USB Type-C используется во всё большем количестве устройств, будь то смартфоны, ноутбуки, наушники или мониторы. Его наибольшей силой является универсальность, поскольку он способен передавать данные, видеопоток или энергию по одному и тому же кабелю.
Эта универсальность достигается за счет простоты, поэтому трудно с первого взгляда сказать, на что способен порт USB Type-C. Поэтому мы собираемся исследовать различные возможности этого и его ограничения, чтобы вы могли видеть всё более ясно.
USB Type-C – контейнер и содержание
USB Type-C, обычно называемый просто USB-C, является универсальным разъёмом, поддерживаемым USB-IF, известным стандартами передачи USB. Штекер USB-C симметричен, кабель можно вставлять любым способом, что устраняет недостатки предыдущих портов USB и ставит его на один уровень с реверсивным штекером Lightning от Apple. Кроме того, USB-C тесно связан с несколькими новыми мощными технологиями, включая USB4, Thunderbolt 4 и USB Power Delivery.
USB Type-C не является новым стандартом протокола USB. Это просто новый разъём, который поддерживает протокол USB, а также другие протоколы, такие как HDMI. Поэтому очень важно различать разъём USB Type-C и данные, которые проходят по кабелю.
Таким образом, мы можем представить разъем USB Type-C как трубу, независимую от потока, который проходит внутри. И в этом разъёме можно передавать разные протоколы для разных целей, таких как:
- Данные:
- USB
- Thunderbolt
- Аудио-видео:
- Видеопоток DisplayPort
- Видеопоток HDMI
- Аудиопоток (USB-аудио)
- Энергия:
- USB-питание
- Собственные технологии: OnePlus Dash Charge или Warp Charge, Huawei Super Charge, Qualcomm QuickCharge и др.
Самое сложное, что возможности порта USB-C могут меняться от одного устройства к другому. Например, на некоторых устройствах порты USB Type-C могут поддерживать определенные версии протокола USB, но не протоколы видео или питания. В отдельных случаях порт может быть сертифицирован как USB Power Delivery, но ограничен только USB 2.0 с точки зрения данных. Точно так же разъём может поддерживать USB 3.1 Gen 2 без возможности передачи потока HDMI или без поддержки USB Power Delivery.
Эта большая универсальность поспособствовала появлению концентраторов USB-C, которые позволяют превратить ноутбук в рабочую станцию с помощью одного кабеля.
К сожалению, нет никаких гарантий относительно функциональности порта USB Type-C на вашем смартфоне. Поэтому производителям придётся играть в маркетинговую игру, чтобы выяснить, что можно, а что нет, указывать в характеристиках встроенного порта USB Type-C.
USB-C 2.1
В 2021 году USB-IF стандартизировал USB-C 2.1. На самом деле, это обновленная спецификация для USB-C, дающая ему новые возможности. USB-C 2.1 добавляет, в частности, возможность зарядки устройств мощностью до 240 Вт против 100 Вт ранее, управление USB4 и DisplayPort 2.0. Опять же, это не гарантии, а новые дополнительные возможности, если у вас есть совместимое устройство и кабель.
Передача данных
Через USB-C
Созданный USB-IF, USB-C может интегрировать протокол передачи USB. Однако, нет никакой связи между скоростью или генерацией протокола USB и использованием порта USB-C.
С USB4 всё меняется, поскольку единственным разрешенным разъёмом является USB-C. Таким образом, не будет порта USB4 в формате Type-A или Type-B. Этот стандарт обеспечивает скорость до 40 Гбит/с и обеспечивает совместимость с другими протоколами, такими как HDMI или DisplayPort.
Через Thunderbolt
Для передачи данных производители также могут предложить Thunderbolt 3 или Thunderbolt 4. Это технология Intel с более важными характеристиками, чем USB. Thunderbolt 4 задуман как максимально полная версия USB-C. Своего рода гарантия для потребителя иметь всё необходимое. Это требует дополнительных затрат со стороны производителей, поэтому Thunderbolt предназначен для продуктов высокого класса.
Как и USB4, Thunderbolt 3 и 4 существуют только с разъёмом USB-C.
Передача сигналов аудио и видео
В спецификации USB Type-C есть удобная функция, о которой вы можете услышать, если она вам интересна: альтернативный режим. Именно эта часть спецификации позволяет различным видео- и аудиопротоколам проходить через USB Type-C. Таким образом, этот альтернативный режим по отношению к основному режиму (который должен передавать данные) позволяет передавать несколько протоколов, как показано ниже.
DisplayPort внутри USB Type-C
USB Type-C с конца 2014 года может передавать сигнал DisplayPort 1.3 в альтернативном режиме, как показано ниже. С помощью DisplayPort 1.3 можно подключить два экрана 4K со скоростью 60 кадров в секунду или экран 5K.
VESA, организация, отвечающая за стандартизацию DisplayPort, объявила о появлении поддержки DisplayPort 1.4 на USB Type-C. Это позволяет обеспечить поддержку потока 8K (7680×4320 пикселей, т.е. более 33 миллионов пикселей по сравнению с 8 миллионами пикселей для 4K UHD) при 60 кадрах в секунду или поддержку 4K при 120 кадрах в секунду.
Начиная с USB-C 2.1, DisplayPort 2.0 доступен в альтернативном режиме. Этого достаточно для управления тремя экранами 8K (7680×4320 пикселей) при 120 Гц с 10-битным кодированием (HDR) или экраном 16K при 60 Гц с 10-битным кодированием.
HDMI внутри USB Type-C
В плане видео разъём USB Type-C может передавать сигнал HDMI. Это также альтернативный режим для USB-C, который позволяет передавать HDMI 1.4b с ограничением до Full HD при 120 Гц или 4K при 30 Гц.
Обратите внимание, что кабели или адаптеры обычно используют альтернативный режим DisplayPort USB-C для предоставления порта HDMI (благодаря активной обработке сигнала).
Аудио-сигнал внутри USB Type-C
Наконец, универсальный разъём USB Type-C не ограничивается видео. Он также может передавать аудиосигнал со стандартом USB Audio, который является более полным, чем предыдущий. На смартфонах особенно удобно восстанавливать проводной аудиосигнал.
Передача энергии через USB Type-C
Последний важный момент, касающийся разъема USB Type-C, касается управления питанием периферийных устройств.
Если стандарт USB изначально был предназначен для обеспечения 2,5 Вт (5В при 500 мА), он эволюционировал с появлением Power Delivery, предназначенного для зарядки мобильных устройств. С USB-C 2.1 разъём может обеспечивать мощность до 240 Вт в режиме Power Delivery. Для достижения такого уровня электрической мощности требуются специальные кабели и устройства.
Преимущество заключается в том, что с помощью этого универсального разъёма можно заряжать все типы устройств: смартфоны, аудиогарнитуры, а также ноутбуки и гарнитуры смешанной реальности. В принципе, нет никакого риска в подключении маломощного устройства к мощному зарядному устройству. Протокол требует, чтобы устройство и зарядное устройство согласовывали используемую зарядную мощность. В результате гарнитура Bluetooth, заряжающаяся на 10 Вт, никогда не попросит больше, даже на зарядном устройстве на 100 Вт.
Как отличить кабель или порт USB-C
Иногда сложно определить емкость порта USB-C на ноутбуке или кабеля USB-C. В USB-IF реализованы указатели, чтобы лучше понять возможности порта.
Intel также предлагает значок для распознавания порта Thunderbolt с символом молнии, будьте осторожны, не перепутайте его с портом, предназначенным для электрической зарядки.
К более простому будущему с USB-C
USB-C получает всё более широкое распространение даже за пределами бытовой электроники. После некоторых трудностей производители всё активнее интегрируют спецификации USB-C, чтобы предлагать лучшие функции.
Для последних непокорных переход на USB-C будет вынужденным. Некоторые страны уже требуют использовать разъём USB-C в качестве универсального зарядного порта.
