USBsiコネクタ。それはどのように始まったのですか？古いデバイスは新しい標準の妨げになります

2000年代のモバイルデバイスユーザーは苦労しました-彼らはいわゆる 独自仕様..。各メーカーの電話には独自の充電コネクタが装備されていました。その結果、たとえばNokiaの充電器はMotorolaの電話では機能しませんでした。同じメーカー（フィンランド語）の2台の電話で、異なる充電器を探す必要があったとき、それはばかげたことになりました。ユーザーの不満は非常に強かったため、欧州議会は介入を余儀なくされました。

現在、状況は根本的に異なります。ほとんどすべてのスマートフォンメーカーは、ガジェットに充電器用のポートを装備しています。 ワンタイプ..。ユーザーは、電話に「加えて」新しいメモリを購入する必要がなくなりました。

USBケーブルは、PCからガジェットにデータを転送するだけでなく、モバイルデバイスを充電するためにも使用できます。スマートフォンは、コンセントとコンピューターの両方からバッテリーの「予備」を補充することができますが、2番目のケースでは、充電にかなり時間がかかります。 Androidまたはウインドウズの電話次のように：

その一方の端に標準プラグがあります。 USB 2.0 Type-A:

このプラグは、コンピューターまたはラップトップのUSBポートに適合します。

ワイヤーのもう一方の端にはプラグがあります マイクロUSB.

したがって、モバイルデバイスのマイクロUSBコネクタに挿入されます。

統合コネクタとなったのはマイクロUSB2.0です。ほぼすべてのメーカーのスマートフォンやタブレットで見つけることができます。モバイルテクノロジー（Appleを除く）。インターフェイス標準化契約は、モバイル市場をリードする13社の代表者によって2011年に署名されました。

選択はいくつかの理由でMicro-USBに落ちました：

コネクタはコンパクトです..。物理的寸法はわずか2×7mmで、約4分の1です。 USB 2.0 Type-A.
プラグは頑丈です-特にノキアのスリム充電器と比較した場合。
コネクタは、高いデータ転送速度を提供できます。理論的には、2.0規格を使用した場合のMicro-USB経由の転送速度は480Mbpsに達する可能性があります。実際の速度ははるかに遅いです（10〜12 Mbpsで 全速力）が、ユーザーがこれを不便に感じることはめったにありません。
コネクタはOTG機能をサポートしています。これの利点については後で詳しく説明します。

標準コネクタの役割をめぐる競争におけるマイクロUSBの競争は、課す可能性があります ミニUSB..。ミニプラグは次のようになります。

この種のUSBコネクタは標準では適合しませんでした。その理由は次のとおりです。

より大きなコネクタ-それほど多くはありませんが。そのサイズは3×7ミリメートルです。
コネクタは十分に壊れやすいです-剛性のある取り付けがないため、非常に速く緩みます。その結果、ケーブルを介したデータの送信は、ユーザーにとって大きな苦痛になります。

2000年代には、ミニUSBコネクタは、「セカンドクラス」メーカーによって製造されたスマートフォンに見られました。たとえば、 フィリップスと アルカテル..。現在、ミニコネクタ付きのモバイルガジェットは市場に出回っていません。

前述のUSBポート（Micro-USB、Mini-USB、USB Type-A）に加えて、他にもあります。例えば、 マイクロUSB3.0規格ハードドライブをPCに接続するために使用できます。 USB Type-B（正方形） – 楽器（特にMIDIキーボード）用。これらのコネクタは、モバイルテクノロジーに直接関係していません（ただし、 ギャラクシーノート 3 c USB 3.0）なので、これ以上詳しくは説明しません。

スマートフォン用のUSBケーブルとは何ですか？

中国の職人の尽きることのない想像力のおかげで、モバイル技術のユーザーは完全に異なる構成のケーブルを購入することができます。たとえば、所有権の時代には、そのような「モンスター」は信じられないほど人気がありました。

はい、この充電器はすべてのメインコネクタに適合します！

同様の「マルチツール」はまだ販売されていますが、プラグは減少しています。 200ルーブル未満で注文できる4-in-1充電器は次のとおりです。

この充電器には、Lightning、30Pin（どちらもiPhone用）、microUSB、USB3.0などの最新のプラグがすべて装備されています。ユーザーにとって間違いなく「なくてはならない」ものです！

他にも興味深いオプションがあります。これがからのケーブルです OATSBASFケーブルが嫌いな人のために：

このケーブルを使用すると、2台のモバイルデバイスをコンピューターから再充電できます。 同時に（たとえば、5番目のiPhoneとAndroid）そして非常に魅力的な価格があります-100ルーブル強。

もちろん、国内の店舗やサロンでは、カタログのページのようにさまざまなケーブルが豊富にあることはありません。 GearBestと AliExpress..。さらに、小売業のデータ機器ははるかに高価です。これら2つの理由から、ユーザーは中国にUSBケーブルを注文することをお勧めします。

OTGスタンダードとは何ですか？

確かに多くの人がそのようなケーブルを見て、それが何のためにあるのか疑問に思いました：

これはケーブルです OTG; その一端にプラグがあります マイクロUSB、2番目の-コネクタ USB 2.0、 "議事録"。このようなケーブルを使用すると、USBフラッシュドライブをスマートフォンまたはタブレットに接続できますが、モバイルデバイス自体が標準をサポートしている場合に限ります OTG.

OTG（略して 働き詰めで）コンピュータを介さずに、2台のUSBデバイスをすばやく接続できるように設計された機能です。接続する OTGフラッシュドライブ（もちろん、これが最も一般的なケースですが）だけでなく、たとえば、コンピューターのマウス、キーボード、外付けハードドライブ、ゲームホイール、ジョイスティックも使用できます。スマートフォンをプリンターやMFPに接続して、ガジェットのカメラで撮影した写真を印刷することもできます。

ケーブル OTG iPhoneの場合はすでに登場していますが、外部メディアから「アップル」デバイス（ジェイルブレイクなし）にアップロードすると、写真とビデオのみが生成されます。フラッシュドライブのルートフォルダと写真自体に「正しい」場合のみです。名前。

機能をサポートするスマートフォンの全リスト OTG、いいえ-ほとんどすべての最新のガジェットがこの標準を備えていることを自慢できるという理由だけで、リストは膨大になるでしょう。それでも、マウスやフラッシュドライブをデバイスに接続する予定の購入者は、サロンストアのコンサルタントにサポートを依頼する必要があります。 OTGお金を与える前に-「すべての消防士のために」。

USB Type-C：メリットは何ですか？

からの移行 マイクロUSB on-これはモバイルエレクトロニクス市場の新しいトレンドです！メーカーはこのテクノロジーを積極的に採用し、主力モデルに充電とデータ転送用の改良されたコネクタを装備しています。 USB Type-C 「影の中で」長い間待っていました。コネクタは2013年に作成されましたが、市場のリーダーが注目したのは2016年だけでした。

ルックス USB Type-Cそれで：

メリットは何ですか タイプCおなじみのみんなの前で マイクロUSB?

高いデータ転送速度. 帯域幅 タイプC 10 Gb /秒（！）に相当します。 しかし、それは単なる帯域幅です：実際には、標準のスマートフォンの所有者のみ USB 3.1- 例えば、 Nexus 6Pと 5倍..。ガジェットが標準を使用している場合 USB 3.0、速度は約5 Gb / sになります。で USB 2.0データ転送は大幅に遅くなります。
急速充電..。スマートフォンの充電手順の期間は、コネクタから供給される潜在的なワット数によって異なります。 USB2.0規格すべてにサービスを提供できる 2.5W-そのため、充電には数時間かかります。コネクタ USB Type-C提供します 100ワット-つまり、40倍（！）以上。電流の伝達が、ホストへの方向とホストからの方向の両方で発生する可能性があるのは不思議です。
コネクタの対称性..。コネクタに マイクロUSB上部と下部があり、次にコネクタがあります タイプC対称。どちら側にコネクタに挿入するかは関係ありません。この観点から、テクノロジー USB Type-Cに似ている ライトニングアップルから。

尊厳 タイプCコネクタのサイズも小さいです-わずか8.4×2.6mm。この基準によると、テクノロジー マイクロUSBと USB Type-C似ています。

もつ USB Type-C不利な点もあり、そのうちの1つは重大です。コネクタの動作が規制されていないため、充電によってモバイルデバイスを簡単に「揚げる」ことができます。この確率は純粋に理論的なものではなく、実際に火災が発生しています。このため、オリジナルではない「職人の」ケーブルや充電器が急増しています。 USB Type-C Type-Cそして、標準コネクタを放棄することにしました。同時に、Ravencraftは、おそらく完全な代替品であることを認めています USB-A決して起こりません。

過去数年間、AppleはMacBookのポート数を体系的に減らしてきました。 13インチ MacBook Pro 2012年にリリースされたものは8つ（ヘッドフォン/マイク入力と電源用のACを含む）でしたが、11インチの画面を備えた薄い2015 Airには4つあり、残りは3.5mmオーディオジャックとユニバーサルの2つだけです。 USB Type-Cは、充電、データ転送、モニターの接続を同時に実行します。

これは何ですか？

USB Type-Cは、USB3.1および2.0仕様に基づく新しい超高速コネクタです。これには、前世代のUSB「バージョン」に比べて多くの利点があります。まず、タイプCコネクタはiデバイスのLightningプラグのように対称的です。つまり、ユーザーはフラッシュドライブをコンピュータに挿入する側を推測する必要がなくなります。タイプCを使用すると、まったく見なくても実行できます。。さらに、このようなケーブルも双方向です。同じコネクタが両側で使用されているため、どの端でもデバイスに接続できます。

次に、USB Type-Cの寸法はiPhoneのLightningとAndroidスマートフォンのmicroUSB（より正確にはUSB 2.0 Micro-B）に非常に近いです。コンパクトさ（〜8.4x2.6 mm）により、あらゆるタイプのデバイスでコネクタを使用できます。パソコンスマートフォン、タブレット、その他の電子機器への超薄型ラップトップ。第3に、USBType-CはUSB3.1 Gen 2規格と互換性があります。つまり、USB Type-Cを介したデータ転送速度は、最大10ギガビット/秒（約1.25ギガバイト/秒）と非常に高くなる可能性があります。

第4に、USB Type-Cはユニバーサルコネクタであり、これがおそらく最も重要な品質です。新しいUSBコネクタは、フラッシュドライブ、モニター、外部の接続など、あらゆる用途に使用できます。ハードドライブおよびその他の周辺機器（最大100ワットの「給電」電力を備えたUSB Power Delivery 2.0標準と互換性があります）、およびビデオやその他のマルチメディアコンテンツの転送用。

USBType-CはUSB3.1と同じですか？
いいえ。 USBType-CケーブルとポートはUSB3.1に使用できますが、ホストコントローラーとデバイスによっては、USB2.0または3.0とのみ互換性がある場合があります。

新しいMacBookの仕様によると、Type-CポートはUSB 3.1 Gen 1と互換性があります。つまり、最大データ転送速度は5 Gb / sに制限されています。 USB 3.1 Gen 2の帯域幅は、10Gbpsの帯域幅の2倍です。

USB Power Deliveryとは何ですか？
USB PD規格により、デバイスは、データを並行して交換しながら、単一の接続で最大100ワットの電力を送受信できます。たとえば、Appleの最新のラップトップは、同じポートを介して充電しながら、USBType-Cを介して外部モニターに4Kビデオを出力することができます。電力に関しては、100Wで高性能ラップトップを充電できます。比較すると、USB 2.0（スマートフォンやタブレットで最も一般的なコネクタ）は最大2.5ワットを転送できますが、ほとんどのラップトップは20〜65ワットを必要とします。

USB Type-Cをサポートするデバイスは何ですか？
12インチMacBookは最初のラップトップでしたが、最初のUSBType-Cデバイスではありませんでした。最新のコネクタはで最初にサポートされました。 Type-Cを使用して充電とデータ転送を行います。確かに、「Nokia」ポートの実装は、USB3.1やUSBPDではなく、古いUSB2.0に基づいています。

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LaCieハードドライブをコンピューターに接続するためのケーブル

MSI初のType-Cマザーボード

USBType-Cをサポートするのはまもなくスマートフォンの番です。 GoogleのエンジニアであるAdamRodriguez氏によると、彼の会社は新しいコネクタに「非常に熱心に取り組んでおり」、AndroidデバイスとChromebookで「近い将来」に見られるようになるとのことです。

USB Type-Cの欠点は何ですか？
新しいUSBコネクタの主な欠点は、PCやラップトップの現在のポートと互換性がないことです。たとえば、microUSB、miniUSB、またはフルサイズUSBを介して接続を作成するには、特別なアダプターまたはアダプターを購入する必要があります。新しいコネクタが普及するまでの「移行期間」（おそらく1、2年）に使用する必要があります。しかし将来的には、ラップトップ、スマートフォン、タブレット（および生産さまざまな会社）1本のワイヤーで充電できます。

USB-C（デジタルAVマルチポートアダプター）

それまで、充電したい場合最新のラップトップ AppleがモニターとLaCieドライブを接続すると、HDMI、USB 3.0、および電源を備えたリバーシブルUSB-Cコネクタに80ドル近くを費やす必要があります。同じ金額で、AppleオンラインストアからUSB-CVGAアダプタを購入できます。 USBType-Cを通常のアダプターに「変換」するアダプター USBポート 3.0、19ドルかかります。

Googleはすでに新しいポート用のアクセサリの販売を開始しています。 Type-CからDisplayPortへのケーブルの価格は約40ドル、Type-CからType-Aへのケーブルの価格は13ドルです。

USB Type-Cのもう1つの欠点は、Appleのラップトップユーザーに馴染みのあるMagSafe磁気コネクタほど簡単に取り外せないことです。したがって、誰かが誤って新しいMacBookに接続されているワイヤに触れた場合、彼はコンピュータを彼と一緒に引っ張ってしまい、落下や損傷に悩まされます。

最後に、USB Type-Cは、MacBookAirおよびProモデルに見られるThunderbolt2インターフェイスほど高速ではありません。超高速ポートは、両方向に最大20 Gb / sの速度でデータを転送しますが、第1世代のUSB 3.1（この「バージョン」は新しいMacBookに実装されています）-最大5 Gb / sです。

こんにちは、読者の皆様！各ラップトップには、追加のヘッドセットと周辺機器用のさまざまなコネクタがあります。

最新のモデルには、追加のポートが装備されています。これは、普遍的な目的を持つusbタイプcです。それが何であるか、そしてそれがどのような目的で使用できるかわからない場合は、私たちの記事を読むことをお勧めします！

USBType-Cの特徴

新しい技術により、独自の技術を生み出すことが可能になりましたピン配列USBタイプC、特別な機能を備えた24ピンで構成されています。

8ピンが高速データ交換を実行します。
接続されたヘッドセットに信号を送信するものもあります。
電源モードを選択するには、さらにいくつかのピンが必要です。

新しいコネクタにはいくつかの利点があります。まず第一に、専門家は、第1世代のUSBから始めて、あらゆる規格との完全な互換性によって保証された、ポートの多様性に注目しています。

両面コネクタにより、ケーブルを任意の位置に接続でき、ガジェットの故障を除いて、絶対に安全です。

新しいUSB規格の適用

USB Type-Cは、コンパクトなサイズと優れた機能を備えています。他のデバイスのバッテリーを再充電し、プラグインガジェットに最大100Wの電力を供給して完全な省エネを実現するために使用できます。

新しいフォーマットのコネクタは、フラッシュドライブからの高速情報転送、ヘッドホンの接続に使用されます。外部モニター, 携帯電話およびその他の技術的デバイス。

事前に考慮することが重要な唯一のニュアンスは、設計の根本的な違いのために、旧世代のUSBポートを備えたガジェットに直接接続する可能性がないことです。

専門の機器店で幅広く提供されている特別なアダプターは、状況を修正するのに役立ちます。

USB Type-Cとmicroの違いは何ですか？新しいコネクタ規格は、対称的な形状、よりコンパクトな寸法、および汎用性を備えています。これは、USB規格の革新的な仕様のために作成されました。これにより、コネクタとアダプタの既存のすべてのオプションをすぐに置き換えて、より便利に使用できるようになります。

また、否定できない利点に注意することを忘れることはできません。新しいバージョンインターフェースとメーカーからのライセンス料を必要としないオープンスタンダード。

要約すると、USB Type-Cは、大規模なリソース、高速のデータ転送速度、および普遍的な目的で接続するのにシンプルで便利です。

心から、

標準の名前の1文字がデータ転送インターフェイスとガジェットの世界に革命をもたらすと脅迫することはめったにありませんが、最新バージョンのUSB3.1の登場です。 タイプCまさにそのような場合のようです。古き良きUSBインターフェースの次のアップデートは私たちに何を約束しますか？

ボーレート 最大10GBps
消費電力のあるデバイスのポートから電力を供給される可能性 最大100W
マイクロUSBに匹敵するコネクタ寸法
コネクタの対称性-上部と下部がないため、キーがないため、コネクタ自体とコネクタを介して接続されているガジェットの両方が損傷することがよくあります。
終えたこのインターフェースデバイスに電圧を供給することが可能です 最大20ボルト
異なるタイプのコネクタ（AとB）はなくなりました。ケーブルの両端には、まったく同じコネクタがあります。データと供給電圧の両方を同じコネクタを介して両方向に送信できます。状況に応じて、各コネクタはマスターまたはスレーブとして機能できます
コネクタの設計は耐えられることが約束されています 最大10,000接続
高速データ交換のための他の広く普及しているインターフェースの代わりに、このインターフェースを直接接続に使用することが可能です。
標準はトップダウンに準拠しています。通常のUSB 3インターフェースとその弟。確かに直接ではありませんが、アダプタの助けを借りて、たとえば、USB2.0ディスクを接続することができます

カットの下で、私は骨によってトピックを分解しようとします-コネクタとケーブルの設計から始まり、で終わります簡単な概要このインターフェイスの機能をサポートするハードウェアプロファイルと新しいチップ。このトピックに関連する以前の記事はすべてGTで公開されていたため、記事を投稿するサイトを長い間考えていましたが、私の出版物には技術的な詳細がたくさん含まれているため、オタクではなく潜在的な開発者にとってより便利です。誰が今日それを見始めるべきか。そこで、あえてここに記事を投稿しました。

USBインターフェースの開発の歴史については触れませんが、このトピックは、写真のストーリーという意味で、このコミックでは十分に開発されていません。

エレクトロニクス-コンタクトの科学

まず、名誉ある先祖と一緒にいる今日のヒーローの比較写真。

USB Type-Cコネクタは、通常のUSB 2.0 Micro-Bよりもわずかに大きいですが、クラシックUSB Type-Aは言うまでもなく、デュアルUSB 3.0Micro-Bよりも著しくコンパクトです。
コネクタの寸法（8.34×2.56 mm）により、スマートフォンやタブレットなど、あらゆるクラスのデバイスで簡単に使用できます。

信号と電源のリード線はプラスチックのインサートに配置されています。おそらくこれがコネクタの中央部分の最も弱い点です。 USBType-Cピングループには24本のピンが含まれています。 USB 1.0 / 2.0には4つのピンしかありませんでしたが、USB3.0コネクタにはすでに9つのピンが必要でした。

左の写真をよく見ると、接点の長さが異なっていることがわかります。これにより、特定の順序で確実に閉じられます。中央の図では、接続されたケーブルを保持し、接続と切断のプロセス中に触覚クリックを提供するラッチの存在を確認できます。右のグラフは、コネクタの挿入および取り外し中の力の依存性を示しています。

その上に見られるピークは、ラッチ作動の瞬間です。

標準の開発者は、コネクタを可能な限り便利で信頼性の高いものにするために、すべてではないにしてもほとんどすべてを行ったと言えます。コネクタは、端と両側にはっきりとクリックして挿入されます。彼らの意見では、彼はこの手順を1万回以上生き残ることができます。

多面対称ヤヌス

USB-Cの非常に快適で便利な機能は、コネクタの対称設計です。これにより、コネクタを両側のポートに接続できます。これは、端子が対称的に配置されているために実現されています。

アースコンセントは端にあります。正の電源接点も対称的に配置されています。中央には、USB2以下のインターフェースとの互換性を担当する連絡先があります。それらはすべての中で最も幸運でした-それらは複製されているので、接続されたときの180度の回転はひどいものではありません。高速データ交換を担当するピンは青色でマークされています。ご覧のとおり、ここではすべてがもっと狡猾です。たとえば、コネクタを回転させると、TX1出力はTX2と場所を入れ替えますが、同時にRX1入力はRX2によって使用されます。

セカンダリバスおよびUSB電力供給通信ピンはサービスピンであり、接続された2つのデバイス間の通信を目的としています。結局のところ、交換を開始する前に、彼らはお互いに多くのことを話す必要がありますが、それについては後で詳しく説明します。

それまでの間、もう1つ機能があります。 USB Type-Cポートは、もともとワンストップソリューション..。直接USBデータ転送に加えて、サードパーティのインターフェイスを実装するために代替モードで使用することもできます。 USB Type-Cのこの柔軟性は、DisplayPort Altモードを介してビデオをストリーミングする機能を導入することにより、VESAによって活用されています。

USB Type-Cには4つのスーパースピードUSBライン（ペア）があります。それらのうちの2つがDisplayPortのニーズ専用である場合、これは3840×2160の解像度で画像を取得するのに十分です。同時に、USBを介したデータ転送の速度は低下しません。ピーク時には、これは同じ10 Gb / sです（USB 3.1 Gen2の場合）。また、ビデオストリームの送信は、ポートのエネルギー容量にまったく影響を与えません。 DisplayPortのニーズに合わせて、4本の高速回線を割り当てることもできます。この場合、最大5120x2880の解像度が利用可能になります。このモードでは、USB 2.0回線は関与しないため、USB Type-Cは、速度が制限されていても、データを並列に転送できます。

代替モードでは、SBU1 / SBU2ピンを使用してオーディオストリームを送信し、オーディオストリームをAUX + / AUX-チャネルに変換します。これらはUSBプロトコルには使用されないため、ここで追加の機能損失も発生しません。

DisplayPortインターフェイスを使用する場合でも、USBType-Cコネクタはどちらの方法でも接続できます。必要な信号マッチングが最初に提供されます。

HDMI、DVI、さらにはD-Sub（VGA）を使用してデバイスを接続することも可能ですが、これには個別のアダプターが必要です。ただし、DisplayPort Altモードの場合、デュアルモードディスプレイポート（DP ++）はアクティブなアダプターである必要があるため、これらはアクティブなアダプターである必要があります。サポートされていません..。

別 USBモード Type-Cは、DisplayPort以外にも使用できます。おそらく、このポートが、たとえばPCIExpressまたはイーサネットを使用してデータを転送することを学習したことをすぐに知るでしょう。

彼女はこれに与え、それを与えました。一般的に...栄養について。

USB Type-Cがもたらすもう1つの重要な機能は、最大100ワットの電力を送信できることです。これは、モバイルデバイスに電力を供給/充電するだけでなく、ラップトップ、モニター、そして夢を見れば小さな実験用電源を操作するのにも十分です。

USBバスの登場により、送電は重要でしたが、それでもマイナーな機能でした。 USB 1.0ポートはわずか0.75W（0.15A、5V）を提供しました。マウスとキーボードが機能するのに十分ですが、それ以上はありません。 USB 2.0の場合、公称電流は0.5 Aに増加しました。これにより、たとえば、電力用に2.5ワットを取得することが可能になりました。外部ハード 2.5インチディスク。 USB 3.0の場合、公称0.9 Aの電流が供給され、5Vの一定の供給電圧で、4.5Wの電力が保証されます。上の特別な強化コネクタマザーボードああ、またはラップトップは、接続されたモバイルデバイスの充電を高速化するために最大1.5 Aを供給することができましたが、これは「わずか」7.5ワットです。これらの数字を背景に、100ワットを送信する機能は素晴らしいもののように見えます。

このようなエネルギーを満たすために、USBType-CポートはUSBPower Delivery 2.0（USB PD）仕様でサポートされています。ない場合、USBType-Cポートは構成に応じて7.5W（1.5 A、5 V）または15 W（3A、5 V）を山に供給することができます。にとって詳細な説明この記事にはこの仕様のための十分なスペースがありませんが、それでも私は彼の素晴らしい記事で尊敬されているstparkよりもうまくやることはありません。

ただし、この最も重要なトピックを完全に回避することはできません。

5ボルトの電圧で100ワットの電力を供給するためには、20アンペアの電流が必要です。 USB Type-Cケーブルの寸法では、これはおそらく超伝導体でできている場合にのみ可能です。今日はユーザーに多額の費用がかかるのではないかと心配しているので、標準の開発者は別の道を歩みました。彼らは供給電圧を20ボルトに上げました。「すみませんが、私のお気に入りのタブレットは完全に燃え尽きてしまいます」-あなたは叫びます、そしてあなたは絶対に正しいでしょう。怒っているユーザーの餌食にならないように、エンジニアは巧妙なトリックを考案しました。彼らは電力プロファイルのシステムを導入しました。接続する前に、すべてのデバイスが標準モード..。その中の電圧は5ボルトに制限され、電流は2アンペアに制限されています。古いタイプのデバイスに接続するには、すべてがこのモードで終了しますが、より高度なケースでは、データを交換した後、デバイスは高度な機能を備えた別の調整された動作モードに切り替わります。主な既存のモードを理解するには、表をご覧ください。

プロファイル1は、10 Wのエネルギーを転送する能力を保証します。2番目はすでに-18 W、3番目は36 W、4番目は60 Wですが、5番目は私たちの大切な100です！プロファイルに対応するポートは上級、以前のすべての状態を降順でサポートします。として基準電圧 5V、12V、20Vが選択されています。 5Vの使用は、利用可能なUSB周辺機器の膨大な配列との互換性のために不可欠です。 12Vは、さまざまなシステムコンポーネントの標準電源電圧です。ほとんどのラップトップのバッテリーを充電するために19〜20Vの外部電源ユニットが使用されているという事実を考慮して、20Vが提案されました。

ケーブルについて一言！

この記事で説明されている形式を完全にサポートするには、プログラマーだけでなく、電子機器メーカーからも多くの作業が必要になります。非常に本番環境を開発および展開する必要があります多数コンポーネント。最も明白なのはコネクタです。供給電圧の大電流に耐え、非常に高い周波数の信号の送信を妨害せず、したがって2回目の接続後に故障せず、最も不適当な瞬間に脱落しないためには、それらの製造の品質は根本的になければなりませんUSBフォーマット2と比較して高い。

動力伝達を組み合わせるにはハイパワーギガビット信号の場合、ケーブルメーカーは深刻な負担をかける必要があります。

私たちのタスクに適したケーブルの断面図がどのように見えるかを賞賛してください。

ちなみに、USB3.1インターフェース使用時のケーブル長の制限について。最大10Gb / s（Gen 2）の速度で大きな損失なしにデータを転送するには、最大5 Gb / s（Gen 1）の速度で接続する場合、USBType-Cコネクタ付きのケーブルの長さが1メートルを超えないようにする必要があります。）-2メートル。

マザーボード、ドッキングステーション、ラップトップのメーカーの回路設計者は、数百ワットのオーダーの電力を生成する方法、およびトレーサー、それをUSBType-Cコネクタに接続する方法について長い間戸惑うでしょう。

ロースタートのチップメーカー。

異なるモードでの信号線の対称的な接続と操作には、高速信号スイッチチップの使用が必要になります。今日、最初のツバメはすでに現れています。たとえば、これは、ホストモードとスレーブモードの両方のデバイスでの作業をサポートするTexasInstrumentsからのスイッチです。最大5GHzの信号周波数を持つ差動ペアのラインを切り替えることができます。

同時に、HDC3SS460チップの寸法は3.5 x 5.5 mmであり、アイドルモードでは約1マイクロアンペアの電流を消費します。アクティブモードでは、ミリアンペア未満です。より高度なソリューションもあります。たとえば、NXPで製造されたチップは、最大10GHzの為替レートをサポートします。

信号線を静電気から保護するための回路と組み合わせて、電力管理者が登場し始めました。たとえば、これはNXPの製品です。

コネクタ接続の瞬間を正しく処理し、故障時に電源回路を開くように設計されています。このチップはすでに最大30ボルトのVBUS電圧をサポートしていますが、最大スイッチ電流を使用すると、すべてがはるかに悪化します-1アンペアを超えてはなりません。これは寸法を考えると理解できます-1.4 x 1.7 mm！

この分野で誰もが認めるリーダーはサイプレスでした。サイプレスは、標準で可能な5つの電力プロファイルすべてをサポートするARM CortexM0コアを備えた専用マイクロコントローラーをリリースしました。

ラップトップで使用するための一般的な接続図は、それについてのいくつかのアイデアを提供し、データシートをダウンロードすることで、より詳細に知ることができます。

NXPチップとは異なり、外部電源スイッチの制御に重点を置いているため、サイズが小さいにもかかわらず、必要な電流と電圧のスイッチングを提供できます。

注意、すでに最初のサンプルを注文することを急いでいる人にとって重要な機能-マイクロコントローラーにはUSBインターフェースがなく、完全で完全なソリューションではありません。彼はフードマネージャーとしてのみ務めることができます。現在、サンプルとデモボードの予約注文を受け付けています。このマイクロコントローラーの運命は、メーカーがさまざまなモードで使用するための参照ライブラリを開発者に提供するかどうかに大きく依存します。

彼のためにいくつかのデモキットがすでに作成されているという事実は、後者の可能性を大幅に高めます。

天国またはバベルの塔へのエレベーター。

ですから、今日、私たちは完全に革命的な状況にあります。上流階級はできません、そして、下流階級は古い方法で生きることを望んでいません。誰もがたくさんのケーブルの混乱にうんざりしています、充電器、電源とその低い信頼性。

新しい基準は前例のない活動を生み出しました。エレクトロニクス業界の旗艦であるApple、Nokia、Asusは、USBType-Cをサポートする最初のガジェットをリリースする準備をしています。中国人はすでにケーブルとアダプターにスタンプを押しています。高電力負荷をサポートするドッキングステーションとハブが進行中です。チップメーカーは新しいマイクロ回路を開発しており、新しいポートのドライバーをマイクロコントローラーに詰め込む方法を考えています。マーケターは新しいコネクタをどこに接続するかを決定し、エンジニアは既存の電子部品から学際的なデバイスを実装しようとしてカブを引っ掻きます。

これまでのところ、明確ではないことが1つだけあります。結果として何が得られますか？インターフェースの大部分を置き換えて日常の使用を見つける便利で信頼性の高いコネクタ、またはバビロニアの大混乱。これは、状況が最も好ましくないシナリオに従って発展し始める可能性があるためです。

ユーザーは、まったく同じように見える多数の仕様とケーブルに完全に混乱する可能性がありますが、同時に、特定のプロファイルに対してのみ認定されます。これらすべてのマーキングを使用して、その場でそれを理解してみてください。

しかし、それがうまくいったとしても、これが問題を解決する可能性は低いです-良心のきらめきがなければ、中国人はどんなコードにも簡単にバッジを付けるでしょう。また、必要に応じて、1本のケーブルの両側のヒープまでが異なるため、相互に排他的であっても混乱することはありません。

市場は、さまざまな口径と疑わしい品質の信じられないほどの数のアダプターで溢れています。

あるデバイスを別のデバイスに接続しようとすると、結果として、このプロセスがどのような結果につながるかがわかりません。また、接続が完全にないか、すべてがひどくバグがあるためです。ガジェットの1つが目的のプロファイルをサポートしていないか、サポートしているが正しくないか、高品質のケーブルの代わりにラフ中国の偽物..。そして、ラップトップに残っている唯一のコネクタが突然故障した場合、どうしますか？

次回まで。

追伸新しい規格はすでに非常にエキゾチックなデバイスにつながっています。このようにして100メートルのケーブルが発表されましたが、これは規格に適合していないようです。重要なのは、彼がアクティブであるということです。ケーブルの両端には、USB3から光へのコンバーターがあります。信号は光学系を介して送信され、出力で変換されます。当然、それらはエネルギーを伝達せず、データのみを伝達します。この場合、両端の各コンバーターは、接続されているコネクターから電力が供給されます。
まもなく、自尊心のある企業がケーブルにアクティブタグを挿入して真正性を確認し始めると思います。ハブの問題は、DC-DCコンバーターの開発者とメーカーの間で前例のない活動を生み出すでしょう。尊敬されるユーザーとして正しく指摘された

「私のスマートフォンにはType-Cが搭載されています」と熱狂的に言った人に会ったことがありますか？

新しいインターフェースの現代性と有用性についての議論は長い間続いています。それを未来と考える人もいれば、ユートピアだと考える人もいます。問題は、双方が正しいという強力な証拠を持っていることです。状況を理解するためには、総合的に検討する必要があります。

発達

誰もが最初のUSBType-Aコネクタを覚えているわけではありません。最新のコンピューター、ラップトップおよびタブレット。遠い90年代には、物理的な形式は同じでしたが、標準が異なりました-USB1.1。より詳細には、データ転送速度に制限がありました。

2001年に、今日最も広く使用されている2.0標準が開発されました。最大480Mbpsのデータ転送速度を提供しました。この瞬間、接続用のユニバーサル高速コネクタを作成する時代が始まりました。

大きな人気と流通を得た最初の一般的に受け入れられたコネクタは、Type-BMiniでした。電話、カメラ、カムコーダーで正常に使用され、デバイスをコンピューターに接続できます。ただし、これは大きな進歩と見なされるべきではありません。形式が変更されただけで、標準は同じままです-USB2.0。つまり、転送速度は上がっていません。

ガジェットのサイズを最小限に抑えたいという願望が、新しいType-BMicroの作成につながりました。彼は圧倒的な数の主人公であり続けます現代のテクノロジーしかし、ユーザーに大きなメリットを提供することはできません。

真のブレークスルーはUSB3.0仕様でした。これにより、多くのことに対する見方が根本的に変わりました。新しいインターフェースデータ転送速度を最大5Gbpsまで上げることができます。影響を受けた変更と内部構造..。新しい3.0では9ピングループが導入されています（2.0では4つの接点しかありませんでした）。

Type-Cの出現に向けた最後のステップは、3.1標準の採用でした。これは、今日でも最速かつ最も効率的です。ユーザーは最大10Gbpsの速度でデータを転送することができました。新しい規格では、100Wの電荷を送信することもできます。

標準は24ピンで構成されています：それぞれ12の2列。 USB 3.1インターフェースの8ピンは、高速でのデータ交換に使用されます。ピンB8およびA8（SUB1および2）は送信に使用されますアナログ信号ヘッドホン（右と左）では、電源モードを選択するためにA5とB5（CC1と2）が必要です。グランド（GND）ピンと電源（V +）ピンもあります。

Type-Cのメリット

これは実際には必要ありませんが、USB3.1のサポートを受けたもう1つの物理的な変更です。ただし、新しいコネクタには次のような多くの利点があるため、結論に飛びつくことはしないでください。

安全性..。コネクタはリバーシブルです。ケーブルは任意の位置に接続できます。これにより、ガジェットの完全な安全性と、接点の曲がりや破損を伴う故障からの安全性が保証されます。
多様性..。 USB1.1以降のすべてのレガシー規格と完全に互換性があります。
独立..。 USB 3.1をサポートするType-Cは、接続されたデバイスに最大100Wの電力を供給できます。簡単に言えば、接続するときは、本格的な電源だけでなく、「」からのように他のガジェットのバッテリーを充電することもできます。
コンパクトさ..。コネクタのサイズは非常に小さいため、最新のタブレットやタブレットの製造に積極的に使用されています。

欠陥

技術的な観点からは、USBType-Cはほぼ完璧です。では、なぜそれがまだ最も人気がないのですか？なぜメーカーは急いで機器を装備する必要がないのですか？技術機器に障害はありませんが、このプロセスを遅くする正当な理由があります。

まず第一に、それは独特の物理的構造を持っているので、ほとんどのガジェットを接続するには、アダプターケーブル、あらゆる種類のスプリッターとアダプターが必要です。接続されたデバイスがUSB3.1をサポートしていない場合、最大のデータ転送速度と電力サポートが提供されないため、そのような接続は単にその意味を失います。

リリースされたコンピューター、モバイル、オーディオ、ビデオ機器のほとんどは、タイプA、タイプBミニ/マイクロを搭載しており、USB3.1または3.0さえもサポートしていません。 USB Type-Cへの大規模な移行により、USBType-Cを欠く既存の製品の需要が減少します。ユーザーの要望や希望に関係なく、メーカーは意図的に効果的な技術を押し戻し、その普及を遅らせています。

第二に、2つのプラグインがある場合でも Type-Cデバイスすべての特典が利用できるとは限りません。これは、特定のカテゴリのデバイスの情報を処理および送信する技術が不完全なためです。たとえば、Type-Cを介してスマートフォンとパソコン/ラップトップを同期できます。ただし、ハードドライブが最大速度を提供できないため、両方向のデータ転送は制限されます。