Đầu nối USB loại C là gì? USB Type-C: đầu nối đa năng cho mọi thứ
Gần đây, việc gây ngạc nhiên cho mọi người thậm chí còn dễ dàng hơn chúng ta tưởng. Khi họ cho chúng tôi xem đầu nối USB Type-C, mọi người đều há hốc mồm, vì nó quá tuyệt, giờ đây bạn có thể sạc thiết bị của mình lần đầu tiên ngay cả vào ban đêm. Nhưng nó có đáng không? Có lẽ USB Type-C không tốt như người ta tưởng? Có lẽ bây giờ anh ấy không cần thiết chút nào? Có lẽ…
Gần đây, việc gây ngạc nhiên cho mọi người thậm chí còn dễ dàng hơn chúng ta tưởng. Khi họ cho chúng tôi xem đầu nối USB Type-C, mọi người đều há hốc mồm, vì nó quá tuyệt, giờ đây bạn có thể sạc thiết bị của mình lần đầu tiên ngay cả vào ban đêm. Nhưng nó có đáng không? Có lẽ USB Type-C không tốt như người ta tưởng? Có lẽ bây giờ anh ấy không cần thiết chút nào?
Vâng, có lẽ sạc điện thoại thông minh của bạn khi bạn say là điều tốt. Hoặc có thể đây chỉ là một chiêu trò tiếp thị khác của các công ty lớn để bạn sẽ một lần nữa mua cho mình một chiếc máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh mới? Trong bài viết này, chúng tôi đã mô tả năm lý do khiến bạn không cần USB Type-C ngay bây giờ.
1. USB Type-C không có nghĩa là “sạc nhanh”
Một trong những lầm tưởng phổ biến nhất về đầu nối này là nó sẽ sạc thiết bị của bạn nhanh hơn. Cái này sai. Đây chỉ là một phiên bản mới của kết nối. Type-C cũng giống như các tiêu chuẩn trước đây, sạc nhanh không liên quan gì. Mặc dù thực tế là nó hỗ trợ chuẩn USB 3.1, mang lại một số cải tiến, nhưng bạn không nên nghĩ rằng điều này sẽ xảy ra trên tất cả các điện thoại thông minh.
OnePlus 2 là ví dụ nổi bật nhất về điều này. Nó có đầu nối USB Type-C, nhưng lại là USB 2.0, điều này không mang lại lợi thế nào ngoài cáp "phổ thông" trên các điện thoại thông minh cũ. Ngoài ra, vẫn chưa có một chiếc smartphone nào hỗ trợ loại kết nối mới và chế độ sạc pin nhanh.
2. Tốc độ truyền dữ liệu cũng sẽ không lớn.
Huyền thoại thứ hai là nó sẽ cho phép bạn truyền dữ liệu với tốc độ ánh sáng so với các giải pháp cũ. Ở đây cũng vậy, mọi thứ đều phụ thuộc vào các tiêu chuẩn ngành như USB 2.0, 3.0, 3.1. Chính những tiêu chuẩn này quyết định tốc độ truyền dữ liệu chứ không phải hình dạng của cáp.
3. Bạn sẽ phải giữ nó như “quả táo trong mắt mình”
Nếu bạn đang dự định đi đâu đó trong kỳ nghỉ và để quên cáp MicroUSB ở nhà thì không có gì phải lo lắng, vì bạn có thể sạc điện thoại thông minh của mình bằng bộ sạc từ máy tính bảng của mình hoặc thậm chí bạn có thể sử dụng cáp của người khác để sạc, bởi vì tiêu chuẩn này được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới.
Nhưng chủ sở hữu của chiếc OnePlus 2 tương tự sẽ phải chịu đựng không biết bao lâu và luôn mang theo sợi cáp trong túi hoặc ba lô của mình. Suy cho cùng, nếu điện thoại thông minh của bạn hết pin, đơn giản là sẽ không có nơi nào để sạc pin. Đó là lý do tại sao các thiết bị có đầu nối như vậy cần phải được mua ít nhất một năm sau, khi đã có đủ số lượng điện thoại thông minh/máy tính bảng có loại bộ sạc này trên thị trường. Vì vậy, bạn không nên theo đuổi mong muốn vào được đầu nối ngay cả vào ban đêm, vì điều này sẽ dẫn đến một vấn đề nghiêm trọng khác mà tôi đã mô tả ở trên.
4. Cáp hiếm và đắt
Nếu bạn đột nhiên bị mất cáp, bạn sẽ gặp khó khăn. Thứ nhất, gần như không thể tìm thấy nó trong một thời gian ngắn. Thứ hai, nếu tìm được thì giá trị của nó cao hơn bạn nghĩ rất nhiều. Và tất cả bởi vì bây giờ nhu cầu về sản phẩm này là tối thiểu.
5. Phụ kiện cũ sẽ trở nên vô dụng
Chắc chắn, giống như tôi, bạn có một hộp khổng lồ gồm nhiều đồ lặt vặt và phụ kiện cho điện thoại thông minh của mình. Khi bạn mua một thiết bị chính có đầu nối USB Type-C, tất cả chúng sẽ trở nên vô dụng ngay lập tức. Vì các đầu nối Loại A “cũ” không tương thích về mặt vật lý với loại cáp mới. Tất nhiên, những bộ điều hợp đặc biệt sẽ giúp ích cho bạn, nhưng hãy nghĩ xem, nó có đáng không?
Trước khi nói về ưu điểm của USB Type-C, bạn cần hiểu rõ sự khác biệt giữa phiên bản USB Type-A và Type-B. Thông thường, các phiên bản (A, B, C) khác nhau về tốc độ và chức năng của cáp USB và cổng Loại USB (1.1, 2.0, 3.0) liên quan đến hình dạng cũng như các kết nối liên kết của các cổng và đầu nối.
USB Loại A
Loại cổng phổ biến và dễ nhận biết nhất trong số tất cả các loại cổng hiện có. Hầu hết các thiết bị (chuột, bàn phím, ổ flash, máy ảnh) đều được trang bị USB Type-A, được tạo ra từ những năm 90. Ưu điểm chính của cổng này là độ tin cậy. Nó có thể chịu được một số lượng lớn các kết nối mà không bị đứt. Nó cung cấp khả năng bảo vệ khỏi kết nối không chính xác, do đó không thể cắm ngược lại. Tuy nhiên, USB Type-A lớn không phù hợp với các thiết bị di động; do đó, những sửa đổi nhỏ hơn đã được tạo ra.P
Các phiên bản USB khác nhau, bao gồm USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 đều có chung thiết kế USB Type-A. Điều này có nghĩa là thiết bị USB 3.0 có thể được cắm vào cổng USB 2.0 và ngược lại.
Cũng lưu ý rằng có các phích cắm và đầu nối Loại A nhỏ hơn, bao gồm Mini Type-A và Micro Type-A. Nhưng có rất ít thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn này.
USB Loại B
Thông thường, đầu nối Loại B là đầu kia của cáp USB tiêu chuẩn kết nối với một thiết bị (chẳng hạn như máy in, điện thoại thông minh hoặc ổ cứng ngoài).
Vì các thiết bị khác nhau về hình dạng và kích thước nên đầu nối Loại B và cổng tương ứng của nó cũng có các thiết kế khác nhau. Cho đến nay đã có 5 thiết kế USB Type-B phổ biến.
Tiêu chuẩn gốc (Loại B): Thiết kế này lần đầu tiên được sử dụng trong mẫu USB 1.1 và sau đó là USB 2.0. Chủ yếu được sử dụng để kết nối các thiết bị ngoại vi lớn như máy in hoặc máy quét với máy tính.
Mini-USB (hoặc Mini-B USB): Được sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số, điện thoại thông minh và các thiết bị lưu trữ di động cũ hơn. Thiết kế này hiện nay được coi là lỗi thời.
Micro-USB (hoặc Micro-B USB): Nhỏ hơn một chút so với Mini-USB, cổng hiện được coi là thiết kế cổng USB phổ biến nhất dành cho điện thoại thông minh và máy tính bảng.
USB 3.0 loại B: Được thiết kế cho các thiết bị yêu cầu hiệu suất cao — NAS, ổ cứng cố định. Đầu nối bị sửa đổi nhiều và không thể kết nối với USB 2.0. Bạn cũng không thường thấy những loại dây như vậy được bày bán.
Micro-USB 3.0 (hoặc Micro-B USB 3.0): Được sử dụng chủ yếu cho các thiết bị lưu trữ di động. Nó khác với các cổng khác ở màu xanh lam của một trong các đầu nối.
Cổng USB độc quyền
Không phải tất cả các thiết bị đều sử dụng cáp USB tiêu chuẩn nêu trên. Hơn nữa, một số người trong số họ sử dụng thiết kế độc quyền được bảo vệ bằng bằng sáng chế. Những ví dụ nổi tiếng nhất về việc sử dụng các loại cáp như vậy là iPhone và iPad.
USB Loại C
Về mặt vật lý, cổng và đầu nối Type-C có kích thước gần giống với Micro-B USB được đề cập ở trên. Nhưng kích thước của đầu nối Type-C nhỏ hơn phiên bản trước: 8,4 mm x 2,6 mm. Điều này có nghĩa là nó đủ nhỏ để hoạt động với cả những thiết bị nhỏ nhất.
Không giống như các phiên bản USB trước, đầu nối mới rất dễ kết nối - nó đối xứng. Bây giờ bạn không cần phải suy nghĩ xem nên nhét nó vào bên nào hay tìm hiểu xem đâu là trên và đâu là dưới.
Kể từ năm 2015, USB Type-C hỗ trợ USB 3.1 với tốc độ tối đa 10 Gbps và điện áp cao hơn — 20V (100W) và 5A. Xét rằng máy tính xách tay 15 inch chạy ở công suất lên tới 60W, điều này có nghĩa là trong tương lai chúng ta sẽ có thể sạc máy tính xách tay giống như cách chúng ta sạc máy tính bảng và điện thoại thông minh — sử dụng cổng USB nhỏ. Trên thực tế, Macbook 12 inch là chiếc laptop đầu tiên chỉ có một đầu nối USB Type-C. Với sự trợ giúp của nó, người dùng không chỉ có thể kết nối các thiết bị ngoại vi mà còn có thể tự sạc máy tính xách tay.
Cổng USB Type-C có đủ ưu điểm: thông qua một đầu nối duy nhất, bạn có thể kết nối màn hình hoặc TV, truyền thông tin, tương tác với các thiết bị ngoại vi và sạc pin. Bản thân ổ cắm USB Type-C có thể được đặt ở mặt bên của thân điện thoại thông minh khá mỏng.
USB Type-C có thể thay thế toàn bộ “sở thú” đầu nối. Giao diện này có thể được sử dụng để kết nối ổ đĩa ngoài, máy in và màn hình.
Sẽ phải mất vài năm nữa nhưng Type-C chắc chắn sẽ trở nên phổ biến như Type-A hiện tại. Hơn nữa, nó sẽ đơn giản hóa đáng kể việc tương tác với các thiết bị. Chỉ cần một sợi cáp nhỏ sẽ hoạt động trên mọi thiết bị, sạc và truyền dữ liệu.
Khi bắt đầu cuộc hành trình, cổng USB được dự định kết hợp tất cả các giao diện khác thành một, điều này thậm chí còn được gợi ý bởi logo cố định của nó, nhưng theo thời gian, bản thân cổng phổ thông đã phát triển thành nhiều phiên bản tương thích kém, dẫn đến thậm chí còn hỗn loạn hơn trong mối quan hệ của các tiện ích nhất định. Và cuối cùng, Ngài xuất hiện ở phía chân trời. USB Type C tuyệt vời và khủng khiếp. Những người hiểu biết gần như hoan hô nó, còn người dùng bình thường chỉ nhún vai. Ngày nay bạn vẫn có thể gặp phải sự thờ ơ này: họ nói, vâng, nó đối xứng, vâng, dễ kết nối hơn, vậy thì sao? Trên thực tế, sự khác biệt là rất lớn và nếu bạn vẫn đang thắc mắc loại nào tốt hơn - Loại C hay microUSB thì đây chính là nơi dành cho bạn.
Loại C thực tế hơn
Cổng nhỏ gọn này đã tự công bố là một tiêu chuẩn mạng mới và vẻ ngoài của nó phù hợp với vị thế cao như vậy. Ngày nay, cổng 24 chân đối xứng có thể được tìm thấy trên điện thoại thông minh ở phân khúc cao cấp và giá trung bình, máy tính xách tay, đế cắm, bộ định tuyến và một số lượng lớn thiết bị khác. Nó không chiếm nhiều không gian trên vỏ và vâng, việc kết nối sẽ thuận tiện hơn. Và bây giờ bạn không cần phải mang theo một số khối nhất định từ các thiết bị khác nhau bên mình.
Khả năng tương thích ngược cũng rất quan trọng. Cổng Type-C cho phép bạn sử dụng bất kỳ công nghệ nào từ cổ xưa nhất đến cực kỳ hiện đại mà không có bất kỳ hạn chế đặc biệt nào.
Một vài năm trước, vấn đề cấp bách là tìm kiếm bộ điều hợp và ổ đĩa flash tương thích, nhưng ngày nay chúng chỉ có rất nhiều trên thị trường.
Tốc độ truyền dữ liệu - lên tới 10 Gb/s
Về mặt này, Type C là nền tảng tuyệt vời cho tương lai vì nó cung cấp cho người dùng tốc độ truyền dữ liệu lên tới 10 Gb/s. Tất nhiên, điện thoại thông minh hiện đại không cần điều này, nhưng trong tương lai nó có thể sẽ hữu ích.
Nhân tiện, ở đây chúng ta phải chấm dứt ngay sự nhầm lẫn. Loại C đầu tiên được cài đặt trên điện thoại thông minh (nhân tiện, đó là Nokia N1) chỉ hỗ trợ giao thức 2.0, trong khi các thiết bị sau này có thể có cả 3.0 và 3.1 với tốc độ truyền dữ liệu tương ứng. Hạn chế này được nhà sản xuất áp đặt nhằm hướng tới thực tế hiện đại và sẽ luôn tăng lên.
Sạc - công suất lên tới 100 W
Sạc nhanh đã càn quét hành tinh. Chúng được phát triển bởi các nhà sản xuất khác nhau và hoạt động theo các nguyên tắc khác nhau, nhưng bản chất là giống nhau - để tăng công suất và do đó giảm thời gian sạc của thiết bị. Nếu bạn đọc văn bản trước của chúng tôi, bạn sẽ nhận thấy rằng trong các công nghệ sạc nhanh hiện đại, các con số thậm chí không gần với số được chỉ định. Tuy nhiên, trong tương lai, nguồn sức mạnh tưởng chừng như cao ngất trời này cũng sẽ được sử dụng. Bạn có thể đã bắt gặp công nghệ này trên Internet với tên gọi USB Power Delivery. Đây là điều mà nhiều người coi là tiêu chuẩn sạc nhanh trong tương lai.
Hơn nữa, cổng Type C không chỉ có thể sạc mà còn có thể sạc các thiết bị khác, điều mà các nhà sản xuất bên thứ ba rõ ràng sẽ không thể sử dụng trong quá trình phát triển của họ.
Chế độ thay thế
Nếu cho đến thời điểm này chúng ta chỉ nói về sự phát triển độc quyền thì bây giờ là lúc xem xét các công nghệ liên quan. Type C cũng sẽ cho phép bạn kết nối với màn hình với DisplayPort, MHL và HDMI.
Bạn không thể bỏ qua Thunderbolt 3, đảm bảo truyền dữ liệu và video ở tốc độ cao. Thông qua giao diện này, bạn có thể kết nối chuỗi lên tới 6 thiết bị ngoại vi (ví dụ: màn hình). Thật khó để tưởng tượng một tình huống mà điều này thực sự cần thiết.
Truyền tải âm thanh - chất lượng audiophile
Nếu chúng ta đánh giá tất cả các chế độ trên trong bối cảnh dự trữ cho tương lai, thì đây là điều mà ngay cả người dùng bình thường ngày nay cũng phải đối mặt. Chúng ta đang nói về việc thay thế lớn giắc âm thanh bằng cổng Loại C, trong trường hợp này, chỉ có một lợi thế (nhưng rất nghiêm trọng): bạn có thể sử dụng tai nghe ngay cả khi điện thoại thông minh đang sạc. Nhưng xét về mọi khía cạnh khác, giắc analog đều kém hơn USB-C kỹ thuật số. Trong trường hợp sau, chất lượng âm thanh sẽ cao hơn, khả năng giảm tiếng ồn và khử tiếng vang sẽ được thực hiện tốt hơn. Điều quan trọng không kém là khả năng chuyển một số tác vụ (và thiết bị liên quan) sang tai nghe, điều này cũng sẽ giúp tránh những tiếng ồn không đáng có và mở rộng khả năng điều khiển của tai nghe. Mặt khác của đồng tiền là tai nghe rõ ràng sẽ trở nên đắt hơn so với những chiếc “còi” đơn giản hiện đại hay nói cách khác, “còi” sẽ đơn giản biến mất như một loài.
Và trong tương lai, theo các nhà phát triển, những điều thú vị hơn đang chờ đợi chúng ta. Ví dụ như khả năng theo dõi nhiệt độ cơ thể khi chơi thể thao bằng tai nghe.
Trạm nối
Chính tính linh hoạt của cổng USB Type C đã giúp việc sử dụng đế cắm cho điện thoại thông minh trở nên khả thi. Kết nối với đế cắm giúp bạn có thể biến điện thoại thông minh của mình thành một máy tính để bàn gần như hoàn chỉnh. Tất nhiên, không phải ở cấp độ chơi game, nhưng nó chắc chắn sẽ phù hợp với đa phương tiện, vì sức mạnh của bộ xử lý di động là quá đủ cho việc này. Hiện tại có hai thiết bị trên thị trường cung cấp chức năng này. Đây là HP Elite x3 mà chúng tôi đã đánh giá rộng rãi và các mẫu Samsung Galaxy S8, S8+ và Note8 với DeX Station của chúng. Xem xét tốc độ lan rộng của Loại C, tôi hy vọng rằng các nhà sản xuất khác sẽ có loại tương tự.
Như chúng ta thấy, một cổng Type-C thu nhỏ không chỉ dùng để sạc như nhiều người nghĩ mà còn có rất nhiều khả năng khác. Chính vì tính linh hoạt của USB-C mà họ đánh giá cao nó. Nhưng biển những lợi thế không thể phủ nhận này lại vượt qua một điểm trừ béo bở. Khả năng của cổng sẽ luôn bị giới hạn bởi thiết bị của nhà mạng và không thể nhận ra những hạn chế này từ bên ngoài. Nghĩa là, Loại C luôn trông giống nhau và để tìm hiểu chính xác những gì nó có thể làm trên một thiết bị cụ thể, bạn sẽ phải tìm kiếm các thông số kỹ thuật chi tiết. Hơn nữa, những khó khăn ở đây không chỉ nằm ở việc có/không có các phương thức thay thế mà còn ở tốc độ liên quan. Hơn nữa, khả năng tương thích của hai thiết bị có thể bị “tiêu diệt” nếu sử dụng sai cáp. Đây là một trò chơi khá hay về sự chú ý. Điều tốt duy nhất là những hạn chế này sẽ dần được xóa bỏ cùng với sự phát triển của công nghệ.
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, hãy so sánh những bức ảnh 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 cụ thể 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 vào 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, tốc độ 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 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 nâng cao 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 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 kết 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 máy 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 điện chuyển mạch tối đa, 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 demokit đã được tạo cho nó làm tăng đáng kể khả năng xảy ra cái sau.
Thang máy lên thiên đàng hoặc Tháp Babel.
Thế 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 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 chuyển đổi 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 đều trục trặc khủng khiếp. 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
Hãy bắt đầu với tiêu chuẩn mới. USB Type-C. được thiết kế để thống nhất các đầu nối trên nhiều thiết bị từ máy pha cà phê, máy ảnh, tivi cho đến điện thoại thông minh với máy tính.
Hãy tưởng tượng một thế giới trong đó có một tiêu chuẩn ngự trị. Bạn không cần phải mang theo nhiều bộ điều hợp trong một chuyến đi hoặc suy nghĩ xem bạn bè của bạn có dây cáp cần thiết ở nhà hay không khi bạn đến thăm họ. Trong thế giới nơi USB Type-C ngự trị, bạn luôn có thể sạc thiết bị của mình mọi lúc, mọi nơi.
Tiêu chuẩn hóa có lẽ là con át chủ bài quan trọng nhất của USB Type-C và hầu như tất cả người dùng cuối cùng sẽ trải nghiệm nó. Chà, thực tế là đầu nối có thể được lắp vào từ hai bên, đặc biệt tôn trọng các kỹ sư đã phát triển tiêu chuẩn này.
Sạc mạnh hơn
Sạc điện thoại bằng cáp từ máy ảnh hoặc từ máy tính không phải là điều thú vị nhất mà USB Type-C có thể làm. Ban đầu, thông số kỹ thuật tiêu chuẩn bao gồm khả năng truyền một lượng năng lượng khổng lồ qua cáp, công suất lên tới 100 watt. Tất nhiên, dòng điện như vậy chưa cần thiết trên điện thoại thông minh, nhưng thật vui khi biết rằng tiềm năng mạnh mẽ như vậy đã được tích hợp trong tiêu chuẩn USB-C.
Một số nhà sản xuất đã cố gắng triển khai các tiêu chuẩn sạc nhanh của họ dựa trên Type-C. Ví dụ: Dash Charge của OnePlus có thể cung cấp điện áp lên tới 5 volt ở 4 amps, tương đương với 20 watt điện. Quick Charge 4 của Qualcom cũng hoạt động trên cơ sở Type-C và tạo ra công suất tối đa khoảng 18 watt. Có thể trong tương lai một số siêu tụ điện graphene sẽ cần dòng điện 100 watt để sạc trong vài phút và trong trường hợp này, Type-C sẽ không bị rỉ sét.
Đầu ra âm thanh
Dựa trên đầu nối Type-C, bạn có thể triển khai một số lượng lớn các giao diện khác nhau, từ đầu nối âm thanh cơ bản và tầm thường đến Thunderbolt 3 hoặc pci express nâng cao. Chúng tôi sẽ không đi xa để lấy ví dụ. Thị trường đã tràn ngập các thiết bị đơn giản là không có giắc cắm mini 3,5 mm tiêu chuẩn. Nó đã được thay thế thành công bằng giao diện kỹ thuật số dựa trên USB Type-C.
LeEco là một trong những công ty đầu tiên cho công chúng thấy ưu điểm của phương pháp truyền âm thanh này. Công nghệ CDLA của họ cho phép bạn truyền âm thanh Hi-Fi kỹ thuật số không bị mất dữ liệu và triển khai các hệ thống giảm tiếng ồn tuyệt vời nhất mà không cần thêm nguồn điện.
Truyền tín hiệu video qua USB Type-C
Nhưng các nhà sản xuất điện thoại thông minh đã tìm ra một cách sử dụng thú vị khác cho Type-C. Rốt cuộc, đầu nối không chỉ có thể truyền âm thanh mà còn cả video. Đồng thời, cung cấp năng lượng cho thiết bị. Kết quả là, chúng tôi đã thấy một số đế cắm biến điện thoại thông minh thành một đơn vị hệ thống chính thức.
Microsoft lần đầu tiên triển khai ý tưởng này trên chiếc lumia của mình. Sau đó, các thiết bị từ HP Elite x3 đã được thêm vào chúng. Tất cả đều rất hạn chế về chức năng của chúng. Windows ở chế độ liên tục không mang lại cho người dùng nhiều khả năng, nhưng ở chế độ này, việc duyệt, làm việc với văn bản và xem video trên YouTube vẫn thuận tiện hơn đáng kể. Và mới đây nó đã gia nhập thị trường với một trạm tương tự.
Tóm lại, những suy nghĩ hiện lên trong đầu bạn về tương lai và mọi thứ sẽ tuyệt vời như thế nào khi quá trình chuyển đổi hoàn toàn sang USB Type-C diễn ra. Nhưng nhìn xung quanh, tôi hiểu rằng tương lai này đã đến rồi. Type-C có thể được tìm thấy ở những nơi không ngờ tới nhất. Trong bảng điều khiển, máy ảnh, TV và máy ảnh, thậm chí trong một số máy tính xách tay rẻ tiền. Chỉ còn một ít thời gian nữa trước khi chuyển đổi toàn diện. Chúng ta chỉ có thể hy vọng rằng các kỹ sư và nhà sản xuất không nghĩ ra điều gì mới. Nếu bạn thấy bài viết này hữu ích thì hãy chia sẻ nó trên mạng xã hội với bạn bè của bạn. Nhấp vào biểu tượng phương tiện truyền thông xã hội của bạn bên dưới!
Cập nhật: ngày 8 tháng 2 năm 2019 bởi: Vàng
