Мы рассказываем о небольшом разъёме USB Type-C, который некогда был представлен на форуме USB Implementers Forum как техническая новинка. За прошедшее десятилетие этот порт стал популярным во всём мире. Он появился на ноутбуках, игровых консолях, аксессуарах для ПК, телефонах Android, электронных книгах и iPhone.
Несмотря на некоторые проблемы и недостатки, мы стали намного ближе к созданию универсального разъёма, чем были десять лет назад.
Однако, некоторые проблемы всё ещё существуют. С самого начала в USB-C была заложена проблема разделения спецификаций физического разъёма, спецификаций USB Power Delivery для зарядки, спецификаций USB-C Alt Mode для передачи не-USB-сигналов, таких как DisplayPort или HDMI, и самого протокола USB (то есть скорости передачи данных, которую может обеспечить порт).
Эти спецификации часто объединялись, чтобы один порт USB-C мог обеспечивать зарядку, вывод изображения и передачу данных (или комбинацию этих функций), но они не были обязательными для одновременного использования. Поэтому иногда пользователи сталкиваются с портами USB-C, которые не соответствуют своим обещаниям «делать всё».
Компания Microsoft предпринимает меры для устранения последнего из этих несоответствий. Об этом стало известно из сообщения в блоге Microsoft об USB (вы знали, что у Microsoft есть блог USB? Я сам узнал об этом недавно).
Microsoft использует свою Программу совместимости оборудования Windows (WHCP) для производителей ПК, чтобы обязать их поддерживать зарядку, вывод изображения и скорость USB не менее 5 Гбит/с на всех портах USB-C, встроенных во все ПК.
Благодаря своему статусу основного поставщика программного обеспечения для всей экосистемы ПК с Windows, Microsoft использует своё влияние, чтобы отсеять последние несколько систем, которые поставляются с частично функциональными портами USB-C.
«Диагностические данные Windows показывают, что 27% ПК с USB4 столкнулись с уведомлением об ограниченной функциональности. Это означает, что клиент подключил устройство USB-C, но функция (альтернативный режим), необходимая устройству, не была реализована на ПК, и Windows уведомила об этом пользователя», – сообщил Уган Сивагнанентирараджа, старший менеджер по продуктам Microsoft.
Проблема заключается не в самом разъёме USB Type-C, а в непоследовательной реализации возможностей порта USB-C в экосистеме ПК.
Согласно информации от Microsoft, все порты USB-C должны обеспечивать возможность зарядки компьютера, а также поддержку как минимум одного внешнего дисплея. Кроме того, они должны быть способны выдавать не менее 4,5 Вт мощности на подключённые устройства.
Microsoft не устанавливает требования к более высоким скоростям передачи данных, таким как 10, 20, 40 или 80 Гбит/с, а также не требует использования USB-PD с определённым уровнем мощности. Также нет необходимости в поддержке подключения внешних устройств PCI Express, таких как внешние графические док-станции. Однако, как минимум, пользователи могут рассчитывать на скорость USB 3.x, вывод изображения и возможность зарядки от любого порта USB-C на любом ноутбуке с операционной системой Windows от одного из основных производителей.
Intel продолжает заниматься сертификацией своей спецификации Thunderbolt, и порты Thunderbolt 4 и 5 по-прежнему поддерживают расширенный набор функций USB-C, включая поддержку устройств PCI Express, скорости передачи данных 40 или 80 Гбит/с, поддержку двух и более внешних дисплеев 4K и до 15 Вт мощности для внешних устройств. При этом любые порты, которые заявляют о поддержке USB4 40 или 80 Гбит/с, также должны поддерживать аксессуары, сертифицированные Thunderbolt 3.
Что нужно каждому порту USB-C для соответствия требованиям WHCP
Все мобильные системы с портами USB-C
Чтобы выполнить требования WHCP – обеспечить стабильную передачу данных, зарядку и отображение на всех портах USB-C – любой мобильный компьютер с USB-C, соответствующий требованиям WHCP, должен поддерживать базовый набор функций.
Независимо от скорости портов USB-C, каждый из них должен:
- Работать надёжно и без сбоев. Для этого ПК должен использовать сертифицированный USB-IF чип. Это гарантирует стабильность и безопасность соединений благодаря тщательной проверке на совместимость в лаборатории.
- Заряжать устройства эффективно. Все порты USB-C на сертифицированном ПК должны поддерживать технологию USB Power Delivery.
- Поддерживать альтернативный режим DisplayPort для подключения мониторов. Это гарантирует корректную работу экрана, так как порты должны быть сертифицированы по стандартам VESA.
- Использовать стек драйверов Microsoft. Это означает, что ПК будет проверяться с помощью встроенных драйверов USB-контроллера от Microsoft. Обновления безопасности и функций будут поступать через Центр обновления Windows, обеспечивая актуальность и защиту вашей системы.
Все мобильные системы с поддержкой USB 40 Гбит/с или 80 Гбит/с
Системы, соответствующие требованиям WHCP, оснащены интерфейсом USB 40 Гбит/с или 80 Гбит/с. Это обеспечивает полную совместимость с периферийными устройствами USB4 и Thunderbolt™ 3. Такая совместимость гарантирует высокую производительность.
- Эти системы позволяют быстро передавать данные, упрощая работу с большими файлами и подключение к высокоскоростному интернету. Базовая пропускная способность гарантирует, что каждый сертифицированный ПК с Windows 11 и поддержкой USB 40 Гбит/с обеспечит максимальную скорость 40 Гбит/с на всех портах USB-C.
- Для расширения возможностей системы без проблем с совместимостью требуется туннелирование PCI Express. Оно обеспечивает бесперебойную работу внешних графических процессоров и корпусов NVMe. Маршрутизаторы хоста туннелируют PCIe на каждом порту.
- Вы можете использовать любимые периферийные устройства без ограничений, так как обязательна Thunderbolt-совместимость. Это позволяет существующим док-станциям Thunderbolt работать по принципу «подключи и работай».
- Требование к DisplayPort обеспечивает поддержку до двух мониторов с разрешением 4K и частотой 60 Гц. Это гарантирует потрясающее качество изображения для работы и развлечений.
- Функция восстановления после спящего режима гарантирует, что маршрутизаторы хоста продолжат работать в режиме пониженного энергопотребления без разрыва туннелей. Это означает, что ваша система останется подключенной к сети даже в спящем режиме.
- WHCP устраняет необходимость беспокоиться о питании подключаемых устройств, требуя соблюдения единых стандартов мощности портов. Каждый порт USB 40 Гбит/с должен выдавать не менее 15 Вт, а на планшетах – 7,5 Вт.
- WHCP также охватывает спецификацию USB 80 Гбит/с. Любой компьютер с поддержкой USB 80 Гбит/с должен соответствовать всем вышеперечисленным требованиям. Кроме того, он должен поддерживать работу в симметричном режиме 80/80 Гбит/с и асимметричном режиме 120/40 Гбит/с для увеличения пропускной способности дисплея.
От хаоса к порядку: Microsoft реформирует USB-C через WHCP
Программа WHCP предлагает автоматизированные инструменты для тестирования, которые компании-производители компьютеров могут использовать для проверки работы своих новых систем с Windows.
Microsoft, в свою очередь, использует данные из этой программы для выявления и устранения проблем в экосистеме Windows. Например, по новым требованиям WHCP, порты USB-C должны использовать встроенные драйверы Windows. Это означает, что исправления проблем будут распространяться на все системы Windows через Центр обновления, а не требовать дополнительных усилий от сборщиков ПК.
Microsoft никогда не имела такого контроля над экосистемой ПК, как Apple над аппаратным и программным обеспечением Mac. Однако, программа WHCP (и её предшественники) позволила Microsoft значительно продвинуть экосистему ПК. Благодаря этим усилиям были внедрены такие технологии, как UEFI и Secure Boot, Trusted Platform Modules и Precision Touchpads. Хотя требования иногда вызывали споры, они постепенно сделали ПК более безопасными и надёжными. Например, локальное шифрование диска теперь поддерживается большинством ПК, а не только корпоративными ИТ-отделами. Большие сенсорные панели с поддержкой нескольких касаний больше не ограничены устаревшими и ненадёжными драйверами.
Вмешательство Microsoft в стандарт USB-C немного запоздало, но оно должно исправить некоторые его недостатки. Даже с этим вмешательством вам всё ещё нужна подробная таблица, чтобы понять все возможности USB-C при подключении устройств. Однако, это должно заложить основу, на которой USB-IF должен был настаивать ещё десять лет назад.
