bên, cho phép bạn kết nối nó với thiết bị ở hai đầu.
Thứ hai, kích thước của USB Type-C rất gần với Lightning trên iPhone và microUSB (chính xác hơn là USB 2.0 Micro-B) trên điện thoại thông minh Android. Độ nhỏ gọn (~8,4x2,6 mm) cho phép sử dụng đầu nối trong mọi loại thiết bị: từ máy tính cá nhân và máy tính xách tay siêu mỏng đến điện thoại thông minh, máy tính bảng và các thiết bị điện tử khác. Thứ ba, USB Type-C tương thích với chuẩn USB 3.1 thế hệ thứ 2, nghĩa là tốc độ truyền dữ liệu của nó có thể rất cao - lên tới 10 gigabit mỗi giây (~1,25 gigabyte mỗi giây).
Thứ tư, USB Type-C là một đầu nối phổ biến và đây có lẽ là chất lượng quan trọng nhất của nó. Đầu nối USB mới có thể được sử dụng cho mọi mục đích: kết nối ổ đĩa flash, màn hình, ổ cứng ngoài và các thiết bị ngoại vi khác, để sạc (tương thích với chuẩn USB Power Delivery 2.0 với công suất “nạp lại” lên đến 100 watt), cũng như cũng như để truyền tải video và các nội dung đa phương tiện khác.
USB Type-C có giống USB 3.1 không?
KHÔNG. Cáp và cổng USB Type-C có thể được sử dụng cho USB 3.1, tuy nhiên, tùy thuộc vào bộ điều khiển máy chủ và thiết bị, chúng có thể chỉ tương thích với USB 2.0 hoặc 3.0.
Thông số kỹ thuật của MacBook mới cho biết cổng Type-C của nó tương thích với USB 3.1 Gen 1, có nghĩa là tốc độ truyền dữ liệu tối đa của nó bị giới hạn ở mức 5 Gbps. USB 3.1 Gen 2 có băng thông gấp đôi ở mức 10 Gbps.
Cung cấp năng lượng USB là gì?
Chuẩn USB PD cho phép các thiết bị gửi và nhận công suất lên tới 100 watt qua một kết nối đồng thời trao đổi dữ liệu. Ví dụ, máy tính xách tay mới nhất của Apple có khả năng xuất video 4K ra màn hình ngoài thông qua USB Type-C đồng thời sạc qua cùng một cổng. Về công suất, 100W là quá đủ để sạc cho những chiếc laptop cao cấp. Để so sánh, USB 2.0 (đầu nối phổ biến nhất trên điện thoại thông minh và máy tính bảng) có thể mang tới 2,5 watt, trong khi hầu hết máy tính xách tay cần 20-65 watt.
Những thiết bị nào hỗ trợ USB Type-C?
MacBook 12 inch là máy tính xách tay đầu tiên nhưng không phải là thiết bị đầu tiên có USB Type-C. Lần đầu tiên, hỗ trợ cho trình kết nối mới nhất được triển khai trong . Nó sử dụng Type-C để sạc và truyền dữ liệu. Đúng, việc triển khai cổng “Nokiev” dựa trên USB 2.0 đã lỗi thời chứ không phải USB 3.1 hay USB PD.
Ổ đĩa được bọc trong vỏ nhôm thời trang sẽ có ba phiên bản: với bộ nhớ 500 GB, 1 TB và 2 TB
Cáp kết nối ổ cứng LaCie với máy tính
Bo mạch chủ Type-C đầu tiên của MSI
Sẽ sớm đến lượt điện thoại thông minh hỗ trợ USB Type-C. Theo kỹ sư Google Adam Rodriguez, công ty của ông "rất cam kết" với trình kết nối mới và chúng ta sẽ thấy nó trên các thiết bị Android và Chromebook trong "tương lai gần".
Nhược điểm của USB Type-C là gì?
Hạn chế chính của đầu nối USB mới là nó không tương thích với các cổng hiện tại trên PC và laptop. Để tạo kết nối, chẳng hạn như qua microUSB, miniUSB hoặc USB kích thước đầy đủ, bạn sẽ cần mua một bộ chuyển đổi hoặc bộ chuyển đổi đặc biệt. Chúng sẽ phải được sử dụng trong “giai đoạn chuyển tiếp” (có thể một hoặc hai năm) cho đến khi đầu nối mới được phổ biến rộng rãi. Nhưng trong tương lai, máy tính xách tay, điện thoại thông minh và máy tính bảng (do các công ty khác nhau sản xuất) sẽ có thể được sạc chỉ bằng một dây.
USB-C (Bộ chuyển đổi nhiều cổng AV kỹ thuật số)
Trong khi chờ đợi, nếu muốn sạc máy tính xách tay mới nhất của Apple bằng màn hình và ổ LaCie, bạn sẽ phải chi gần 80 USD cho đầu nối USB-C có thể đảo ngược với HDMI, USB 3.0 và cổng nguồn. Với số tiền tương tự, bạn có thể mua bộ chuyển đổi VGA USB-C trong cửa hàng trực tuyến của Apple. Một bộ chuyển đổi “biến” USB Type-C thành cổng USB 3.0 thông thường sẽ có giá 19 USD.
Google cũng đã bắt đầu bán phụ kiện cho các cổng mới. Cáp Type-C sang DisplayPort có giá gần 40 USD, cáp Type-C sang Type-A có giá 13 USD.
Một nhược điểm khác của USB Type-C là nó không tháo rời dễ dàng như đầu nối từ tính MagSafe quen thuộc với người dùng máy tính xách tay Apple. Vì vậy, nếu ai đó vô tình chạm vào dây kết nối với MacBook mới, người đó sẽ kéo máy tính theo mình, dẫn đến nguy cơ bị rơi, hư hỏng.
Cuối cùng, USB Type-C không nhanh bằng giao diện Thunderbolt 2 trên các mẫu MacBook Air và Pro. Thông qua cổng “nhanh như chớp”, dữ liệu được truyền với tốc độ lên tới 20 Gbit/s theo cả hai hướng, trong khi qua USB 3.1 thế hệ 1 (đây là “phiên bản” được triển khai trên MacBook mới) – lên tới 5 Gbit/ S.
Cổng USB Type-C có ít nhất một lợi thế rõ ràng và không thể phủ nhận so với cổng micro USB - đầu nối có thể được cắm vào cổng từ hai bên (như Lightning). Nhưng USB Type-C cũng có nhược điểm, chúng ta sẽ nói về chúng hôm nay.
1. USB Type-C không hỗ trợ sạc nhanh
Hiện tại, không có điện thoại thông minh nào có cáp USB Type-C tương thích với các công nghệ hỗ trợ sạc nhanh (ví dụ: Qualcomm Quick Charge 2.0). Có lẽ nó sẽ xuất hiện trong tương lai, nhưng chắc chắn không có trên những điện thoại thông minh đã ra mắt.
2. USB Type-C không đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu cao 
USB Type-C chỉ là một dạng kết nối chứ không phải là một chuẩn trao đổi dữ liệu. Bản thân cáp USB Type-C có thể tuân thủ các tiêu chuẩn khác nhau - USB 2.0, 3.0 và 3.1. Ngay cả khi cáp hỗ trợ USB 3.1, tốc độ truyền dữ liệu qua nó sẽ bị giới hạn bởi cổng của điện thoại thông minh hoặc máy tính. Về lý thuyết, dữ liệu có thể được truyền qua USB 3.1 với tốc độ lên tới 10 gigabit mỗi giây, nhưng trên thực tế, tốc độ đó rất có thể sẽ không đạt được ngay cả trong điều kiện lý tưởng.
3. USB Type-C không được sử dụng rộng rãi
Chắc chắn bạn đã thường xuyên xin bạn bè một bộ sạc hoặc cáp để sạc chiếc điện thoại thông minh đã chết của mình. Trong trường hợp USB Type-C, điều này sẽ không hoạt động - khó có ai có thể có được loại cáp như vậy. Bạn có thể hỏi bất kỳ người qua đường nào về cáp micro USB. Họ có thể từ chối, nhưng hầu như ai cũng có..
4. USB Type-C đắt tiền
Điều tồi tệ nhất là nếu cáp bị mất hoặc không sử dụng được - dây micro USB rất rẻ ở các cửa hàng máy tính, nhưng USB Type-C không có sẵn ở tất cả các cửa hàng bán lẻ và bạn sẽ phải trả nhiều tiền hơn cho nó. Ngoài ra, không có gì đảm bảo rằng cáp mới sẽ có chất lượng tương đương với cáp đi kèm với điện thoại thông minh nên có nguy cơ cao gặp phải hàng giả.
5. USB Type-C không hỗ trợ các phụ kiện thông thường
Nếu bạn đã mua nhiều phụ kiện khác nhau cho điện thoại thông minh của mình, chẳng hạn như bộ sạc di động, bộ chuyển đổiOTG, ổ đĩa flash, loa, v.v., hãy chuẩn bị rằng chúng sẽ không tương thích với USB Type-C. Việc tìm kiếm những phụ kiện hỗ trợ chuẩn này hiện nay khá khó khăn.
Tất cả điều này không có nghĩa là chuẩn USB Type-C kém, chỉ là thời cơ của nó vẫn chưa đến. Ngoài ra, nhiều vấn đề về khả năng tương thích có thể được giải quyết bằng cách mua bộ chuyển đổi USB Type-C -> micro USB.
