USB-разъемы: типы, их описание, преимущества и недостатки. Как я полностью перешёл на USB Type-C и почему это не страшно

Новый стандарт USB Type-C до сих пор недостаточно широко развит на рынке, однако производители постепенно принимают свежую технологию. В смартфоностроении USB-C уже можно назвать новым трендом, потому что это не только усовершенствованный разъем для зарядки, но и средство для отказа от традиционного 3,5-миллиметрового порта для наушников. Сегодня мы более детально поговорим о USB Type-C, и данная статья расскажет вам, что это такое.

Сегодня практически все электронные устройства оснащаются разъемом USB. От настольных компьютеров до смартфонов и разнообразных накопителей с ноутбуками. USB является повсеместным стандартом, когда дело доходит до подключения периферии или передачи данных между устройствами. Последнее крупное обновление USB вышло в 2013 году с выходом USB 3.1, сопровождающегося релизом нового разъема Type-C. Как видите, с тех пор прошло уже почти 4 года, а Type-C так и не прижился.

В настоящее время на рынке можно по пальцам пересчитать устройства, использующие технологию USB Type-C. Среди компьютеров это последние ноутбуки от Apple, от Google, линейка от Samsung и еще несколько гибридных устройств. Среди смартфонов - в основном флагманы уходящего года: , и .

Так почему USB Type-C лучше, чем предшественники? Давайте выясним.

Что такое USB Type-C

USB Type-C - это новый и в настоящее время активно развивающийся отраслевой стандарт передачи данных для компьютеров и мобильных устройств. Главным и самым значительным нововведением Type-C является измененный разъем - универсальный, симметричный, способный работать любой стороной. Разъем USB-C был придуман USB Implementers Forum - группой компаний, которая разработала и сертифицировала новый стандарт USB. В нее также входят крупнейшие технологические компании, а именно Apple, Samsung, Dell, HP, Intel и Microsoft. К слову, это важно знать, ведь поэтому USB Type-C был легко принят большинством производителей ПК.

USB-C - это новый стандарт

Основные характеристики:

• 24 сигнальных вывода
• Поддержка USB 3.1
• Альтернативный режим для реализации сторонних интерфейсов
• Скорость до 10 Гбит/с
• Передача энергии до 100 Вт
• Габариты: 8,34х2,56 мм

USB Type-C и USB 3.1

Версии USB

Версии USB относятся к общему стандарту, но их различие состоит в максимальной скорости передачи данных и мощности работы. Конечно, есть и многие другие факторы.

USB 2.0
Вторая версия USB была представлена в апреле 2000 года. Она обеспечила стандарт значительным приростом в максимальной скорости передачи данных - до 480 Мбит в секунду. Также USB 2.0 стал мощнее, потребляя 1,8А на 2,5В.

USB 3.0
Выход USB 3.0 принес с собой не только ожидаемые улучшения в скорости передачи данных и мощности, но и новые типы разъемов. Более того, USB 3.0 даже получил свой цвет - новую версию стандарта обозначили синим, чтобы доблестно отличать его от старых поколений USB. USB 3.0 может работать со скоростью до 5 Гбит в секунду, беря для своего функционирования 5В на 1,8А. Кстати, эту версию представили в ноябре 2008 года.

Type-A
Type-A является классическим интерфейсом USB. Короткий и прямоугольный штепсель стал оригинальным дизайном для USB и по сей день остается стандартным разъемом для использования в конце хоста USB-кабеля. Есть также некоторые вариации Type-A - Mini Type-A и Micro Type-A, но они никогда не были широко принятыми общественностью в связи со сложнохарактерным гнездом. В настоящее время обе эти вариации Type-A признаны устаревшими.

Type-C
Таким образом, спустя Type-A и Type-B мы подошли, очевидно, к новейшему Type-C. Версии Type-A и Type-B должны были работать совместно друг с другом посредством обратной совместимости, однако прибытие Type-C полностью разрушило эти планы, поскольку USB-C предполагает полную замену устаревших технологий USB-соединения. Также Type-C был разработан специальным образом, чтобы дополнительные варианты типа Mini или Micro не понадобилось выпускать вообще. Это, опять же, связано с намерениями заменить все нынешние разъемы на USB Type-C.

Главной особенностью стандарта Type-C является универсальность или симметричность разъема. USB-C можно использовать обеими сторонами подобно технологии Apple Lightning - больше никаких специальных сторон для соединения, которые к тому же еще и в темноте сложно найти. Также версия Type-C основана на USB 3.1, что означает поддержку всех преимуществ последней версии, включая высочайшую скорость.

USB-C по-прежнему является обратно совместимым с существующими вариантами USB, но для такого сценария использования, конечно, понадобятся адаптеры.

Недостатки USB Type-C

Еще более актуальной и вызывающей значительное беспокойство проблемой USB Type-C является нерегулируемая работа коннектора, что привело к ряду опасных поступающих в продажу аксессуаров. Некоторые из таких аксессуаров за счет использования неподдерживаемых уровней напряжения способны «поджарить» подключенное устройство. Например, так было с великолепным на старте флагманом , который впоследствии начал сперва воспламеняться, а потом и вовсе взрываться в руках, брюках, машинах и квартирах своих владельцев.

Данная проблема привела к очевидному и единственному решению - массовому запрету на производство и продажу неоригинальных аксессуаров с поддержкой USB Type-C. Так, если аксессуар не будет соответствовать стандартным спецификациям USB Implementers Forum Inc., то продукт не будет допущен к продаже. Также для проверки рабочего состояния и подлинности различных сторонних аксессуаров компания USB-IF представила защищенное 128-битным шифрованием ПО, которое позволит устройствам с данным разъемом осуществлять автоматическую проверку подключенного устройства или аксессуара с USB-C.

Минусы:

• Конструкция. Дизайн USB Type-C хорош, но пострадала конструкция - она довольно хрупкая. Apple в своем Lightning использует цельнометаллический штекер, когда в Type-C используется овальная форма с размещением сигнальных выводов в центральной части.
• Работа коннектора. Если позволить USB Type-C работать с неподдерживаемыми уровнями напряжения, то, вероятнее всего, кабель и/или устройство подвергнется возгоранию.
• Совместимость. USB Type-C - это инновации в мире USB, но новейшее поколение оставляет в прошлом старые устройства, поскольку не поддерживает работу с ними.
• Переходники. Для полноценной работы с USB Type-C на старых устройствах придется докупать переходники. Это дополнительная трата денег.

Преимущества USB Type-C

Несмотря на все вышенаписанное, USB Type-C можно уверенно назвать шагом вперед для индустрии. Установка данного разъема позволит производителям делать более тонкие компьютеры и мобильные устройства с меньшим количеством портов, высочайшей скоростью передачи данных и в наушники. В будущем, если USB Type-C выбьется в массы, разъему удастся заменить не только порт 3,5 мм для наушников, но и HDMI - интерфейс, используемый для передачи видео. Так USB Type-C заменит привычные сегодня разъемы и станет универсальным стандартом в любой ситуации.

Плюсы:

• Симметричность. USB Type-C позволяет забыть о ситуациях, когда приходится вспоминать, с какой стороны вставлять кабель в разъем. Также отныне можно не бояться не найти нужную сторону USB в темноте.
• Компактность. Габариты USB Type-C составляют 8,4х2,6 мм - это позволяет производителям делать компьютеры и мобильные устройства значительно тоньше.
• Универсальность. Благодаря интеграции единого разъема станет возможной зарядка одним кабелем как ноутбука, так и планшета или смартфона.

Скорость работы интерфейса зависит от установленных контроллеров, и вы будете удивлены тем, что делают с ними некоторые производители. Технология USB Type-C обещает нам скорость передачи данных на уровне до 10 Гбит/с, но первое поколение устройств с USB Type-C оказывается далеко не настолько быстрым. В этой статье мы разбираемся, в чем здесь дело…

USB Type-C - новый интригующий стандарт, который больше года назад стал появляться в ноутбуках, планшетах, телефонах и на других устройствах. И у нас давно возникло желание проверить, какую же скорость он в реальности может обеспечить. Благодаря появлению SanDisk Extreme 900 мы действительно можем заставить этот двусторонний порт работать на пределе. Для тестирования мы подготовили 8 ноутбуков с USB Type-C, а также вставили в настольный ПК специальную карту PCIe, чтобы тест был более полным.

О чем «молчит» ваш порт USB-C

Подразумевается, что USB Type-C станет универсальным стандартным портом, но на сегодня его универсальность проявляется только в запутанности. USB Type-C может работать на скорости 5 Гбит/с или 10 Гбит/с, будучи по-прежнему маркированным как USB 3.1 производителем ноутбука. Технически USB Type-C может работать даже на скорости USB 2.0 - на жалких 480 Мбит/с. Так что если вы видите порт USB Type-C, то нем можно сказать только то, что скорость интерфейса может варьироваться от скромных 480 Мбит/с до внушительных 10 Гбит/с.

Чтобы запутать все еще сильнее, технология Intel Thunderbolt 3 использует порт USB Type-C для передачи данных через PCIe. И она также поддерживает USB 3.1 со скоростью 10 Гбит/с.

Обсуждать Thunderbolt 3 и поддержку передачи видео через USB Type-C нужно отдельно, и мы посвятим этому другую статью. Однако о питании и не столь универсальной зарядке через USB Type-C уже было сказано.

Не все порты USB Type-C одинаковы

Что же установлено в ваш ноутбук?

На производительность USB Type-C влияет ряд ключевых факторов. Первое - это возможности жесткого диска в вашем ПК. Если вы копируете со встроенного винчестера, получить скорость даже близкую к скорости порта просто невозможно, просто потому что большинство дисковых интерфейсов не дотягивают до максимальной производительности USB Type-C.

Другой важный фактор - это контроллер, используемый для подключения порта. На сегодняшний день существует два популярных чипа, доступных на рынке. Первый из них - ASmedia ASM1142. Этот чип USB 3.1, работающий со скоростью 10 Гбит/с, можно найти во множестве ранних версий ноутбуков и настольных ПК, которые были оснащены USB Type-C. И поскольку нам не удалось оперативно найти ноутбук с этим чипом, мы вставили карту Atech BlackB1rd MX1 PCIe в настольный ПК. Производительность собранной системы должна быть практически такой же, как у ноутбуков с данным чипом. Другой кандидат на лидерство - это дорогостоящий чип Intel Thunderbolt 3, который также поддерживает возможность работы USB со скоростью 10 Гбит/с.

Ну и, наконец, весьма популярное на сегодня решение, которое можно найти во множестве ноутбуков - это контроллер USB 3.0, встроенный непосредственно в чипсет системной логики Intel. Тот же чип используется для подключения стандартных прямоугольных портов USB 3.0 Type-A. Многие производители ПК просто передают его сигнал на овальные порты USB Type-C. И именно это решение является самым популярным, так как оно дешевле и требует меньше энергозатрат. Однако оно также ограничивает работу любого порта USB Type-C максимальной скоростью USB 3.0 - 5 Гбит/с.

SanDisk Extreme 900 - один из первых дисков с поддержкой USB 3.1 10 Гбит/с

Метод тестирования

Для проведения тестов мы использовали SanDisk Extreme 900 SSD, который действительно поддерживает подключение USB Type-C на скорости 10 Гбит/с. SanDisk удалось создать это накопитель емкостью 2 Тб, объединив два диска M.2 SSD в массив RAID 0 внутри одного корпуса. И получился действительно быстрый USB-диск. Подключая его к портам USB Type-C каждого компьютера, мы запускали утилиту AS SSD, которая позволяет оценить реальную скорость последовательной передачи данных порта.

Результаты, которые говорят сами за себя, вы можете увидеть на диаграмме ниже. Мы расположили их в порядке убывания производительности. На подписях указаны как модели ноутбуков, так и версии установленных контроллеров.

Мы оценили 8 ноутбуков, чтобы исследовать производительность USB Type-C (нажмите на картинку для увеличения)

Неудивительно, что производители ноутбуков, выбравшие самый дешевый вариант (подключение контроллера Intel USB 3.0 5 Гб/с к порту USB Type-C), обеспечивают вам… производительность в 5 Гбит/с. Нам не удалось протестировать 12-дюймовый MacBook, потому что AS SSD не работает на OS X, но он использует тот же контролер. Так что приходится ждать эквивалентной производительности.

Куда больший интерес вызывает работа чипов со скоростью 10 Гбит/с: ASMedia и Thunderbolt 3. На диаграмме они представлены 2 моделями Dell XPS (для Thunderbolt) и картой ASMedia в настольном ПК. В нашем тесте ASmedia показал небольшое преимущество над контроллером Thunderbolt 3. Впрочем, производители ПК подтверждают эти данные, сославшись на результаты собственных внутренних тестирований.

Модель Samsung Notebook 9 Pro использует только часть контроллера Intel Thunderbolt 3, поддерживающую USB 3.1

Впрочем, в тесте есть еще один интересный участник - это ноутбук Samsung Notebook 9 Pro. 15,6-дюймовая модель использует достаточно редкий подход оснащения порта USB Type-C за счет использования чипа Intel «Alpine Ridge» с Thunderbolt 3, однако включает в нем только поддержку USB. Даже в панели «Диспетчера устройств» вы найдете только контроллер Intel USB 3.1, как это показано на скриншоте выше.

Представители Samsung подтвердили, что этот ноутбук не работает с Thunderbolt 3. Мы проверили это при помощи диска Akitio Thunderbolt 3 - действительно не работает. Зачем инженеры Samsung поступили таким образом, остается тайной.

Однако нам известно, что производительность оказалась удивительно низкой. Да, этот порт работает быстрее, чем обычные USB Type-C со встроенным чипом Intel, но намного медленнее, чем ASMedia и полная версия Thunderbolt 3. Странный ход.

Заключение

Один взгляд на тестовую диаграмму дает понять, что у наличия в компьютере полноценного порта USB 3.1 со скоростью 10 Гбит/с есть реальные преимущества. Самый очевидный вывод: вам не придется долго ждать копирования файлов на USB-диск. Но кроме этого только с полноценным портом вы сможете раскрыть все преимущества внешнего диска с USB 3.1. И поскольку на рынке будет появляться все больше моделей ПК с портами USB Type-C, мы рекомендуем внимательнее читать характеристики перед покупкой компьютера.

Взглянув практически на любой ноутбук, вы обнаружите целый ряд различных портов, украшающих их бока: USB, HDMI, подключение питания и несколько других. Вскоре это может уйти в прошлое, так как такие производители как Apple, HP и уже готовы принять новый универсальный стандарт, предлагающий повышенную скорость, улучшенную функциональность и удобство. Наступает время USB-C, и его будущее выглядит весьма перспективным.

Один кабель, множество применений

Сейчас большинство периферийных устройств подключается к ПК через разъем USB-A. Он имеет прямоугольную форму и применяется на USB флеш-накопителях, внешних клавиатурах, мышах, жестких дисках и почти на всех остальных устройствах.

С противоположной стороны кабеля, как правило, находится другой тип разъема, например, Micro USB, подключаемый к смартфонам, Mini USB для других гаджетов, Micro USB-B для соединения с некоторыми запоминающими устройствами, либо USB-B квадратной формы, используемый в принтерах. Сложность в том, что вам нужно иметь отдельный кабель для каждого устройства, и нет гарантии, что оказавшись где-то в другом месте, вы сможете найти именно тот, который вам нужен.

USB-C упрощает эту ситуацию, устанавливая единый стандартный формат для всех устройств, и даже одинаковый разъем на обоих концах кабеля. Тонкий разъем овальной формы имеет меньший размер по сравнению с предыдущими форматами USB. Кроме того, он также симметричный/обратимый подобно разъему Lightning от Apple – поэтому времена, когда вы манипулировали кабелем, чтобы найти правильный способ подключения к вашему устройству, вскоре уйдут в прошлое.

Со временем USB-C, вероятно, станет единственным универсальным портом для всех устройств, заменив USB-A, USB-B, Micro USB и Mini USB, которые так усложняют нашу жизнь сейчас. Все кабели будут одинаковыми и будут подходить ко всем устройствам. Надо признать, что произойдет это не так скоро, так как большинство периферийных устройств на рынке все еще используют старые типы подключения. Но с выходом новой линейки MacBook Pro от Apple, оснащенных исключительно портами USB-C, Asus Zenbook 3 и HP Spectre, использующими тот же подход, USB-C порты становятся привычной опцией на множестве современных ноутбуков и устройствах 2-в-1. Это, несомненно, свидетельствует о том, что будущее за новой платформой.

Каковы преимущества USB-C?

Конечно, простое изменение конструкции разъема и порта вряд ли будет весомой побудительной причиной для апгрейда всей вашей периферии, но это не единственное преимущество USB Type-C. Новый формат также поддерживает самый последний протокол USB 3.1, который более быстрый и универсальный, чем предыдущие версии, используемые на устройствах с USB типа А.

• Скорость . Когда в далеком 1996 году был представлен USB 1.0, он имел максимальную скорость передачи данных 12 Мб/с. Последовавший за ним в 2000 году USB 2.0 «скакнул» до 480 Мб/с. Пришедший ему на смену в 2008 году USB 3.0 обеспечил значительно улучшенный показатель в 5 Гб/с. Теперь же USB 3.1 вдвое превысил эту цифру, предложив целых 10 Гб/с и еще ряд дополнительных преимуществ.
• Производительность . Эти дополнительные преимущества включают способность обеспечить передачу до 100 Ватт мощности для подключенных устройств, что вполне достаточно для зарядки любого смартфона, планшета и почти любого ноутбука. Новый формат также может передавать сигнал для мониторов с разрешением 4К и аудиосигнал.
• Компактность . Меньший размер и универсальность портов означают, что теперь они станут повсеместно применяться на ультратонких ноутбуках и Android смартфонах, таких как Google Pixel.
• Универсальность . Универсальная природа нового стандарта открывает целый ряд полезных практических применений при помощи всего лишь одного кабеля. Например, пользователь может подключить свой ноутбук, оснащенный USB-C, к дисплею с внешним питанием и подзаряжаться одновременно с просмотром видеоконтента. Если к монитору подключены другие USB устройства, допустим, внешний диск, ПК также может получить к нему доступ и передавать файлы. Кроме того, кабель можно использовать для подключения и зарядки смартфона.
• Совместимость . USB Type-C имеет обратную совместимость с предыдущими поколениями. Если у вас есть адаптер или аппаратный ключ, вы будете иметь возможность пользоваться своими USB устройствами через USB-C. Для удовлетворения такой потребности уже выпущен ряд интересных аксессуаров, таких как Targus Dock 410, предлагающий не только три порта USB 3.0, но также HDMI, Gigabit ethernet и различные видео опции. Тот факт, что устройство может управлять всем этим набором функций через один USB-C порт, показывает потенциал платформы - не зря все больше современных ноутбуков, например, линейка тонких 12-дюймовых MacBook от Apple оснащается единственным портом. Сейчас уже есть еще более быстрая форма USB Type-C, включающая еще и поддержку Thunderbolt 3.0. С ней устройства, подобные MacBook Pro, Dell XPS 13 и HP Spectre способны достигать скорости до 40 Гб/с – в четыре раза выше по сравнению с USB 3.1. Благодаря возросшей скорости передачи данных пользователи могут подсоединить USB-C кабель к вышеупомянутому Targus Dock 410 и запустить два внешних дисплея с разрешением до 3840x2160, подключив их к DVI-D и HDMI портам на док-станции. Так как стандарт еще новый, спецификации производителей могут различаться на разных устройствах – поэтому потребителю необходимо убедиться, что аксессуары, подобные Dock 410, совместимы с их ноутбуками.
• Реверсивность . Кто ни разу не ругался, пытаясь правильно попасть разъемом Micro USB или даже стандартным USB разъемом в устройство? Разъем Lightning от Apple избавлен от такого неудобства, а теперь таким же удобным является и USB-C.

Каковы недостатки USB Type-C?

Так как USB-C относится скорее к типу разъема, а не к внутренним спецификациям, пользователи могут быть неприятно удивлены тем, что их устройство работает не так быстро, как они ожидали. Первое поколение USB-C использует технологию USB 3.0, которая имеет максимальную скорость 5 Гб/с, в то время как второе поколение USB-C поддерживает USB 3.1, обеспечивающую 10 Гб/с. Существует также третье поколение, включающее в себя Thunderbolt 3 (например, на новых MacBook Pro), с максимальной скоростью до 40 Гб/с. Проблема с каждым из портов в том, что они выглядят одинаково, но производители используют различные компоненты в линейках своих моделей. Поэтому, чтобы избежать разочарования, потенциальным покупателям следует проверять характеристики и скорость разъема перед покупкой.

Кабели также могут сбивать с толку, так как все выглядят одинаково, но при этом имеют различные варианты исполнения, влияющие на их возможности. Если вам нужен кабель для подзарядки, вы должны убедиться, что он поддерживает USB Power Delivery, а для HDMI, MHL или DisplayPort вам нужен USB-C кабель с функцией альтернативного режима. Эти неудобства, несомненно, будут устранены в будущем, но на данном этапе покупатель должен тщательно проверять все детали.

Главная же проблема, стоящая перед USB-C – дешевые кабели и аксессуары, которые могут нанести физические повреждения устройству. Проблема вызвана тем количеством энергии, которое они способны передавать. Это может быть опасным не только для устройств, но и для людей. Поэтому не стоит приобретать дешевые, не фирменные изделия из Китая, а выбирать надежные проверенные бренды.