Рядко се случва една допълнителна буква в името на стандарта да заплашва да революционизира света на интерфейсите и джаджи за трансфер на данни, но появата на най-новата версия на USB 3.1 Тип-Cизглежда е точно такъв случай. Какво ни обещава следващата актуализация на добрия стар USB интерфейс?
- Скорост на предаване до 10 GBps
- Възможност за захранване от порт на устройства с консумация на енергия до 100W
- Размери на конектора, сравними с микро-USB
- Симетрията на конектора - няма горна и долна част, което означава, че няма ключ, което често води до повреда както на самите конектори, така и на свързаните през тях джаджи
- Този интерфейс може да се използва за захранване на напрежение до 20 волта
- Вече няма различни видове конектори - A и B. В двата края на кабела има абсолютно еднакви конектори. И данните, и захранващото напрежение могат да се предават през един и същ конектор в двете посоки. В зависимост от ситуацията, всеки конектор може да действа като главен или подчинен
- Обещано ни е, че дизайнът на конектора е в състояние да издържи до 10 000 връзки
- Възможно е да се използва този интерфейс за директна връзка вместо някои други широко разпространени интерфейси за бърз обмен на данни.
- Стандартът е съвместим отгоре надолу както с обичайния USB 3 интерфейс, така и с по-малките си братя. Разбира се, не директно, но с помощта на адаптер е възможно да свържете, да речем, USB 2.0 диск през него
Няма да засягам историята на развитието на USB интерфейса, тази тема не е слабо развита в този комикс в смисъл на история в снимки
Електрониката - науката за контактите
Като начало, сравнителни снимки на днешния герой в компанията на почитани предци.
USB Type-C конекторът е малко по-голям от обичайния USB 2.0 Micro-B, но забележимо по-компактен от двойния USB 3.0 Micro-B, да не говорим за класическия USB Type-A.
Размерите на конектора (8,34 × 2,56 мм) го правят лесен за използване за устройства от всякакъв клас, включително смартфони и таблети.
Сигналните и захранващи проводници са поставени върху пластмасова вложка, може би това е най-слабото му място в централната част на конектора. Групата щифтове USB Type-C съдържа 24 извода. Нека ви напомня, че USB 1.0 / 2.0 имаше само 4 пина, докато USB 3.0 конекторите вече имаха нужда от 9 пина.
Ако погледнете внимателно снимката вляво, можете да видите, че контактите имат различна дължина. Това гарантира, че те са затворени в определена последователност. На фигурата в центъра виждаме наличието на ключалки, които трябва да държат включения кабел и да осигурят тактилно щракване по време на процеса на свързване-изключване. Дясната графика показва зависимостта на силата по време на поставяне и премахване на съединителя.
Върховете, които виждаме върху него, са моментите на задействане на резето.
Може да се каже, че разработчиците на стандарта са направили, ако не всичко, то почти всичко, за да направят конектора възможно най-удобен и надежден: той се вкарва във всеки край и от двете страни с осезаемо щракване. Според тях той е в състояние да преживее тази процедура повече от 10 хиляди пъти.
Многостранният симетричен Янус
Изключително приятна и полезна характеристика на USB-C е симетричният дизайн на конектора, който позволява да бъде свързан към порта от двете страни. Това се постига благодарение на симетричното разположение на изводите му.
Наземните изходи са разположени по краищата. Положителните захранващи контакти също са разположени симетрично. В центъра има контакти, отговорни за съвместимостта с USB2 и долния интерфейс. Те имаха най-голям късмет от всички - те са дублирани и следователно завъртане на 180 градуса при свързване не е ужасно. Щифтовете, отговорни за високоскоростния обмен на данни, са маркирани в синьо. Както виждаме, тук всичко е по-хитро. Ако завъртим конектора, например, изходът TX1 ще смени местата си с TX2, но в същото време мястото на входа RX1 ще бъде заето от RX2.
Комуникационните щифтове за вторична шина и USB захранване са сервизни щифтове и са предназначени за комуникация между две свързани устройства. В края на краищата те трябва да си кажат много за много преди да започнат обмена, но повече за това по-късно.
Междувременно за още една особеност. USB Type-C портът първоначално е проектиран като решение на едно място. В допълнение към директния USB трансфер на данни, той може да се използва и в алтернативен режим за внедряване на интерфейси на трети страни. Тази гъвкавост на USB Type-C е използвана от VESA чрез въвеждане на възможността за поточно предаване на видео през DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C има четири Super Speed USB линии (двойки). Ако две от тях са посветени на нуждите на DisplayPort, това е достатъчно, за да получите картина с резолюция 3840x2160. В същото време скоростта на трансфер на данни през USB не страда. В своя пик това все още е същите 10 Gb/s (за USB 3.1 Gen2). Също така предаването на видео потока по никакъв начин не влияе на енергийния капацитет на порта. Дори 4 високоскоростни линии могат да бъдат разпределени за нуждите на DisplayPort. В този случай ще бъдат налични резолюции до 5120x2880. В този режим USB 2.0 линиите не участват, така че USB Type-C все още ще може да прехвърля данни паралелно, макар и с ограничена скорост.
В алтернативния режим щифтовете SBU1 / SBU2 се използват за предаване на аудио поток, който се преобразува в AUX + / AUX- каналите. Те не се използват за USB протокола, така че тук също няма допълнителни функционални загуби.
Когато използвате интерфейса DisplayPort, USB Type-C конекторът все още може да бъде свързан по всякакъв начин. Първоначално се осигурява необходимото съответствие на сигнала.
Свързването на устройства, използващи HDMI, DVI и дори D-Sub (VGA), също е възможно, но това ще изисква отделни адаптери, но те трябва да са активни адаптери, тъй като за DisplayPort Alt Mode, Dual-Mode Display Port (DP ++) е не се поддържа...
USB Type-C алтернативен режим може да се използва за повече от DisplayPort. Може би скоро ще научим, че този порт се е научил например да прехвърля данни чрез PCI Express или Ethernet.
Тя даде на този и даде на онзи. Като цяло... за храненето.
Друга важна характеристика, която носи USB Type-C, е възможността за предаване на мощност до 100 вата през него. Това е достатъчно не само за захранване/зареждане на мобилни устройства, но и за работа с лаптопи, монитори и, ако мечтаете, дори и малко лабораторно захранване.
С появата на USB шината, предаването на мощност беше важна, но все пак второстепенна функция. USB 1.0 портът осигурява само 0.75W (0.15A, 5V). Достатъчно, за да работят мишка и клавиатура, но нищо повече. За USB 2.0 номиналният ток беше увеличен до 0,5 A, което даде възможност да се получат 2,5 вата от него за захранване, например, на външни 2,5-инчови твърди дискове. За USB 3.0 номинално е осигурен ток от 0,9 A, което при постоянно захранващо напрежение от 5V гарантира мощност от 4,5 W. Специални подсилени конектори на дънни платки или лаптопи можеха да доставят до 1,5 A за ускоряване на зареждането на свързани мобилни устройства, но дори и това беше „само“ 7,5 вата. На фона на тези цифри способността за предаване на 100 вата изглежда като нещо фантастично.
За да се запълни такава енергия, USB Type-C портът се поддържа от спецификацията USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Ако няма такъв, портът USB Type-C ще може да доставя 7,5 W (1,5 A, 5 V) или 15 W (3A, 5 V) към планината, в зависимост от конфигурацията. Няма достатъчно място за подробно описание на тази спецификация в тази статия и все пак няма да го направя по-добре от уважавания stpark в неговата прекрасна статия.
Въпреки това, няма да е възможно напълно да се заобиколи тази първостепенна тема.
За да осигурите 100 вата мощност при напрежение от пет волта, е необходим ток от 20 ампера! С размерите на USB Type-C кабел, това може би е възможно само ако е направен от свръхпроводник! Страхувам се, че днес това ще струва много на потребителите, така че разработчиците на стандарта поеха по различен път. Те увеличиха захранващото напрежение до 20 волта. „Извинете, но напълно ще изгори любимия ми таблет“ - възкликвате вие и ще бъдете напълно прави. За да не станат жертва на ядосани потребители, инженерите измислиха хитър трик - въведоха система от силови профили. Преди свързване всяко устройство е в стандартен режим. Напрежението в него е ограничено до пет волта, а токът до два ампера. За да се свържете с устройства от стария тип, всичко ще приключи с този режим, но за по-напреднали случаи, след обмен на данни, устройствата преминават към друг координиран режим на работа с разширени възможности. За да се запознаете с основните съществуващи режими, погледнете таблицата.
Профил 1 гарантира възможността за прехвърляне на 10 W енергия, вторият вече - 18 W, третият - 36 W, четвъртият цели 60 W, но петият е нашата заветна сто! Портът, съответстващ на по-високия профил, поддържа всички състояния на предишния надолу по веригата. 5V, 12V и 20V са избрани като референтни напрежения. Използването на 5V е от съществено значение за съвместимостта с огромния набор от налични USB периферни устройства. 12V е стандартното захранващо напрежение за различни компоненти на системата. 20V се предлага, като се има предвид факта, че външните захранващи устройства за 19-20V се използват за зареждане на батериите на повечето лаптопи.
Няколко думи за кабелите!
Пълната поддръжка на описания в статията формат ще изисква много работа не само от програмисти, но и от производители на електроника. Ще е необходимо да се разработи и разгърне производството на много голям брой компоненти. Най-очевидните са конекторите. За да издържат на високи токове на захранващото напрежение, да не пречат на предаването на сигнали с много висока честота и дори да не се провалят след второто свързване и да не изпадат в най-неподходящия момент, качеството на тяхното производство трябва да бъде радикално по-висока в сравнение с USB формат 2.За да комбинират предаването на висока мощност и предаването на сигнал с гигабитов трафик, производителите на кабели ще трябва да работят усилено.
Полюбувайте се как изглежда изглед на напречно сечение на кабел, подходящ за нашата задача.
Между другото, относно ограниченията за дължината на кабелите при използване на интерфейса USB 3.1. За да прехвърляте данни без значителни загуби при скорости до 10 Gb/s (Gen 2), дължината на кабела с USB Type-C конектори не трябва да надвишава 1 метър, за връзка със скорости до 5 Gb/s (Gen 1 ) - 2 метра.
Дизайнерите на схеми на производители на дънни платки, докинг станции и лаптопи ще озадачават дълго време как да генерират мощност от порядъка на стотици вата и трассери, как да я доведат до USB Type-C конектора.
Производители на чипове при нисък старт.
Симетричното свързване и работа на сигнални линии в различни режими ще изисква използването на микросхеми за превключване на високоскоростен сигнал. Днес вече се появиха първите лястовици. Например, ето превключвател от Texas Instruments, който поддържа работа в устройства както в хост, така и в подчинен режим. Той е в състояние да превключва линии на диференциални двойки с честоти на сигнала до 5 GHz.
В същото време размерите на чипа HDC3SS460 са 3,5 на 5,5 мм и в режим на празен ход той консумира ток от около 1 микроампер. В активен режим е по-малко от милиампер. Има и по-модерни решения, например чипове, произведени от NXP, поддържат обменни курсове до 10 GHz.
Започнаха да се появяват мениджъри на мощност, комбинирани със схеми за защита на сигналните линии от статично електричество, например такъв продукт от NXP
Той е проектиран да обработва правилно момента на свързване на конектора, както и отваряне на захранващата верига в случай на неизправност. Този чип вече поддържа VBUS напрежение до 30 волта, но с максималния ток на превключване всичко е много по-лошо - не трябва да надвишава 1 ампер, което е разбираемо предвид размерите - 1,4 на 1,7 мм!
Безспорен лидер в тази област беше Cypress, който пусна специализиран микроконтролер с ARM Cortex M0 ядро, което поддържа всичките пет профила на мощност, възможни за стандарта.
Типична диаграма на свързване за използване в лаптоп дава известна представа за това и можете да се запознаете с нея по-подробно, като изтеглите листа с данни.
За разлика от чипа NXP, той е фокусиран върху управлението на външни захранващи превключватели и следователно може да осигури превключване на необходимите токове и напрежения, въпреки малкия си размер.
Внимание, важна характеристика за тези, които вече бързат да поръчат първите мостри - микроконтролерът няма USB интерфейс и не е цялостно и цялостно решение. Той може да служи само като хранителен мениджър. В момента е отворена предварителна поръчка за доставка на мостри и демо платки. Съдбата на този микроконтролер вероятно ще зависи до голяма степен от това дали производителят предоставя на разработчиците референтни библиотеки за използването му в различни режими.
Фактът, че няколко демокита вече са създадени за него, значително увеличава вероятността за последното.
Асансьор до небето или Вавилонската кула.
Така че днес имаме напълно революционна ситуация. Висшите класи не могат, а долните не искат да живеят по стария начин. Всички са уморени от объркването с огромен брой кабели, зарядни устройства, захранвания и тяхната ниска надеждност.
Новият стандарт предизвика безпрецедентна активност. Флагманите на електронната индустрия - Apple, Nokia, Asus се готвят да пуснат първите си джаджи с поддръжка на USB Type-C. Китайците вече щамповат кабели и адаптери. Докинг станциите и хъбовете с поддръжка на високо мощностно натоварване са на път. Производителите на чипове разработват нови микросхеми и мислят как да натъпчат драйвера за новия порт в микроконтролера. Маркетолозите решават къде да включат новия конектор, а инженерите драскат ряпата си, опитвайки се да внедрят мултидисциплинарни устройства от съществуващи електронни компоненти.
Засега само едно не е ясно. Какво ще получим като резултат? Удобен и надежден съединител, който ще замени лъвския дял от интерфейсите и ще намери ежедневна употреба, или вавилонския грохот, защото ситуацията може да започне да се развива според не най-благоприятния сценарий:
Потребителите могат да бъдат напълно объркани от множество спецификации и кабели, които изглеждат абсолютно еднакви, но в същото време ще бъдат сертифицирани само за определени профили. Опитайте се да го разберете в движение с всички тези маркировки.
Но дори и да се получи, това едва ли ще реши проблема - китайците, без угризение на съвестта, лесно ще сложат всяка значка на всеки кабел. И ако е необходимо, тогава до купчина от всяка страна на един кабел са различни, те няма да бъдат объркани, дори ако са взаимно изключващи се.
Пазарът ще бъде наводнен с невероятен брой адаптери от различен калибър и със съмнително качество.
Опитвайки се да свържете едно устройство с друго, в резултат на това никога няма да разберете до какъв резултат ще доведе този процес и поради какво връзката или напълно липсва, или всичко е ужасно бъгове. Или една от джаджите не поддържа желания профил, или го поддържа, но не много коректно, или вместо висококачествен кабел е хванат грубият му китайски фалшификат. Какво искате да направите, ако изведнъж единственият останал конектор на вашия лаптоп се повреди?
До следващия път.
P.S. Новият стандарт вече води до изключително екзотични устройства. Така беше обявен 100-метров кабел, който май не се вписва в стандартите. Цялата работа е, че той е активен. В двата края кабелът има USB3-оптичен преобразувател. Сигналът се предава чрез оптика и се преобразува обратно на изхода. Естествено, те не предават енергия, а само данни. В този случай всеки от преобразувателите в своите краища се захранва от конектора, към който е свързан.
Мисля, че скоро уважаващите себе си компании ще започнат да вмъкват активни етикети в кабелите, за да потвърдят автентичността. Проблемът с концентратора ще генерира безпрецедентна активност сред разработчиците и производителите на DC-DC преобразуватели. Както уважаван потребител правилно отбеляза
Надеждният стандарт за порт Universal Serial Bus е един от най-често използваните на планетата. Но USB Developers Forum, сборник, съставен от компании като Intel, Microsoft, Apple, HP, за да проследи развитието на този стандарт, не почива на лаврите си. Най-новата версия на стандарта, както и нови прилепващи устройства и компютърни компоненти, които тепърва започват да излизат на пазара. И така, с какво е различен (и по-добър) от по-старите версии на USB 2.0 и 3.0? И каква е разликата между 3.1, 1-во и 2-ро поколение?
Основи на USB портовете.
На първо място, това е стандарт и не трябва да се бърка с формата на портовете във вашия компютър или кабелите, които се свързват към него. устройствата и компютрите могат да използват и двата конектора в краищата на кабела, докато USB Type-A е правоъгълен щепсел, който се използва от повечето устройства, USB Type-B е квадратен конектор, който се използва главно за принтери, външни твърди дискове. По-малките конектори като mini USB и micro USB може да не са съвместими, така че понякога се използва USB Micro Type-B конектор, като на телефони като Galaxy Note 3. Това позволява по-бързи скорости на трансфер на данни в спецификацията USB 3.0, но все пак позволява използвайте по-стари микро USB кабели за стандартно зареждане и пренос на данни.
USB 3.0 / 3.1 също е съвместим с най-новия дизайн на конектора, който току-що започва да излиза на пазара благодарение на устройства като новия MacBook, Chromebook Pixel 2-ро поколение и смартфона OnePlus 2. Този реверсивен щепсел е различен, въпреки че производителите могат да избират да подкрепя и двете.което определено е възможно. Например, MacBook от 2015 г. и второ поколение Chromebook поддържат стандарта на своите портове, докато OnePlus 2 използва стандарта USB 2.0 въпреки порта.
През 2016 г. и след това се очакват по-пълни дънни платки, лаптопи, таблети и смартфони, оборудвани с портове, поради малкия им размер и огледалния дизайн. Тези портове могат или не могат да бъдат оборудвани с или по-късно, поради цена или хардуерна съвместимост.
Нужда от скорост (пренос на данни).
Най-голямото подобрение на стандарта е увеличаването на пропускателната способност на данни до 10 Gbps. Новата спецификация SuperSpeed USB от второ поколение осигурява подобрена ефективност на кодиране и трансфер на данни, удвоявайки скоростта на стандарта от първо поколение (5 Gbps ). По-практично казано, съдържанието на напълно зареден 50GB Blu-ray диск може да се прехвърли чрез второто поколение само за 38 секунди.Разбира се, това предполага, че имате необходимите портове и кабели от двата края и че както четците, така и записващите могат да прехвърлят данни с тази скорост - най-бързите устройства за потребителски клас (например) могат да записват данни.само с част от тази скорост. Освен това второто поколение е толкова ново, че в момента има много малко устройства, които го поддържат. Малко по-стар стандарт, първо поколение поддържа само скорости до 5 Gbps точно като USB 3.0. USB 3.0 и първото поколение са много сходни, всъщност - последното е предимно различно благодарение на множеството устройства, които го поддържат. Освен това всяко USB 3.0, 3.1 устройство от първо или второ поколение е за предпочитане пред по-стария стандарт USB 2.0, чийто таван е 480 Mbps , което е много по-бавно от всички следващи алтернативи.
С по-висока пропускателна способност на данни, USB 3.0 и 3.1 могат да се използват за предаване на видео. Вече има адаптери, които позволяват на персонални компютри и Mac да извеждат HD видео към монитор или телевизор чрез стандартен USB порт, а по-новите версии позволяват по-бързо и плавно предаване на видео при по-високи разделителни способности. Поддържа спецификация, която извежда видео до 4K. Възможно е той да замени съществуващите HDMI, DVI и DisplayPort стандарти и портове, въпреки че това изглежда малко вероятно в краткосрочен план.
Нека добавим енергия.
Днешните устройства като телефони, таблети и дори лаптопи са оборудвани с по-големи и по-ефективни батерии, така че трябва да получите точното количество електричество за тях възможно най-безопасно. Най-новите технологии за бързо зареждане могат да достигнат до 15W и да зареждат устройства много по-бързо от по-стария стандарт 2.1. Това обаче не е достатъчно, за да задоволи жаждата на производителите.
USB 3.0 и 3.1 и поддържа спецификации за USB захранване, които поддържат максимум 20 волта при 5 ампера за общо до 100 вата мощност. Това означава, че има много малко преносими устройства, които не могат да бъдат осигурени с този стандарт - наскоро пуснатите модели Macbook и Chromebook Pixel се зареждат през своите USB портове със стандартен захранващ адаптер, използващ съответно 29W и 60W.
Сравнение с Thunderbolt.
Тук нещата стават объркващи. Собственият стандарт Thunderbolt на Intel, който се конкурира, понякога е съвместим с помощта на същите кабели. Първо, нека сравним скоростта. Thunderbolt версия 3 може да обработва трансфери на данни до 40 Gbps, потенциално четири пъти по-бързо от второто поколение. Версии 1 и 2 на Thunderbolt използват собствен кабел, който не е съвместим с USB, така че някои компютри, като Macbook Pro, имат USB и Thunderbolt 3 портове.
Започвайки с Thunderbolt 3, Intel премина към портове, както и към кабели и направи кръстосано съвместим стандарт с. Това означава, че ако производителят го поддържа, същото устройство може да се използва като Thunderbolt и работни режими за данни, видео и захранване. Портът на Macbook 2015 е съвместим с 1-во поколение и Thunderbolt 3, както и адаптери за стандартен USB Type-A кабел и наследени портове Thunderbolt.
Понастоящем Thunderbolt се използва главно на устройства на Apple и в специализирани области за по-високи скорости на трансфер на данни, като редактиране на видео. Докато гамата MacBook и MacBook Pro на Apple вероятно ще продължи да го поддържа, USB и Thunderbolt 3 съвместими портове може да са рядкост на дънните платки за компютри и лаптопи.
Революцията ?
Първото поколение вече се предлага на много дънни платки и няколко преносими устройства и колкото по-рано се появява стандартът от второ поколение на преносими твърди дискове, кутии и адаптери. Въпреки че набира популярност сред производителите като порт за лаптопи и телефони, първото и второто поколение вероятно ще се разпространят много по-бързо в индустрията на потребителската електроника. Вече можете да закупите водещи телефони, лаптопи и настолни компютри от второ поколение днес.
Vention, специално за вас!
Който се интересува как работи модерен USB 3.1 контролер с USB тип-C конектор - моля, отидете при младоженеца. Очакват ви високи скорости и тонове графики. Изпратихме продукта за преглед веднага след прегледа на USB тип-C кабели, сега има какво да тестваме.
Разопаковане и преглед
Пакетът отне 22 дни (майски празници). Беше опакован в жълта хартиена торба. Вътрешността на картонената кутия е леко набръчкана. Кутията съдържа самата карта за разширение, няколко винта, драйвер на диск и брошура.
Устройството е базирано на чипа Asmedia ASM1142. Този чип често се използва в дънни платки и други устройства. Той реализира два USB 3.1 порта. USB Type-C портът се обслужва отделно от превключвателя ASM1542, който е необходим за специфична функционалност, като например определяне на типа устройство от другия край на проводника.
Инсталация
Устройството е инсталирано в PCI-e x4 слот. В моя случай на дънната платка "PCI Express x16 2.0" портът всъщност има само x4 PCI-e ленти, така че именно този порт беше използван за тестове. Контролерът не работи, ако не се захранва през SATA конектора.
След включване на компютъра сред устройствата се появява USB контролер, който изисква драйвери. Инсталацията от диск беше успешна и устройствата и се появяват в системата. Операционната система съобщава, че устройството работи на скорост PCI-e x2. Спецификацията за контролера ASM1142 казва, че той може да работи в режим PCI-e x2 (2.0) или PCI-e x1 (3.0), което е идентично по отношение на получената честотна лента. Преди да тествам, бих искал да ви напомня за характеристиките на скоростта на различните интерфейси.
- USB 2.0 - 0,48 Gbit \ s
- USB 3.0 - 5 Gbit \ s
- USB 3.1 (gen1) - 5 Gbit \ s
- USB 3.1 (gen2) - 10 Gbit \ s
- PCI-e x4 (2.0) - 16 Gbit \ s
- PCI-e x2 (2.0) - 8 Gbit \ s
Тестове
Отне ми много време да се подготвя за теста. Проведени тестове, опитали се да получат стабилен резултат. В резултат на това стендът за изпитване беше оформен, както следва:- SSD Intel S3500 240GB (2 броя)
- SSD Kingston SNV425-S2 128GB
- USB 3.0 джоб Zalman ZM-VE400
- USB 3.1 джоб Agestar 31UB2A12 (2 броя)
- USB тип-C> микро USB 3.0 кабел
- USB тип-C> микро USB 2.0 кабел
- USB тип-A> микро USB 3.0 кабел (доставен от Zalman)
- AS SSD бенчмарк v1.9
- компютър MSI B75-G43 \ Core i5 3330 (3.0Ghz) \ 16GB \ Windows 7 x64
- Intel B75 чипсет USB 3.0 разширяем хост контролер (8086 \ 1E31)
- QICENT PU31-1P1C-BK USB 3.1 контролер
Тест 1
- сравнение на USB 3.1 и USB тип-CПроверена е скоростта на работа през USB type-A и USB type-C на изследвания контролер. Таблицата показва данните от приложението AS SSD, взети, когато към джоба са били свързани две различни SSD. От основните резултати бяха взети само стойностите за последователно четене и запис (като най-различни). А останалите стойности (ISO, Program, Game) са взети от допълнителния AS SSD тестов пакет. Задвижванията бяха свързани чрез джоба Zalman ZM-VE400.
В резултат на това може да се види, че дори стар Kingston SSD, използващ джоб, чийто контролер е ограничен до скорост на четене от 250 MB / s, показва малко, но увеличение на скоростта. Тестовете бяха проведени няколко пъти, резултатите се повишиха, но разликата от 5-10 MB/s остана.
Тест 2
- сравнение на Intel USB хъб и QICENT USB хъбТози път тествахме скоростта на работа на два различни SSD чрез контролер Qicent и интегриран контролер от Intel. Използвани са различни кабели, дори с USB 2.0. Задвижванията бяха свързани чрез джоба Zalman ZM-VE400.
Тестовете показват, че разширителната платка от Qicent е по-бърза от интегрирания контролер на Intel дори в режим USB 3.0. Но в режим USB 2.0 ситуацията се променя.
Тест 3
- Zalman Pocket NutritionОпитах се да получа информация колко получава едно устройство от различни портове и през различни кабели. Тестът има някаква грешка, тъй като взех стойностите на напрежението не с калибриран тестер, а от дисплея на USB джоба (по време на неактивност). От друга страна, това е добър начин да се оцени напрежението, получено от едно устройство в различни ситуации.
Тест 4
- максимална скорост на трансфер на данни.Можете да увеличите скоростта на трансфер, като използвате джоб с USB 3.1 контролер. За да направя това, трябваше да закупя два джоба на Agestar (31UB2A12 Black). Инсталирах два Intel S3500 240GB SSD диска в тях. Сега разликата между USB 3.0 и USB 3.1 контролерите трябва да е много по-видима.
Но отидох още по-далеч. Опитах се да тествам честотната лента на контролера, като пуснах два теста едновременно. Във всеки прозорец на AS SSD избрах едно от SSD и натиснах бутона едновременно. В таблицата сравнявам разликата в скоростта на един Intel SSD от интерфейса SATA 3.0, от Intel USB хъб и от Qicent USB хъб. Обозначението "2xAGE 3.1 - 3.0 Intel" крие сумирането на резултатите от две програми (четене, писане и т.н.). 
Не знам каква е причината, но две копия на програмата не винаги можеха да преминат всички тестове, докато не деактивирам елемента "кеширане" в настройките на двата SSD диска. Така че в теста "2xAGE 3.1 - 3.1 Qicent" именно поради деактивирането на кеширането може да се види значителен спад в производителността. Но иначе нямаше да получа никакви цифри. В резултат на това общата скорост на четене от 660 MB / s изглежда добре.
заключения
Устройството работи. Устройството превъзхожда своя колега в почти всички тестове. USB тип-C портът се оказа надежден и ефективен. Кабелите са лесни за включване и издърпване, а скоростта е дори по-бърза от съседния USB тип-A 3.1. Ако имате нужда от два USB гнезда тип-A - производителят има контролердостойнство
- скоростта на USB 3.1 контролера е малко по-висока, дори ако имате USB 3.0 устройства
- скоростта на работа през USB type-C конектора е малко по-висока, дори ако нямате C-to-C кабел
- захранващото напрежение през конектора USB тип-C е малко по-високо от останалите. (в рамките на един тест)
- не беше възможно да се стигне до максималната честотна лента на контролера поради проблеми с програмата и липсата на свръхбързи SSD дискове. Но общата скорост от 661 MB/s при четене и 545 MB/s при писане е доста впечатляваща.
ограничения
- не намери драйвера на продуктовата страница на официалния уебсайт на Qicent
За лека закуска.
Слаб ли си?
Продуктът се предоставя за написване на рецензия от магазина. Прегледът се публикува в съответствие с клауза 18 от Правилата на сайта.
Смятам да купя +15 Добави в любими Хареса ми ревюто +22 +42Рядко се случва една допълнителна буква в името на стандарта да заплашва да революционизира света на интерфейсите и джаджи за трансфер на данни, но появата на най-новата версия на USB 3.1 Тип-Cизглежда е точно такъв случай. Какво ни обещава следващата актуализация на добрия стар USB интерфейс?
- Скорост на предаване до 10 GBps
- Възможност за захранване от порт на устройства с консумация на енергия до 100W
- Размери на конектора, сравними с микро-USB
- Симетрията на конектора - няма горна и долна част, което означава, че няма ключ, което често води до повреда както на самите конектори, така и на свързаните през тях джаджи
- Този интерфейс може да се използва за захранване на напрежение до 20 волта
- Вече няма различни видове конектори - A и B. В двата края на кабела има абсолютно еднакви конектори. И данните, и захранващото напрежение могат да се предават през един и същ конектор в двете посоки. В зависимост от ситуацията, всеки конектор може да действа като главен или подчинен
- Обещано ни е, че дизайнът на конектора е в състояние да издържи до 10 000 връзки
- Възможно е да се използва този интерфейс за директна връзка вместо някои други широко разпространени интерфейси за бърз обмен на данни.
- Стандартът е съвместим отгоре надолу както с обичайния USB 3 интерфейс, така и с по-малките си братя. Разбира се, не директно, но с помощта на адаптер е възможно да свържете, да речем, USB 2.0 диск през него
Няма да засягам историята на развитието на USB интерфейса, тази тема не е слабо развита в този комикс в смисъл на история в снимки
Електрониката - науката за контактите
Като начало, сравнителни снимки на днешния герой в компанията на почитани предци.
USB Type-C конекторът е малко по-голям от обичайния USB 2.0 Micro-B, но забележимо по-компактен от двойния USB 3.0 Micro-B, да не говорим за класическия USB Type-A.
Размерите на конектора (8,34 × 2,56 мм) го правят лесен за използване за устройства от всякакъв клас, включително смартфони и таблети.
Сигналните и захранващи проводници са поставени върху пластмасова вложка, може би това е най-слабото му място в централната част на конектора. Групата щифтове USB Type-C съдържа 24 извода. Нека ви напомня, че USB 1.0 / 2.0 имаше само 4 пина, докато USB 3.0 конекторите вече имаха нужда от 9 пина.
Ако погледнете внимателно снимката вляво, можете да видите, че контактите имат различна дължина. Това гарантира, че те са затворени в определена последователност. На фигурата в центъра виждаме наличието на ключалки, които трябва да държат включения кабел и да осигурят тактилно щракване по време на процеса на свързване-изключване. Дясната графика показва зависимостта на силата по време на поставяне и премахване на съединителя.
Върховете, които виждаме върху него, са моментите на задействане на резето.
Може да се каже, че разработчиците на стандарта са направили, ако не всичко, то почти всичко, за да направят конектора възможно най-удобен и надежден: той се вкарва във всеки край и от двете страни с осезаемо щракване. Според тях той е в състояние да преживее тази процедура повече от 10 хиляди пъти.
Многостранният симетричен Янус
Изключително приятна и полезна характеристика на USB-C е симетричният дизайн на конектора, който позволява да бъде свързан към порта от двете страни. Това се постига благодарение на симетричното разположение на изводите му.
Наземните изходи са разположени по краищата. Положителните захранващи контакти също са разположени симетрично. В центъра има контакти, отговорни за съвместимостта с USB2 и долния интерфейс. Те имаха най-голям късмет от всички - те са дублирани и следователно завъртане на 180 градуса при свързване не е ужасно. Щифтовете, отговорни за високоскоростния обмен на данни, са маркирани в синьо. Както виждаме, тук всичко е по-хитро. Ако завъртим конектора, например, изходът TX1 ще смени местата си с TX2, но в същото време мястото на входа RX1 ще бъде заето от RX2.
Комуникационните щифтове за вторична шина и USB захранване са сервизни щифтове и са предназначени за комуникация между две свързани устройства. В края на краищата те трябва да си кажат много за много преди да започнат обмена, но повече за това по-късно.
Междувременно за още една особеност. USB Type-C портът първоначално е проектиран като решение на едно място. В допълнение към директния USB трансфер на данни, той може да се използва и в алтернативен режим за внедряване на интерфейси на трети страни. Тази гъвкавост на USB Type-C е използвана от VESA чрез въвеждане на възможността за поточно предаване на видео през DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C има четири Super Speed USB линии (двойки). Ако две от тях са посветени на нуждите на DisplayPort, това е достатъчно, за да получите картина с резолюция 3840x2160. В същото време скоростта на трансфер на данни през USB не страда. В своя пик това все още е същите 10 Gb/s (за USB 3.1 Gen2). Също така предаването на видео потока по никакъв начин не влияе на енергийния капацитет на порта. Дори 4 високоскоростни линии могат да бъдат разпределени за нуждите на DisplayPort. В този случай ще бъдат налични резолюции до 5120x2880. В този режим USB 2.0 линиите не участват, така че USB Type-C все още ще може да прехвърля данни паралелно, макар и с ограничена скорост.
В алтернативния режим щифтовете SBU1 / SBU2 се използват за предаване на аудио поток, който се преобразува в AUX + / AUX- каналите. Те не се използват за USB протокола, така че тук също няма допълнителни функционални загуби.
Когато използвате интерфейса DisplayPort, USB Type-C конекторът все още може да бъде свързан по всякакъв начин. Първоначално се осигурява необходимото съответствие на сигнала.
Свързването на устройства, използващи HDMI, DVI и дори D-Sub (VGA), също е възможно, но това ще изисква отделни адаптери, но те трябва да са активни адаптери, тъй като за DisplayPort Alt Mode, Dual-Mode Display Port (DP ++) е не се поддържа...
USB Type-C алтернативен режим може да се използва за повече от DisplayPort. Може би скоро ще научим, че този порт се е научил например да прехвърля данни чрез PCI Express или Ethernet.
Тя даде на този и даде на онзи. Като цяло... за храненето.
Друга важна характеристика, която носи USB Type-C, е възможността за предаване на мощност до 100 вата през него. Това е достатъчно не само за захранване/зареждане на мобилни устройства, но и за работа с лаптопи, монитори и, ако мечтаете, дори и малко лабораторно захранване.
С появата на USB шината, предаването на мощност беше важна, но все пак второстепенна функция. USB 1.0 портът осигурява само 0.75W (0.15A, 5V). Достатъчно, за да работят мишка и клавиатура, но нищо повече. За USB 2.0 номиналният ток беше увеличен до 0,5 A, което даде възможност да се получат 2,5 вата от него за захранване, например, на външни 2,5-инчови твърди дискове. За USB 3.0 номинално е осигурен ток от 0,9 A, което при постоянно захранващо напрежение от 5V гарантира мощност от 4,5 W. Специални подсилени конектори на дънни платки или лаптопи можеха да доставят до 1,5 A за ускоряване на зареждането на свързани мобилни устройства, но дори и това беше „само“ 7,5 вата. На фона на тези цифри способността за предаване на 100 вата изглежда като нещо фантастично.
За да се запълни такава енергия, USB Type-C портът се поддържа от спецификацията USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Ако няма такъв, портът USB Type-C ще може да доставя 7,5 W (1,5 A, 5 V) или 15 W (3A, 5 V) към планината, в зависимост от конфигурацията. В тази статия няма достатъчно място за подробно описание на тази спецификация и все пак няма да го направя по-добре от уважавания в неговата прекрасна статия.
Въпреки това, няма да е възможно напълно да се заобиколи тази първостепенна тема.
За да осигурите 100 вата мощност при напрежение от пет волта, е необходим ток от 20 ампера! С размерите на USB Type-C кабел, това може би е възможно само ако е направен от свръхпроводник! Страхувам се, че днес това ще струва много на потребителите, така че разработчиците на стандарта поеха по различен път. Те увеличиха захранващото напрежение до 20 волта. „Извинете, но напълно ще изгори любимия ми таблет“ - възкликвате вие и ще бъдете напълно прави. За да не станат жертва на ядосани потребители, инженерите измислиха хитър трик - въведоха система от силови профили. Преди свързване всяко устройство е в стандартен режим. Напрежението в него е ограничено до пет волта, а токът до два ампера. За да се свържете с устройства от стария тип, всичко ще приключи с този режим, но за по-напреднали случаи, след обмен на данни, устройствата преминават към друг координиран режим на работа с разширени възможности. За да се запознаете с основните съществуващи режими, погледнете таблицата.
Профил 1 гарантира възможността за прехвърляне на 10 W енергия, вторият вече - 18 W, третият - 36 W, четвъртият цели 60 W, но петият е нашата заветна сто! Портът, съответстващ на по-високия профил, поддържа всички състояния на предишния надолу по веригата. 5V, 12V и 20V са избрани като референтни напрежения. Използването на 5V е от съществено значение за съвместимостта с огромния набор от налични USB периферни устройства. 12V е стандартното захранващо напрежение за различни компоненти на системата. 20V се предлага, като се има предвид факта, че външните захранващи устройства за 19-20V се използват за зареждане на батериите на повечето лаптопи.
Няколко думи за кабелите!
Пълната поддръжка на описания в статията формат ще изисква много работа не само от програмисти, но и от производители на електроника. Ще е необходимо да се разработи и разгърне производството на много голям брой компоненти. Най-очевидните са конекторите. За да издържат на високи токове на захранващото напрежение, да не пречат на предаването на сигнали с много висока честота и дори да не се провалят след второто свързване и да не изпадат в най-неподходящия момент, качеството на тяхното производство трябва да бъде радикално по-висока в сравнение с USB формат 2.За да комбинират предаването на висока мощност и предаването на сигнал с гигабитов трафик, производителите на кабели ще трябва да работят усилено.
Полюбувайте се как изглежда изглед на напречно сечение на кабел, подходящ за нашата задача.
Между другото, относно ограниченията за дължината на кабелите при използване на интерфейса USB 3.1. За да прехвърляте данни без значителни загуби при скорости до 10 Gb/s (Gen 2), дължината на кабела с USB Type-C конектори не трябва да надвишава 1 метър, за връзка със скорости до 5 Gb/s (Gen 1 ) - 2 метра.
Дизайнерите на схеми на производители на дънни платки, докинг станции и лаптопи ще озадачават дълго време как да генерират мощност от порядъка на стотици вата и трассери, как да я доведат до USB Type-C конектора.
Производители на чипове при нисък старт.
Симетричното свързване и работа на сигнални линии в различни режими ще изисква използването на микросхеми за превключване на високоскоростен сигнал. Днес вече се появиха първите лястовици. Например, ето превключвател от Texas Instruments, който поддържа работа в устройства както в хост, така и в подчинен режим. Той е в състояние да превключва линии на диференциални двойки с честоти на сигнала до 5 GHz.
В същото време размерите на чипа HDC3SS460 са 3,5 на 5,5 мм и в режим на празен ход той консумира ток от около 1 микроампер. В активен режим е по-малко от милиампер. Има и по-модерни решения, например чипове, произведени от NXP, поддържат обменни курсове до 10 GHz.
Започнаха да се появяват мениджъри на мощност, комбинирани със схеми за защита на сигналните линии от статично електричество, например такъв продукт от NXP
Той е проектиран да обработва правилно момента на свързване на конектора, както и отваряне на захранващата верига в случай на неизправност. Този чип вече поддържа VBUS напрежение до 30 волта, но с максималния ток на превключване всичко е много по-лошо - не трябва да надвишава 1 ампер, което е разбираемо предвид размерите - 1,4 на 1,7 мм!
Безспорен лидер в тази област беше Cypress, който пусна специализиран микроконтролер с ARM Cortex M0 ядро, което поддържа всичките пет профила на мощност, възможни за стандарта.
Типична диаграма на свързване за използване в лаптоп дава известна представа за това и можете да се запознаете с нея по-подробно, като изтеглите листа с данни.
За разлика от чипа NXP, той е фокусиран върху управлението на външни захранващи превключватели и следователно може да осигури превключване на необходимите токове и напрежения, въпреки малкия си размер.
Внимание, важна характеристика за тези, които вече бързат да поръчат първите мостри - микроконтролерът няма USB интерфейс и не е цялостно и цялостно решение. Той може да служи само като хранителен мениджър. В момента е отворена предварителна поръчка за доставка на мостри и демо платки. Съдбата на този микроконтролер вероятно ще зависи до голяма степен от това дали производителят предоставя на разработчиците референтни библиотеки за използването му в различни режими.
Фактът, че няколко демокита вече са създадени за него, значително увеличава вероятността за последното.
Асансьор до небето или Вавилонската кула.
Така че днес имаме напълно революционна ситуация. Висшите класи не могат, а долните не искат да живеят по стария начин. Всички са уморени от объркването с огромен брой кабели, зарядни устройства, захранвания и тяхната ниска надеждност.
Новият стандарт предизвика безпрецедентна активност. Флагманите на електронната индустрия - Apple, Nokia, Asus се готвят да пуснат първите си джаджи с поддръжка на USB Type-C. Китайците вече щамповат кабели и адаптери. Докинг станциите и хъбовете с поддръжка на високо мощностно натоварване са на път. Производителите на чипове разработват нови микросхеми и мислят как да натъпчат драйвера за новия порт в микроконтролера. Маркетолозите решават къде да включат новия конектор, а инженерите драскат ряпата си, опитвайки се да внедрят мултидисциплинарни устройства от съществуващи електронни компоненти.
Засега само едно не е ясно. Какво ще получим като резултат? Удобен и надежден съединител, който ще замени лъвския дял от интерфейсите и ще намери ежедневна употреба, или вавилонския грохот, защото ситуацията може да започне да се развива според не най-благоприятния сценарий:
Потребителите могат да бъдат напълно объркани от множество спецификации и кабели, които изглеждат абсолютно еднакви, но в същото време ще бъдат сертифицирани само за определени профили. Опитайте се да го разберете в движение с всички тези маркировки.
Но дори и да се получи, това едва ли ще реши проблема - китайците, без угризение на съвестта, лесно ще сложат всяка значка на всеки кабел. И ако е необходимо, тогава до купчина от всяка страна на един кабел са различни, те няма да бъдат объркани, дори ако са взаимно изключващи се.
Пазарът ще бъде наводнен с невероятен брой адаптери от различен калибър и със съмнително качество.
Опитвайки се да свържете едно устройство с друго, в резултат на това никога няма да разберете до какъв резултат ще доведе този процес и поради какво връзката или напълно липсва, или всичко е ужасно бъгове. Или една от джаджите не поддържа желания профил, или го поддържа, но не много коректно, или вместо висококачествен кабел е хванат грубият му китайски фалшификат. Какво искате да направите, ако изведнъж единственият останал конектор на вашия лаптоп се повреди?
До следващия път.
P.S. Новият стандарт вече води до изключително екзотични устройства. Така беше обявен 100-метров кабел, който май не се вписва в стандартите. Цялата работа е, че той е активен. В двата края кабелът има USB3-оптичен преобразувател. Сигналът се предава чрез оптика и се преобразува обратно на изхода. Естествено, те не предават енергия, а само данни. В този случай всеки от преобразувателите в своите краища се захранва от конектора, към който е свързан.
Мисля, че скоро уважаващите себе си компании ще започнат да вмъкват активни етикети в кабелите, за да потвърдят автентичността. Проблемът с концентратора ще генерира безпрецедентна активност сред разработчиците и производителите на DC-DC преобразуватели. Както уважаван потребител правилно отбеляза
Google и Apple наскоро пуснаха нови мобилни компютри, въпреки че машините са напълно различни, те имат едно общо нещо: и двата компютъра имат USB Type-C портове. И така, какво е USB Type-C? Да видим.
Двете най-известни устройства, които вече имат USB Type-C порт, са новият Google Chromebook Pixel и новият Macbook. Въпреки това, USB 3.1 и Type-C конекторите ще станат стандартни през следващите няколко години.
Всеки от нас вероятно е много запознат с USB порта. Ако имате компютър, най-вероятно сте използвали USB флаш устройство или може би сте свързали принтера към USB порта. Ако имате смартфон с Android, тогава знаете, че USB портът може да се използва за презареждане или прехвърляне на данни от телефона и обратно. USB портът е навсякъде от дълго време. Първоначално получи широко разпространение, когато Microsoft в Windows 98 и Apple включиха поддръжка за премахване на портовете за клавиатура и мишка. Това се случи преди почти 20 години и оттогава малко се е променило.
USB 1.1 портът може да прехвърля данни със скорост 12 Mbps или 1,4 мегабайта в секунда. В онези дни флопи дискът беше 1,4 мегабайта, така че беше бърз. През 2000 г. беше пуснат USB 2.0 порт, който теоретично може да премине 480 Mbps. Реалната му средна скорост обаче е приблизително 280 Mbps, което е около 35 мегабайта в секунда.
Стандартът USB 3.0 беше обявен през 2008 г. и позволява теоретични скорости на пропускателна способност до 5,0 Gbps. Въпреки това, действителната постижима скорост е около 400 мегабайта в секунда, не е лошо, а?
На настолни компютри портовете USB 1.1, 2.0 и 3.0 използват един и същ тип конектор, последван от micro-B или mini-B на периферни устройства (телефон, камера и др.).
Ситуацията се промени донякъде с появата на USB 3.1 портове. Както бихте очаквали, USB 3.1 портът е дори по-бърз от своите предшественици, скоростта му е толкова бърза, че може да се използва за свързване на 4K дисплеи. Това означава, че в бъдеще при лаптопите и компютрите няма да виждаме HDMI или VGA конектори, потребителите ще виждат нов тип порт. С други думи, тип "A" и "B" вече са история. Новият конектор се нарича USB Type-C. И така, какво ни дава новият USB Type-C порт и защо Type-A и B не могат да го направят?
Първо, новите USB Type-C конектори не са големи. А това предполага, че вече нямаме нужда от мини или микро портове, което означава, че няма да има объркване с избора на правилния кабел. Конекторът Type-C е достатъчно малък за смартфони и достатъчно мощен за компютри и дори за използване на сървър.
Второ, USB Type-C портът може да се справи с натоварване от 100 W, което означава, че може да се използва не само за зареждане на смартфони, но и за захранване на много други устройства, които преди това изискваха различен източник на захранване (захранване). В бъдеще вашият принтер може да се нуждае само от един кабел - USB Type-C, който ще осигури както захранване, така и пренос на данни.
На трето място, кабелът Type-C е обратим - сега няма значение как ще го свържете. Вече не е нужно да гледате внимателно от коя страна да свържете кабела.
И накрая, кабелът USB Type-C използва нов малък конектор от двата края и вече няма да използва тип „A“ от единия край и тип „B“ от другия. Сега всъщност можете да свържете кабела, както искате и той просто ще работи!
Двете най-известни устройства, които вече имат USB Type-C порт, са новият Google Chromebook Pixel и новият Macbook. Въпреки това, USB 3.1 и Type-C конекторите ще станат стандартни през следващите няколко години. Тъй като е обратно съвместим, имате нужда от пасивен адаптер за свързване на устройства, работещи на предишни версии на USB портове. Така че компаниите, които ще преминат към нови технологии, няма да отчуждават съществуващите си клиенти.
Адам Родригес, продуктов мениджър в Google, заяви, че „Ние сме привърженик на USB Type-C. Ще го видите в много Chromebook и устройства с Android в близко бъдеще." Струва си да се отбележи, че конекторът Type-C може да бъде получен от устройства, които дори не поддържат USB 3.1 все още. Например смартфоните от среден клас могат да използват новия конектор, без всъщност да поддържат новия USB стандарт. Това ще улесни преминаването към новия тип конектор, но може да причини известно объркване, когато портът не се доставя толкова бързо, колкото се очаква.
Най-новата линия Type-C (и USB 3.1) портове взема най-доброто от любимия USB и го прави още по-добър, осигурявайки универсален размер на конектора, който ще работи добре както с мобилни телефони, така и с персонални компютри.
