El futuro del USB: conector tipo C y otras innovaciones. USB Type-C: pros y contras respecto a la carga convencional

Los nuevos estándares reemplazan constantemente a los antiguos. Y ahora ha llegado el momento de una transición verdaderamente significativa, porque ha comenzado la introducción de un nuevo formato para el puerto más común: el USB. Averigüemos qué nos traerá el recién creado Type-C.

De hecho, el formato en sí fue aprobado hace bastante tiempo. Hubo un tiempo en que incluso estuvimos en nuestro sitio web. Pero el camino del estándar hacia los dispositivos de consumo final es bastante difícil. Cosas como los puertos deberían incluirse en la producción a un nivel bastante temprano, por lo que es lógico que recién ahora hayan comenzado a aparecer los primeros dispositivos reales con el puerto discutido.

El primer dispositivo comercial más o menos grande con USB tipo C había una tableta a bordo. Aunque se anunció allá por noviembre del año pasado, sólo salió a la venta en China. Y el otro día dos de los mayores gigantes de la informática anunciaron sus nuevos portátiles, que también están equipados con el nuevo estándar USB. Este es el nuevo de Apple y el nuevo de Google. Y si en el Chromebook hay dos puertos nuevos, que van acompañados de dos USB “antiguos”, en el MacBook es el único, salvo el jack combinado de 3,5 mm.

El lanzamiento de dispositivos con un nuevo estándar de puerto por parte de empresas tan grandes significa que el mercado de periféricos para los cuales se conciben puertos recibirá un fuerte impulso. Aunque las dos computadoras portátiles antes mencionadas serán dispositivos muy específicos.

Entonces, ¿qué se puede hacer con el nuevo estándar USB? Primero, aclaremos el hardware. El nuevo conector se llama Tipo-C. Es pequeño, delgado y simétrico. Una especie de término medio entre microUSB (también conocido como Micro-B USB) y Lightning. Sus dimensiones físicas serán de 8,4 mm por 2,6 mm.

Pero al mismo tiempo también hay nuevo estándar USB 3.1 (esto no es lo mismo que un conector), que es compatible con el nuevo conector Tipo-C. Ha habido un gran paso adelante en las especificaciones. En comparación con USB 3.0, la velocidad de transferencia de datos se ha duplicado, de 5 Gbit/s a 10 Gbit/s. Al mismo tiempo, también ha aumentado la capacidad de transmitir energía. Con el estándar 3.1 se puede transmitir una corriente de 5 A con una tensión de 20 V. Con la ayuda de cálculos sencillos, esto se transforma en 100 W de potencia. En comparación, USB 3.0 era capaz de entregar 1,8 A a 5 V (9 W). Además, USB 3.1 puede transmitir corriente no sólo desde el host al destinatario, sino que también puede hacerlo en ambas direcciones, si es necesario.

Ahora volvamos a la pregunta de qué nos puede aportar el nuevo estándar USB. Como puede ver en las especificaciones, ahora está realmente listo para asumir absolutamente todas las funciones que se puedan asumir. Cuando a la humanidad se le ocurrieron los conectores y enchufes, aproximadamente en el mismo momento debería haber nacido el sueño de que habría un solo conector y un enchufe en el mundo, para absolutamente cualquier propósito. Y ahora este sueño empieza a tomar forma.

Con el estándar USB 3.1, puede transferir datos, conectar pantallas externas, conectar dispositivos de audio, transferir carga, es decir. El nuevo estándar tiene el potencial de reemplazar verdaderamente todos los puertos existentes actualmente.

Aunque el nuevo MacBook de 12″ hace esto de forma algo agresiva, muestra claramente que un puerto es suficiente. O más bien, probablemente todos eventualmente entenderán que un puerto probablemente no sea suficiente (después de todo, debemos distinguir de alguna manera la MacBook de segunda generación de la primera), pero un tipo de puerto es suficiente. Lo que es especialmente satisfactorio es que ahora la carga será universal. Esto significa que todos los portátiles se pueden cargar exactamente con el mismo cable que un smartphone. No más enchufes patentados que le costarán tanto como una computadora portátil completa si los pierde. Además, los bloques de carga serán más pequeños, más ordenados y, nuevamente, se adaptarán a cualquier dispositivo.

El gran problema del nuevo estándar es la falta de compatibilidad directa con dispositivos más antiguos. Pero no todo es tan malo como mucha gente piensa. Es posible tener cables con Tipo-C en un extremo y “viejos” USB tipo A por el otro. Naturalmente, en este caso, todas las ventajas de 3.1 no estarán disponibles y estarán limitadas por el estándar más pequeño de la cadena, pero todo funcionará y esto es algo positivo. Ya hay adaptadores. El de Apple, por ejemplo, cuesta 79 dólares, pero eso no significa que todo vaya a ser tan malo y que los chinos no se pongan al día rápidamente.

Es poco probable que todos los fabricantes decidan ahora abandonar por completo los puertos antiguos, pero cuanto antes pasemos a los nuevos, mejor. Pregunte a los usuarios de Apple si se arrepienten de cambiar a Lightning. Estoy segura que no, aunque para muchos fue doloroso. Por cierto, es muy interesante ¿qué puerto habrá en los nuevos iPad y iPhone, Lightning o USB-C?

Como resultado, tenemos un estándar que tiene todas las posibilidades de acabar por completo con todos los competidores. Es muy posible que en un futuro muy próximo solo necesitemos un cable fino para hacer absolutamente de todo con absolutamente cualquier dispositivo. Y eso es maravilloso.

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Los cambios y mejoras recientes en la tecnología USB están ampliando la elección de interfaces para los usuarios. Inicialmente, el USB Implementers Forum cambió el nombre de la interfaz USB 3.0 a USB 3.1 Gen 1. Al mismo tiempo, especificaciones técnicas La interfaz sigue siendo la misma. Luego, el foro presentó USB 3.1 Gen 2 y nuevo tipo conector físico, que se llama USB Tipo C. Decidimos arrojar luz sobre la situación en torno a estos estándares y conectores.

Tecnología USB 3.1

La tecnología USB 3.1 Gen 1 (anteriormente USB 3.0) es actualmente compatible como estándar con los últimos sistemas operativos MacOS, Linux y Windows. La interfaz proporciona un rendimiento teórico máximo de 5 Gbps y un rendimiento real de hasta 3,4 Gbps y hasta 900 mA de corriente para dispositivos. A diferencia de USB 2.0, la versión 3.1 funciona en modo full duplex, es decir, es posible enviar y recibir datos simultáneamente.

USB 3.1 Gen 2 ofrece a los usuarios el doble de rendimiento que Gen 1: 10 Gbps. USB 3.1 Gen 2 no es un estándar para Intel o AMD, pero puede ser compatible con controladores y controladores de terceros. Aunque Gen 2 recibió cambios menores de protocolo, es compatible con versiones anteriores de Gen 1.

Ámbito de aplicación de USB 3.1

Por lo tanto, la tecnología USB 3.1 proporciona al usuario un rendimiento significativamente mayor en comparación con USB 2.0. Al utilizar unidades extraíbles, se garantizará una transferencia de datos más rápida: archivos de vídeo e imágenes de gran tamaño. USB 3.1 proporcionará soporte altas resoluciones y velocidades de fotogramas para cámaras utilizadas en sistemas de visión artificial en líneas de producción. En consecuencia, las cámaras PTZ utilizadas tanto en sistemas de videovigilancia como en sistemas de videoconferencia sin utilizar un códec de hardware pueden admitir resoluciones de 1080p60 y superiores. Sin duda, esto mejora la calidad y reduce el costo de los sistemas de videoconferencia, y también permite a los usuarios conectar sus propios dispositivos a Skype y WebEx.

Configuración de pines USB 3.1

Al igual que USB 3.0, USB 3.1 recibió pines adicionales para admitir SuperSpeed. Los pines D+ y D- siguen siendo los mismos, incluidos (alimentación) y (tierra). Para dar servicio al bus SuperSpeed, se agregaron dos pares trenzados adicionales, que proporcionan transmisión de datos SuperSpeed ​​bidireccional: StdA_SSRX+ y StdA_SSRX- (recepción) y SSTX+ y StdA_SSTX (transmisión).

USB tipo C

El nuevo tipo de conector físico trae importantes cambios cualitativos que lo diferencian de USB 3.1 Gen 1 y Gen 2. El tipo C admite velocidades de transferencia de datos de hasta 40 Gbps (modo alternativo Thunderbolt 3) y una potencia actual de hasta 100 Watts. Muchos ya han apreciado la forma del conector: se puede insertar por ambos lados. Tanto el conector como el conector resultaron ser bastante compactos y mucho más duraderos que las alternativas, por ejemplo, el micro USB. Los cables están marcados con un chip electrónico para garantizar un uso adecuado y evitar situaciones en las que no sea compatible o transfiera demasiada energía a un dispositivo que no lo admita. El tipo C es compatible con versiones anteriores de USB 2.0, 3.1 Gen 1 y 3.1 Gen 2.

El tipo C puede consumir y proporcionar energía. Se puede utilizar el mismo puerto tanto para conectar una unidad flash como para cargar una computadora portátil. Además, el Tipo C carga más rápido dispositivos como smartphones y tablets.

Modos alternativos

USB Type C puede funcionar en los llamados modos alternativos, que le permiten transferir no solo datos USB a través del conector y los cables. En este caso se utilizan otros protocolos físicos, y con cada uno de ellos se asegura la transmisión de corriente con una potencia de hasta 100 vatios.

  • Modo alternativo DisplayPort– soporte para transmisión de video con resoluciones de hasta 4Kp60 4:4:4 con DisplayPort versión 1.3. Transferencia simultánea de USB 3.1 Gen 2 y USB 2.0.
  • Modo alternativo de enlace de alta definición móvil (MHL)— soporte para transmisión de video con resoluciones de hasta 4Kp60 (1 línea) o hasta 8Kp60 (4 líneas) usando MHL 1.0, soporte para USB 2.0 y 3.1 según la configuración.
  • Modo alternativo Thunderbolt 3– Admite hasta dos pantallas con resoluciones de hasta 4Kp60, PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 y transmisión 3.1, según la configuración.
  • Modo alternativo HDMI– compatibilidad con la especificación HDMI 1.4b (4Kp30, 4Kp60 4:2:0), no hay soporte simultáneo para USB 3.1 en ninguna configuración.

Tendencias en torno al USB-C

Las características y ventajas del USB Tipo C seguramente se reflejarán en la creciente presencia del conector en dispositivos móviles y portátiles. Entre los dispositivos con este tipo de conector se encuentran unidades flash, varias estaciones de acoplamiento, monitores y adaptadores para interfaces obsoletas. Para 2019, se espera que se envíen hasta dos mil millones de dispositivos diferentes.

Hoy les hablaré sobre varios cables USB tipo C. Y intentaré disipar las dudas sobre su viabilidad. La revisión contiene cables de Orico, que están diseñados para conectar su dispositivo con un conector novedoso a una computadora u otro dispositivo con puertos USB 2.0 y USB 3.0.

El conector USB tipo C está ganando popularidad y muchas personas no sólo no lo han visto, sino que tampoco entienden qué innovaciones hay detrás. ¿Sobre qué se difunden opiniones como “todo se quemará” y “¿por qué necesito otro conector?”

Intentaré contarlo con mis propias palabras. Otros pueden encontrar la especificación "Especificación USB Type-C Versión 1.1.pdf". .

En el texto utilizo la palabra “conector” como palabra general para los conceptos “conector”, “zócalo”, “conector”, “puerto”, etc.

Información histórica

Y ahora en los dedos. Hace mucho tiempo, en una galaxia muy, muy lejana, se desarrolló una especificación de transferencia de datos llamada “USB” v1.0. Entonces el USB 1.1 contraatacó. USB 2.0 ha llegado a las masas. Y USB 3.0, aunque no es universal, se ha instalado con éxito en varios dispositivos. El estándar USB 3.1 ha realizado aclaraciones y modificaciones. Y, lo más importante, cada estándar tenía un montón de conectores correspondientes. Por conector encendido diferentes tipos dispositivos con diferentes propósitos y compatibilidad parcial con versiones anteriores: USB tipo A, USB micro-A, USB Micro-B SuperSpeed.
Fue la diversidad acumulada y la compatibilidad incompleta lo que trajo confusión, inconvenientes y dio lugar a muchas bromas. Así, el nuevo estándar USB tipo C se ha convertido en una “nueva esperanza”. No cambia el estándar de transferencia de datos (pero sí agrega uno). Se trata de un estándar de conector que combina las ventajas de los conectores de todos los estándares USB anteriores y evita sus desventajas.

Propiedades del USB tipo C

Básico nuevo presentaciones:
- un conector para todo (para impresoras, teléfonos inteligentes, unidades flash... ¡monitores!)
- conector de espejo (no es necesario adivinar en qué dirección insertarlo)
- pequeñas dimensiones (es un poco más grande que el micro USB)
- el conector está fijado de forma muy segura en el enchufe (¡sí!)
- debe soportar hasta 10.000 conexiones
- el conector soporta los estándares USB 1.0 – USB 3.1
- invita a los dispositivos a decidir de forma independiente quién será maestro/esclavo y fuente de energía/consumidor
- el cable puede ser pasivo o activo (con la electrónica en su interior)

Básico viejo presentaciones:
- la norma no define la longitud del cable, ya está definida en las normas de transmisión de datos;
- el conector puede soportar hasta 5 A, pero esto se describe en los estándares BC1.2 y Power Delivery

A continuación, puede hablar sobre la integración de DisplayPort, la transmisión de audio y más. E intentaré hacer esto en las siguientes revisiones, pero por ahora veamos la implementación de tres cables USB tipo C con compatibilidad con versiones anteriores.

Desembalaje

Y solo ahora veamos el paquete recibido. tengo que revisar


Cada uno de ellos está empaquetado en una bolsita, en una caja de cartón y en otra bolsita. Dos de las tres cajas estaban arrugadas durante el transporte. Todos los cables tienen exactamente 1 metro de largo y 3 mm de grosor (excepto el LCU-10-BK, que mide 4 mm). Los cables están un poco rígidos y felizmente vuelven a su antigua posición.





Configuración de pines

¿Qué aporta la universalidad a la compatibilidad con versiones anteriores?
En los estándares USB 2.0 – USB 3.1, los roles maestro/esclavo se determinan a través de la forma del conector.
En el estándar USB Type-C, las funciones maestro/esclavo se determinan mediante una resistencia pull-up a tierra o alimentación. Entonces, conectar solo un cable le dice al dispositivo USB Type-C qué esperar en el otro extremo.

banco de pruebas

El stand en sí se ve así.


Ya he probado varios cables, así que tengo algo con qué comparar. El cargador es bastante potente y tiene buena estabilidad del voltaje de salida. El probador utilizado puede cargar el cargador con una corriente específica y almacenar todos los datos de medición.

La tabla contiene los resultados de las mediciones de cables a diferentes corrientes.

* La columna directa muestra voltajes sin ningún cable. Las columnas restantes deben compararse con Direct y entre sí.
* La columna gris de ECU10bk muestra el resultado de encender el conector USB tipo C en el otro lado.
* las columnas grises restantes contienen datos de algunos cables que he medido anteriormente.

Reanudar

Hasta el momento son muy pocos los dispositivos con el nuevo conector y el artículo está destinado a los más afortunados.
que buscan “puentes” similares entre generaciones.

* El conector USB tipo C se mostró en todo su esplendor. Es fácil de insertar, se sujeta firmemente y se retira fácilmente. Y tiene una disposición de espejo de contactos.

* el cable más popular ECU-10-BK (USB tipo C a USB tipo A) mostró buenos resultados. Puede pasar con seguridad alrededor de 2 A a través de sí mismo. Pero eso sí, no está a la altura de sus parientes de un metro de largo.

* un cable ligeramente específico LCU-10-BK (USB tipo C a micro USB 3.0) de repente mostró resultados completamente idénticos con diferentes grosores de cable y diferentes conectores. Incluso es algo extraño.

* No puedo decir qué pasó con el cable MCU-10-BK (USB tipo C a micro USB 2.0). Quizás sea sólo un matrimonio.

PD Habrá una prueba de características de velocidad, pero en otra revisión.

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USB Type-C no es exactamente un concepto nuevo para los fanáticos de Android, pero hay algunos que todavía no conocen esta tecnología. En este artículo, descubriremos qué es el USB Type-C y obtendremos algunas recomendaciones sobre cómo utilizarlo.

USB (Universal Serial Bus) es un cable estándar que le permite transferir datos y energía entre dispositivos electrónicos. Apareció por primera vez en 1998 y ha pasado por varias versiones desde entonces, siendo la más reciente el USB Type-C.

Cada versión USB tiene límites de cantidad y velocidad de transferencia de datos corriente eléctrica a través de ella. Los conectores USB Tipo-A y Tipo-B anteriores solo tienen cuatro pines, pero el USB Tipo-C tiene 24, velocidades de transferencia de datos más grandes y más rápidas.

Por ejemplo, Micro-USB 2.0, que actualmente se encuentra en los teléfonos inteligentes Android, admite potencia de 5 V (voltios) / 2 A (amperios) y velocidades de transferencia de datos de 480 Mbps. USB 3.1 Type-C, por otro lado, tiene una alimentación de 20 V/5 A con velocidades de transferencia de hasta 10 Gbps.

¿Cuáles son las ventajas del USB tipo C?

Type-C tiene varias otras características útiles. El conector USB tipo C es reversible, lo que significa que funcionará sin importar la orientación en la que lo conectes, y tiene un pin idéntico en ambos extremos.

Es más, la próxima generación de HDMI es compatible con USB Type-C, lo que significa que no hay necesidad de un dongle separado para enviar datos audiovisuales de alta definición. En el futuro, las computadoras portátiles sin duda adoptarán completamente el USB Type-C.


¿Cuáles son las desventajas del USB tipo C?

No todos los fabricantes se están adaptando al nuevo estándar USB. Algunos cables USB tipo C siguen el estándar USB 2.0, lo cual es una práctica peligrosa y puede dañar su teléfono inteligente.

Si necesita comprar un cable tipo C para su teléfono, puede comprar uno del fabricante de su dispositivo en este momento.

Una vez más gran problema, es el número de dispositivos que lo utilizan. Nektus 5X, buena suerte para encontrar un cable. Otra desventaja es que los cables y cargadores USB tipo C de calidad son caros.


Tenga cuidado con los cables USB tipo C baratos, pueden dañar su teléfono.

Incluso si su teléfono inteligente tiene USB Type-C, es posible que no admita USB 3.1 a menos que verifique si lo tiene antes de comprarlo. Utilice siempre el cable que viene con su dispositivo USB tipo C

El puerto USB Type-C tiene al menos una innegable y ventaja obvia frente al puerto micro USB; puede insertar el conector desde cualquier lado (como Lightning). Pero el USB Type-C también tiene desventajas, de ellas hablaremos hoy.

1. USB Type-C no admite carga rápida

Actualmente, ningún teléfono inteligente con cable USB tipo C es compatible con tecnologías que admitan carga rápida (por ejemplo, Qualcomm Quick Charge 2.0). Quizás aparezca en el futuro, pero definitivamente no en aquellos teléfonos inteligentes que ya se han lanzado al mercado.

2. USB Type-C no garantiza altas velocidades de transferencia de datos


USB Type-C es solo un factor de forma de conector, no un estándar de intercambio de datos. El cable USB Type-C puede cumplir con diferentes estándares: USB 2.0, 3.0 y 3.1. Incluso si el cable admite USB 3.1, la velocidad de transferencia de datos a través de él estará limitada por el puerto del teléfono inteligente o la computadora. En teoría, los datos se pueden transferir a través de USB 3.1 a velocidades de hasta 10 gigabits por segundo, pero en realidad, estas velocidades probablemente serán inalcanzables incluso en condiciones ideales.

3. El USB tipo C no se utiliza mucho

Seguro que muchas veces has pedido a tus amigos un cargador o un cable para cargar tu smartphone muerto. En el caso del USB Type-C, esto no funcionará; es poco probable que alguien tenga un cable de este tipo. Puedes pedirle a cualquier transeúnte un cable micro USB. Quizás se nieguen, pero casi todo el mundo lo tiene.

4. El USB tipo C es caro

Lo peor es si el cable se pierde o queda inutilizable: un cable micro USB es muy barato en las tiendas de informática y el USB Type-C no está disponible en todos los puntos de venta y tendrá que pagar mucho por él. mas dinero. Además, no hay garantía de que el nuevo cable sea de la misma calidad que el que viene con el smartphone, existe un alto riesgo de encontrarse con uno falso;

5. USB Type-C no admite accesorios comunes

Si ya ha adquirido varios accesorios para su teléfono inteligente, como un portátil cargadores, adaptadores OTG, unidades flash, parlantes, etc., prepárese para que sean incompatibles con USB Type-C. Actualmente, encontrar accesorios que admitan este estándar es bastante complicado.

Todo esto no significa que el estándar USB Type-C sea malo, es solo que aún no ha llegado su momento. Además, muchos problemas de compatibilidad se pueden solucionar comprando un adaptador USB Type-C -> micro USB.