Що означає усб. Як визначити, який USB порт стоїть на ноутбуці чи комп'ютері? Розпинування роз'єму mini-USB - тип А

Що таке USB? За офіційними даними технічних параметрів IT-технологій визначено як універсальну послідовну шину. USB-драйвера необхідні для...

USB – що таке? Види та фото

Від Masterweb

Що таке USB? На сьогоднішній день про це не знає і не чув, мабуть, лише лінивий. USB міцно увійшов у життя сучасної людини, і багато сфер діяльності неможливо без неї уявити. USB за популярністю обійшов всі інші аналогічні інтерфейси, які взаємодіють із комп'ютерними периферійними пристроями. Роз'ємами USB оснащені практично всі електронні гаджети та системи: комп'ютери, телефони, планшети, телевізори, автомобільні магнітоли та багато інших пристроїв.

Поняття USB

Розібратися, що таке USB, допоможе технічне визначення. В офіційній документації заявлено: USB, Universal Serial Bus – універсальна послідовна шина. По суті, це програмний засібздійснює з'єднання для трансляції даних між електронними гаджетами.

USB має власний символьний значок у вигляді геометричних фігур: два кола (маленький та великий), трикутник та квадрат. З великого кола виходять три розгалужені лінії, на кінцях яких знаходяться інші фігури.

Можна визначити, що таке USB, простіше поняття. Це роз'єм, до якого підключається пристрій зі штекером того самого стандарту. Наприклад, при допомоги USBдо комп'ютера підключається клавіатура, миша, принтери. Для обміну інформацією, встановленням різних оновлень, налаштувань приєднуються телефони, смартфони, планшети, електронні книги, портативні жорсткі диски та багато інших гаджетів.

Особливості та переваги

Цей інтерфейс був розроблений і представлений наприкінці 1994 року. Руку до появи USB доклали такі компанії, як "Майкрософт", "Інтел", "Філіпс" та "ЮС Роботікс".

Раніше зовнішні сторонні пристрої спілкувалися з ПК за допомогою таких засобів комутації, як PS/2, послідовний та паралельний вхід-порт, окремий роз'єм для під'єднання ігрових маніпуляторів, і що таке USB ніхто навіть не чув. Під час розробки нових гаджетів з'явилася гостра необхідність уніфікувати комутаційні можливості. Презентація нового стандарту призвела до розширення функціональності комп'ютера та стимулювала розробку сторонніх продуктів із шиною USB.

На сьогоднішній день всі ПК та ноутбуки виходять в обов'язковому порядку з роз'ємами USB. У стаціонарному комп'ютері USB-конекторів може бути монтовано до 12 штук, ноутбук має 3-4 входи. Будь-який сучасний "поважаючий себе" гаджет має у своєму активі USB-порт.

Простота та зручність у використанні стали синонімами USB-технології. Вона дозволила взаємодію зі специфікацією «Plug and Play», яка передбачала надійну, швидку та дружню комутацію зовнішніх джерел.

Стандартизація USB

Пробні специфікаційні стандарти були представлені наприкінці 1994 р. Далі протягом року випускалося ще кілька версій, і 15 січня 1996 року було презентовано стандарт USB 1.0. Він характеризувався двома видами обміну даними: високим прохідним каналом до 12 Мбіт/с та низьким – 1.5 Мбіт/с. При високій прохідності довжина USB кабелю становила 3 ​​м, а при низькому - 5 м. Напруга для пристроїв, що підключаються, було визначено в 5 В з максимальним струмом - 500 мА. Підключити можна було до 127 гаджетів. При цьому всі вони могли працювати з різним пропускним стандартом.

У вересні 1998 р. була проведена робота над виявленими помилками, збільшена швидкість до 15 Мбіт/с, та отримала путівку у життя USB-версія 1.1.

Початок 2000 ознаменувався виходом інтерфейсу USB покоління 2.0. Було введено швидкісний режим обробки та трансляції даних. USB 2.0 отримав три види пропускної спроможності:

від 10 до 1500 Кбіт/с використовувалася для експлуатації клавіатурами, мишами та ігровими гаджетами; від 0.5 до 12 Мбіт/с зарезервували різні відео та аудіозасоби; від 25 до 480 Мбіт/с працювала з жорсткими дисками(HDD) та обробкою відеопотоків.

Додаткові специфікації

У 2005 р. було розроблено технологію USB Wireless. Характерною рисою була заявлена ​​бездротова комутація з великою швидкістю передачі. У радіусі 3 метрів швидкість становила близько 480 Мбіт/с, 10 м – 110 Мбіт/с.

Спільними зусиллями компаній "Майкрософт", "Інтел", "Хьюлетт-Паккард" та деяких інших з'явився специфікаційний стандарт USB 3.0. Ця версіяповністю сумісна з 2.0. Рознімання останньої специфікації мають характерний синій колір пластику на відміну від білого. попередньої версії. Специфікація 3.0 має додаткові чотири лінії комутації, через що кабель став трохи товстішим, а пропускна здатність зросла до захмарних 5 Гбіт/с. При таких параметрах, наприклад, інформація об'ємом 1 Тб може бути передана приблизно за 50 хвилин. Тоді як за стандарту 2.0 той самий обсяг передається близько 9 годин.

Остання версія USB має більшу силу струму – 900 мА. Цей параметр дав можливість підключати до гнізда більшу кількість пристроїв порівняно з 2.0.

Також існує специфікація USB OTG, яка дає можливість пристроям, що підключаються, визначати в односторонньому порядку, коли бути хостом, а коли - периферійним пристроєм.

USB роз'єми

Специфікація USB має два типи роз'ємів/штекерів: тип А та В.

Тип А з'єднує сторонній пристрій USB та комп'ютер. Він знаходиться на боці контролера. При підключенні будь-якого гаджета USB драйверамоментально знаходить сама операційна система. Якщо такі відсутні, то пристрій завжди комплектується диском з програмним забезпеченням, в який входить необхідний елемент інсталяції.

Тип В є на стороні периферійних USB-пристроїв. Це переважно сканери, принтери або багатофункціональні пристрої. Обидва типи включають кілька варіантів конфігурації штекерів/роз'ємів: mini USB і micro USB.

Роз'єм/штекер mini USB відрізняється більш компактними розмірами та зустрічається на ранніх версіях смартфонів, у фотоапаратах, відеокамерах, електронних книгахі т.д.

Роз'єм/штекер micro USB габаритами набагато менше, ніж попередній варіант. Найчастіше він зустрічається у сучасних смартфонах.

Недоліки інтерфейсу USB

Роз'єми mini USB та micro USB через конструктивних особливостейчасто виходять з ладу раніше за свій експлуатаційний термін служби. Це пов'язано з тим, що такі роз'єми зазвичай перебувають у гаджетах, які часто доводиться під'єднувати до комп'ютера чи заряджати (телефони, смартфони, КПК, МР3-плееры). При цьому варто відзначити, що технологія USB дозволяє не тільки обмінюватись даними, але й дає можливість заряджати пристрої через своє з'єднання.

Заявлена ​​пропускна здатність у специфікації 2.0 480 Мбіт/с не відповідає дійсності. Це тому, що дані передаються в обидві сторони по одній кручений парі кабелю. Для досягнення максимальної швидкості потрібно 2 такти під час обміну інформацією, що, до речі, реалізовано в USB 3.0.

Вулиця Київян, 16 0016 Вірменія, Єреван Сервіс +374 11 233 255

Вони великі та маленькі, широкі та вузькі, прямокутні, овальні, зі зрізаними кутами, кольорові та чорно-білі. Вони всюди: телефоном, комп'ютером, ТБ, біля розетки на стіні, а іноді навіть на люстрі.

Вони роз'єми USB. Їх багато, і вони різні. Сьогодні поговоримо, які бувають види USB роз'ємів та чим вони відрізняються один від одного.

Основні характеристики USB

USB (Universal Serial Bus) розшифровується як універсальна послідовна шинапередачі даних між пристроями. Наприклад, між комп'ютером та його периферією – клавіатурою, мишкою, флешкою, принтером, сканером, веб-камерою тощо.

Через USB підключені девайси отримують енергію для роботи та заряджання, тому гніздами такого типу оснащують power-банки та зарядні пристрої. За харчування відповідає пара чи дві пари контактів, які на схемах умовно позначають VCC або +5 V та GND (земля). Якщо уважно поглянути на роз'єм, можна побачити, що ці контакти довші за інші. Так зроблено для того, щоб з'єднання/роз'єднання силових та інформаційних ліній відбувалося з розбіжністю в часі, інакше дані можуть передаватися з помилками.

За дані відповідають 2 та більше контактів залежно від версії USB. Половина їх передає сигнал від основного пристрою (хоста) до периферії, а друга половина – назад.

Інтерфейс USB підтримує технологію Plug and Play («підключаю та використовую»). При з'єднанні з хостом, наприклад, комп'ютером, периферійний пристрій повідомляє йому, що він являє собою, а хост підбирає відповідний драйвер. "Спілкування" відбувається по лініях даних.

Аксесуари, випущені в останнє десятиліття, оснащені USB-інтерфейсами версій 2.0, 3.0, 3.1, 3.2. Рідко, але ще трапляються старі пристрої з USB 1.1. Інтерфейси різних поколіньпередають інформацію з різною швидкістю.

Теоретично досяжні швидкості передачі даних шині USB актуальних версійпредставлені у таблиці:

Щоб не плутати читача, тут наведено лише максимальні швидкості, згідно специфікацій USB різних версій без урахування режимів їхньої роботи. Значить, реальна швидкість обміну даними між пристроями, з'єднаними цією шиною, може бути в рази нижчою.

USB-роз'єми різних поколінь сумісні один з одним, але швидкість передачі між ними завжди обмежується потенціалом більш повільної сторони.

USB останнього – третього покоління витримує більшу силу струму, ніж попередники, що впливає швидкість зарядки і підтримка роботи підключених пристроїв, особливо споживають багато енергії, на кшталт зовнішніх жорстких дисків.

Максимальний вихідний струм USB-порту зарядного або хостового пристрою складає:

• Для версій 1.1-0 - 0,5 А.
• Для версії 3.0 - 0,9-1,5 А.
• Для версій 3.1-3.2 – 1,5-3 А із можливістю підвищення до 5A.

Стандартна напруга вихідного USB-порту – 5 V. Окремі специфікації версій 3.1-3.2, орієнтовані підключення енергоємних девайсів, витримують до 20 V.

Зовні USB-роз'єми різних поколінь відрізняються кольорами. Третє – наймолодше, має блакитний чи синій відтінок, це його типова ознака. Перше і друге можуть бути пофарбовані в чорний, білий, сірий та інші кольори, їхнє розфарбування ніяк не пов'язане з характеристиками.

Види USB-роз'ємів

За призначенням

За призначенням будь-який USB-порт можна віднести до одного з трьох типів:

• Стандартний або звичайний, який забезпечує харчування та інформаційний обмін між девайсами. Такими портами обладнано комп'ютери, ноутбуки, смартфони, телевізори тощо.
• Зарядний. Вони зустрічаються на зарядних пристроївах, power-банках та деяких системних блокахпризначені тільки для живлення периферії.
• Виділеного зарядного. Ці гнізда служать для заряджання USB-гаджетів від побутової електромережі. Їх вбудовують у електричні розетки. Приклад такого рішення показано на фото нижче.

Перший тип може бути будь-якої версії, другий і третій найчастіше відноситься до версій 2.0 або 3.0. Останні різняться між собою квітами.

За конфігурацією

Конфігурація роз'ємів теж "зав'язана" на покоління інтерфейсу. USB-штекери та гнізда версій 1.1 та 2.0 бувають наступних типорозмірів та форм:

• Типу А (стандартні). Такі порти встановлюють на хостові та зарядні пристрої. Вони бувають трьох розмірів: звичайного (найпоширеніший – 12×4 мм, 4 контакти), середнього (miniUSB 7×3 мм, 5 контактів) та маленького (microUSB 7×2 мм, 5 контактів).

• Типу B (вузькі). Гніздами цього виду оснащують периферійне обладнання. Вони також можуть бути звичайними (7×8 мм, 4 контакти), міні (3×7 мм, 5 контактів) та мікро (2×7 мм, 5 контактів).

Рознімання мікро обох типів візуально дуже схожі. Відмінність лише тому, що А має форму прямокутника, а B скошені верхні кути.

Рідко, але зустрічаються USB-кабелі, обладнані комбінованими роз'ємами: mini-AB і micro-AB. Їх можна підключати до гнізд того й іншого виду.

Роз'єми USB третього покоління мають такі типорозміри:

• A – стандартний. Він відрізняється від попередника кольором та кількістю контактів, тут їх 9. Роз'єм мікро-A має 10 контактів та розділений на 2 частини. Половина ідентична microUSB 2.0 (для сумісності), решта 5 контактів розташовані в іншій частині. Так зроблено тому, що компактний розмір не дозволив помістити всі висновки в одному місці. Роз'ємів типу міні-A 3.0 немає.
• В – його стандартний та міні-роз'єм ідентичні за конфігурацією USB-B версії 2.0, але також мають по 9 контактів. Micro-В відрізняється від micro-А формою половини, що поєднується. Вона, як і microUSB-B 2.0, має кути, що зрізають.

Інтерфейси microUSB третього покоління поширені мало, оскільки украй незручні у використанні. Крім того, гнізда цього типу часто не витримують багаторазових ривків туди-сюди і відламуються від носія. Таким же недоліком страждають і їхні попередники, але проблема виникає частіше.

Однак це не означає, що від мініатюрних роз'ємів USB-3 доведеться відмовитись. Заміну невдалого рішення вже знайдено – новий і кардинально несхожий прототип інтерфейс USB Type C.

Особливості USB Type C

– це компактний роз'єм USB третього покоління (8,4 x 2,6 мм, 24 контакти), який призначений для тих самих завдань, що його попередники. На відміну від інших інтерфейсів цього типу, він симетричний або двосторонній, тобто підтримує підключення кабелю і верхньою, і нижньою сторонами, як роз'єми Lightning на пристроях Apple.

Відсутність потреби орієнтувати кабель у потрібному положенні зменшує ризик поломки гнізда, продовжує термін його служби та спрощує життя людям з ослабленим зором та порушеною координацією рухів, які через ці причини не можуть користуватися пристроями з роз'ємами microUSB-B.

Специфікація Type-C відповідає USB 3.1 та забезпечує повну сумісність з ранніми версіямицього інтерфейсу, як це вимагає стандарт. Тому мобільні гаджети, оснащені такими гніздами, не завжди підтримують швидкості третього покоління: новомодний роз'єм цілком здатний уживати USB-контролер версії 2.0.

Інша особливість USB-C – це підтримка альтернативних режимів роботи як інтерфейсів HDMIта MHL (гібрид HDMI та microUSB), DisplayPort, VGA та Thunderbolt. Завдяки цій фішці смартфон із Type-C можна підключати, наприклад, до HDMI-порту телевізора або DisplayPort-входу комп'ютерного монітора. Зрозуміло, можливість повідомлення таким каналом повинна бути реалізована у пристрої з USB-C, що поки що зустрічається лише на топових смартфонах. Однак перспективи технологія має.

Трохи про USB-кабелі

Відмінності між кабелями USB у конфігурації роз'ємів, а й у кількості жил. Найпоширеніший тип кабелю - чотирижильний USB 2.0, призначений для передачі даних та живлення периферійного обладнання. У ньому кожна лінія пов'язана з парою ідентичних контактів на протилежних штепселях. Дані по такому кабелю передаються по черзі - або в один або в інший бік.

Існують кабелі USB тільки для заряджання. У них лише 2 жили – плюс і земля, а контакти інформаційних ліній просто з'єднані між собою. Вони зазвичай тонші за 4-жильні. У магазинах їх, як правило, не продають, але включають у комплекти постачання різних девайсів із підтримкою живлення 5 V (наприклад, електричних зубних щіток).

USB-кабелі третього покоління зазвичай пофарбовані в синій колір (хоча не завжди) і більш товсті. Адже, крім стандартних чотирьох жил, у них включено стільки ж додаткових. За рахунок додаткових ліній підтримується одночасна передача даних в обидва напрямки.

Для підключення до смартфонів та планшетів периферійного обладнання (клавіатур, флешок, мишей тощо) розроблено ще один тип кабелів – OTG. У кабелі OTG-2.0 всього 4 жили та 5 контактів. На боці хоста додатковий – п'ятий контакт (ID) з'єднується із землею – так пристрої визначають, яке їх виступає ролі хоста. У OTG-3, відповідно, на 4 лінії даних більше.

Кабелі USB Type-Cз протилежного боку частіше мають штепсель іншого виду, наприклад, USB-A, HDMI, DP і т. д. Конфігурація другого роз'єму, кількість жил та зв'язок з певними висновками, підтримка сили струму різних рівнів визначають їхнє призначення та функціональність.

Вибір кабелю впливає на швидкість заряджання та обміну інформацією між пристроями. Неякісний або неправильно підібраний, він може бути пляшковим горлом підключення. Так, якщо з'єднати телефон і комп'ютер через порти USB-3.0 – USB-C кабелем USB-2.0, зв'язок буде повільнішим, ніж якщо б використовувався з'єднувач версії 3.

Живлення через USB-роз'єм

Спочатку стандарт USB був «заточений» на живлення та зарядку малопотужних девайсів зі струмом споживання до 0,5 A при напрузі 5 V. Проте з появою смартфонів та планшетів з батареями підвищеної ємності ця межа стала б непереборним бар'єром до масового випуску їх на ринок. Адже заряджати такі пристрої малими струмами можна добу безперервно, а кому це сподобається.

Так з'явилося ще кілька специфікацій, зокрема Quick Charge (Швидка зарядка) – технологія передачі енергії, яка перевищує штатні можливості USB, за допомогою USB-інтерфейсу.

Сьогодні актуальні такі версії цього стандарту:

• Quick Charge 2.0 Вона передбачає ступінчасте підвищення вихідної напруги від 5 до 9 V, 12 V і 20 V.
• Quick Charge 3.0 Також підтримує підвищення напруги до 20 V, але з 0,2 V інтервалом.
• Quick Charge 4.0 та 4+. Базується на ще одній технології електроживлення – Power Delivery, та забезпечує швидку зарядкуакумуляторів через роз'єм USB-C.

Можливість поповнювати запаси енергії від зарядних пристроїв із підтримкою Quick Charge мають лише ті гаджети, де вона реалізована на апаратному рівні. Технологія QC, як і USB, повністю підтримує зворотну сумісність.

Power Delivery– стандарт живлення енергоємних пристроїв із підтримкою потужності до 100 W за допомогою звичайного кабелю та роз'ємів USB версії 2.0 або 3.0-3.2. Джерелом енергії в такій системі може бути не тільки зарядник або power bank, а й девайс, що у ролі хоста. А хостом може призначатися будь-який гаджет з акумулятором, наприклад смартфон, підключений до іншого смартфону.

Передача струму в системах Power Delivery йде в обох напрямках, тому хост та периферія в процесі заряджання можуть змінюватися місцями. Крім того, стандартом передбачена можливість зміни рівнів струмів та напруг за п'ятьма профілями:

• менше 5 V та 2 А;
• 5-12 V та 1.5 А;
• 5-12 V та 3 А;
• 12-20 V та 3 А;
• 12-20 V та 4.75-5 А.

Power Delivery вже зараз дозволяє живити через роз'єми USB такі потужні пристрої, як ноутбуки та моноблоки. Подальший розвиток технології, треба очікувати, переступить 100-ватний поріг і знайде застосування в розумних TV, побутовій техніці, освітлювальних приладах і скрізь, де тільки можна. Словом, у USB велике майбутнє, і нам належить співіснувати з ним ще багато років.

Розібралися? Здивований, що різних видів USB так багато? 😉

Перша версія шини Universal Serial Bus (USB) була представлена ​​у 1995 році. Саме USB став найуспішнішим інтерфейсом за всю історію обчислювальних систем. Десятки мільярдів пристроїв зв'язуються між собою через USB, тому важливість даного каналу передачі даних важко переоцінити. Схоже, з появою роз'єму USB Type-C, наше уявлення про можливості та роль універсальної шини може кардинально змінитись. Перш ніж говорити про перспективи, давайте подивимося, що пропонує універсальний конектор нового формату.

Переваги та недоліки інтерфейсного роз'єму нового формату вже деякий час обговорюється у мережі. Специфікацію USB Type-C було остаточно затверджено ще наприкінці літа минулого року, проте тема універсального роз'єму викликала активний інтерес після недавнього анонсу ноутбка, а також нової версії, оснащені USB Type-C.

Конектор USB Type-C трохи більший за звичний USB 2.0 Micro-B, проте помітно компактніший за здвоєний USB 3.0 Micro-B, не кажучи вже про класичний USB Type-A.

Габарити роз'єму (8,34×2,56 мм) дозволяють без особливих труднощів використовувати його для будь-яких пристроїв, включаючи смартфони/планшети з мінімально розумною товщиною корпусу.

Конструктивно роз'єм має овальну форму. Сигнальні та силові висновки розміщені на пластиковій стійці у центральній частині. Контактна група USB Type-C включає 24 виводи. Це набагато більше, ніж у USB-роз'ємів попереднього покоління. На потреби USB 1.0/2.0 виділялося лише 4 контакти, а роз'єми USB 3.0 мають 9 висновків.

Перша очевидна вигода USB Type-C – симетричний роз'єм, що дозволяє не замислюватися над тим, якою стороною приєднати штекер до розетки. Одвічна проблема пристроїв з USB-коннекторами будь-якого формату тепер вирішена. У цьому рішення завдання досягається не банальним дублюванням всіх контактних груп. Тут використовується певна логіка автоматичного узгодження та комутації.

Ще один приємний момент - з обох боків інтерфейсного кабелю розташовуються ідентичні роз'єми. Тому, використовуючи USB Type-C, не потрібно вибирати, якою стороною провідника приєднувати провідне та ведене пристрої.

Зовнішня оболонка конектора не має жодних отворів чи вирізів. Для його фіксації у роз'ємі використовуються внутрішні бічні клямки. Штекер повинен досить надійно утримуватись у роз'ємі. Люфтів, подібних до тих, що можна було спостерігати у USB 3.0 Micro-B, тут бути не повинно.

Багатьох напевно хвилює фізична надійність нового конектора. Згідно із заявленими характеристиками, механічний ресурс роз'єму USB Type-C становить близько 10 000 підключень. Такий самий показник характерний і для порту USB 2.0 Micro-B.

Окремо відзначимо, що USB Type-C є інтерфейсом передачі. Це тип роз'єму, що дозволяє пов'язати різні сигнальні і силові лінії. Як бачимо, конектор елегантний з інженерної точки зору, а головне – повинен бути зручний у використанні.

Швидкість передачі даних. 10 Гб/с не всім?

Одна з переваг USB Type-C - можливість використання для передачі даних інтерфейсу USB 3.1, що забезпечує підвищення пропускної здатності до 10 Гб/с. Однак, USB Type-C та USB 3.1 – це не рівнозначні терміни і точно не синоніми. У форматі USB Type-C можуть бути реалізовані можливості USB 3.1, так і USB 3.0 і навіть USB 2.0. Підтримка тієї чи іншої специфікації визначає інтегрований контролер. Звичайно, з більшою ймовірністю порти USB Type-C з'являтимуться на пристроях, що підтримують високу швидкість передачі даних, але це не догма.

Нагадаємо, що навіть при реалізації можливостей USB 3.1 можливі відмінності максимальної швидкості передачі даних. Для USB 3.1 Gen 1 – це 5 Гб/с, USB 3.1 Gen 2 – 10 Гб/с. До речі, представлені Apple Macbook та Chromebook Pixel мають порти USB Type-C із пропускною здатністю 5 Гб/с. Ну, а наочним прикладом того, що новий інтерфейсний роз'єм дуже варіативний, є планшет Nokia N1. Він також оснащений конектором USB Type-C, але його можливості обмежені USB 2.0 із пропускною здатністю 480 Мб/c.

Позначення «USB 3.1 Gen 1» можна назвати своєрідним маркетинговим прийомом. Номінально подібний порт має ідентичні можливості таким для USB 3.0. Більш того, для даної версії USB 3.1 можуть використовуватися ті ж контролери, що і для реалізації шини попереднього покоління. На початковому етапі такий прийом, напевно, активно будуть застосовувати виробники, випускаючи нові пристрої з USB Type-C для яких не потрібна максимальна пропускна здатність. Пропонуючи пристрій з конектором нового типу, багатьом захочеться уявити його у вигідному світлі, заявивши про наявність не тільки нового конектора, а й підтримки USB 3.1, нехай навіть умовної.

Важливо розуміти, що номінально порт USB Type-C може використовуватися для максимально продуктивного підключення на швидкостях до 10 Гб/c, але, щоб отримати таку пропускну здатність, її повинні забезпечувати пристрої, що підключаються. Наявність USB Type-C не є показником реальних швидкісних можливостей порту. Їх варто заздалегідь уточнювати у специфікаціях конкретних продуктів.

Деякі обмеження також мають кабелі для підключення пристроїв. При використанні інтерфейсу USB 3.1 для передачі даних без втрат на швидкостях до 10 Гб/c (Gen 2) довжина кабелю з роз'ємами USB Type-C не повинна перевищувати 1 метр, для з'єднання на швидкості до 5 Гб/c (Gen 1) – 2 метри.

Передача енергії. Агрегат на 100 Вт

Ще одна важлива особливість, яку додає USB Type-C – можливість передачі енергії потужністю до 100 Вт. Цього вистачить не тільки для живлення/заряджання мобільних пристроїв, але й для безпроблемної роботи ноутбуків, моніторів або, наприклад, великих зовнішніх накопичувачів формату 3,5”.

При початковій розробці шини USB передача енергії була другорядною функцією. Порт USB 1.0 забезпечував лише 0,75 Вт (0,15 А, 5 В). Достатньо для роботи мишки/клавіатури, але не більше. Для USB 2.0 номінальна потужність струму була збільшена до 0,5 А, що дозволило отримати вже 2,5 Вт. Цього часто вистачало для живлення, наприклад, зовнішніх жорстких дисків формату 2,5”. Для USB 3.0 номінально передбачена сила струму 0,9 А, що при незмінному напрузі живлення 5В вже гарантує потужність 4,5 Вт. Спеціальні посилені роз'єми на материнських платах чи ноутбуках здатні були видавати до 1,5 А для прискорення зарядки підключених мобільних пристроїв, але це все ще 7,5 Вт. На тлі цих цифр можливість передачі 100 Вт видається чимось фантастичним. Однак, щоб порт USB Type-C наповнився необхідними потужностями, потрібна підтримка специфікації USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Якщо такої немає, порт USB Type-C штатно може видати на гора 7,5 Вт (1,5 А, 5 В) або 15 Вт (3А, 5 В) залежно від конфігурації.

Щоб упорядкувати енергетичні можливості портів з USB PD, було розроблено систему силових профілів, що передбачають можливі комбінації напруг та струмів. Відповідність Profile 1 гарантує можливість передачі енергії 10 Вт, Profile 2 – 18 Вт, Profile 3 – 36 Вт, Profile 4 – 60 Вт, Profile 5 – 100 Вт. Порт, який відповідає профілю вищого рівня, підтримує всі стани попередніх по низхідній. Як опорні напруги обрані 5В, 12В і 20В. Використання 5В необхідне для сумісності з величезним парком USB-периферії. 12В – стандартна напруга живлення різних компонентів систем. 20В запропоновано з урахуванням того, що для заряджання акумуляторів більшості ноутбуків використовуються зовнішні БП на 19-20В.

Звичайно, добре, коли пристрій оснащений USB Type-C, який підтримує максимальний енергетичний профіль USB PD. Саме такий роз'єм дозволяє передавати до 100 Вт енергії. Очевидно, що порти з подібним потенціалом можуть з'явитися на деяких потужних ноутбуках, спеціальних док-станціях або материнських платах, де для потреб USB Type-C буде виділено окремі фази внутрішнього блокуживлення. Йдеться про те, що необхідну потужність необхідно якось згенерувати та підвести до контактів USB Type-C. Та й передачі енергії такої потужності знадобляться активні кабелі.

Тут важливо розуміти, що не будь-який порт нового формату зможе забезпечити заявлену потужність 100 Вт. Потенційна можливість для цього є, проте це питання обов'язково має бути вирішене виробником на рівні схемотехніки. Також не варто мати ілюзій на рахунок того, що вищезгадані 100 Вт можна буде отримати, скажімо, від блоку живлення розміром із сірникову коробку і тепер зарядкою від смартфона можна буде запитати свій ігровий ноутбук і підключений до нього 27-дюймовий монітор. Все ж таки закон збереження енергії продовжує працювати, а тому зовнішній БП на 100 Вт з портом USB Type-C являтиме собою все такий же важкий брусок, як і раніше. Загалом сама можливість передачі енергії такої потужності за допомогою універсального компактного роз'єму – це, звичайно ж, плюс. Як мінімум, чудова можливість позбутися від різнобою оригінальних силових конекторів, якими особливо часто грішать виробники ноутбуків.

Ще одна корисна особливість USB Type-C – можливість зміни напряму передачі енергії. Якщо дозволяє схемотехніка пристроїв, споживач може, наприклад, тимчасово стати джерелом заряду. Причому для зворотного енергетичного обміну не потрібно навіть перепідключення роз'ємів.

Альтернативний режим. Не USB єдиним

Порт USB Type-C спочатку розроблявся як універсальне рішення. Крім безпосередньої передачі даних USB, він може також використовуватися в альтернативному режимі (Alternate Mode) для реалізації сторонніх інтерфейсів. Таку гнучкість USB Type-C використовувала асоціація VESA, запровадивши можливість передачі відеопотоку за допомогою DisplayPort Alt Mode.

USB Type-C має чотири високошвидкісні лінії (пари) Super Speed ​​USB. Якщо дві з них виділяються на потреби DisplayPort, цього достатньо для отримання картинки з роздільною здатністю 4 K (3840×2160). При цьому не страждає швидкість передачі даних USB. На піку це ті ж 10 Гб/с (для USB 3.1 Gen2). Також передача відеопотоку ніяк не впливає на енергетичні можливості порту. На потреби DisplayPort може бути виділено навіть швидкісних 4 лінії. У цьому випадку будуть доступні режими до 5K (5120×2880). У такому режимі залишаються не задіяні лінії USB 2.0, тому USB Type-C все ще зможе паралельно передавати дані, хоча вже з обмеженою швидкістю.

В альтернативному режимі передачі аудіопотоку використовуються контакти SBU1/SBU2, які перетворюються на канали AUX+/AUX-. Для протоколу USB вони не використовуються, тому тут теж ніяких додаткових функціональних втрат.

При використанні інтерфейсу DisplayPort, конектор USB Type-C, як і раніше, можна підключати будь-якою стороною. Необхідне сигнальне узгодження передбачено спочатку.

Підключення пристроїв з допомогою HDMI, DVI і навіть D-Sub (VGA) також можливо, але для цього знадобляться окремі перехідники, проте це повинні бути активні адаптери, оскільки для DisplayPort Alt Mode не підтримується режим Dual-Mode Display Port (DP++).

Альтернативний режим USB Type-C може бути використаний не тільки для протоколу DisplayPort. Можливо, незабаром ми дізнаємося, що цей порт навчився, наприклад, передавати дані за допомогою PCI Express або Ethernet.

Сумісність. Проблеми «перехідникового» періоду

Якщо говорити про сумісність USB Type-C з пристроями, оснащеними портами USB попереднього покоління, то підключити їх безпосередньо неможливо за принципових відмінностей конструкції конекторів. Для цього знадобиться скористатися перехідниками. Їхній асортимент обіцяє бути дуже широким. Звичайно, мова не лише про конвертацію USB Type-C на формат інших типів USB. Перехідники для виведення зображення на екрани з традиційними портами DisplayPort, HDMI, DVI та VGA також будуть доступні.

Apple одночасно з анонсом нового MacBook запропонувала кілька варіантів перехідників. Одиночний USB Type-C на USB Type-A оцінений у $19.

Враховуючи наявність всього одного USB Type-C, власнику MacBookнапевно не обійтися без універсального функціональнішого конвертора. Apple представила два таких адаптери. Один на виході має наскрізний порт USB Type-C, VGA та USB Type-A, другий варіант оснащений HDMI замість VGA. Вартість таких коробок – $79. Блок живлення на 29 Вт із нативним USB Type-C завісив на $49.

Google для нової системи Chromebook Pixel пропонує одиночні перехідники з USB Type-C на Type-A (вилка/розетка) ціною $13, за конвертер на DisplayPort та HDMI доведеться заплатити $40. Блок живлення на 60 Вт оцінений у $60.

Від виробників обладнання традиційно не варто чекати на гуманних цінників на додаткові аксесуари. Виробники перехідників у передчутті попиту свої нові продукти. Belkin вже готова відвантажувати кілометри провідників, але їхня вартість також низькою не назвеш ($20–30). Компанія також анонсувала, але ще не представила перехідник із USB Type-C на гігабітний порт Ethernet. Вартість поки не оголошена, є інформація лише про те, що вона буде доступна на початку літа. Смішно, але, схоже, що до цього моменту, щоб підключитися до провідної мережі, знадобиться відразу використовувати два перехідники. Цілком можливо, що хтось виявиться спритнішим за Belkin, раніше запропонувавши відповідний адаптер.

Про помітне зниження ціни можна буде говорити лише після того, як аксесуарами з USB Type-C щільно займуться менш відомі компанії з «Піднебесної». Враховуючи які перспективи відкриваються, вважаємо, що за ними справа не стане.

Пристрої із USB Type-C. Хтось має бути першим

Номінально першим пристроєм, оснащеним портом USB Type-C, став планшет . Принаймні, саме цей пристрій став провісником того, що порти нового формату залишили лабораторії розробників та «йдуть у народ».

Цікавий пристрій, але, на жаль, поки що він пропонується досить обмеженим тиражем. Планшет має нативний порт USB Type-C, хоча передачі даних використовується протокол USB 2.0.

Мабуть, найбільш знаковим продуктом, який допоможе підвищити популярність USB Type-C, став нещодавно представлений. 12-дюймовий ноутбук оснащений єдиним інтерфейсним роз'ємом, тому його власники так чи інакше стануть першопрохідниками, які пристосовуватимуться до життя з USB Type-C.

З одного боку Apple очевидно підтримала розвиток нового стандарту, більше того, інженери компанії безпосередньо брали участь у розробці USB Type-C. З іншого – оновлені версії Macbook Airі MacBook Proне отримали цей конектор. Чи означає це, що в «важкішій» категорії пристроїв виробника USB Type-C у найближчий рік не пропишеться? Спірно. Адже, напевно, Apple не зможе втриматися від оновлення лінійки ноутбуків після осіннього анонсу нової мобільної. платформи Intelіз процесорами Skylake. Можливо, саме тоді купертинці виділять місце на інтерфейсній панелі USB Type-C.

Ще більш неоднозначна ситуація з планшетами та смартфонами. Чи буде Apple використовувати для них USB Type-C замість Lightning? Пропрієтарний роз'єм у плані можливостей помітно поступається новому універсальному порту, але як бути з оригінальною периферією, що накопичилася у користувачів мобільних продуктів Apple з 2012 року? Відповіді на ці запитання ми дізнаємося з оновленням або розширенням лінійок iPhone/iPad.

Компанія Google представила друге покоління стильних ноутбуків Chromebook Pixel. Системи на Chrome OS досі залишаються досить нішевими рішеннями, але якість систем Google підкуповує, до того ж цього разу вони в авангарді пристроїв, які пропонують долучитися до USB Type-C. Ноутбуки оснащені парою відповідних роз'ємів. Однак, для підстрахування Chromebook Pixel мають і два класичні роз'єми USB 3.0.

В цілому, представники Google дуже надихнуті можливостями нового роз'єму, розраховуючи на появу найближчим часом мобільних пристроїв на Android з роз'ємом USB Type-C. Безкомпромісна підтримка найбільшого платформоутримувача – вагомий аргумент для інших гравців ринку.

Виробники материнських плат поки не поспішають додавати порт USB Type-C для своїх пристроїв. Нещодавно компанія MSI представила модель MSI Z97A GAMING 6, яка обладнана таким конектором зі швидкістю передачі до 10 Гб/c.

Компанія ASUS пропонує зовнішній вигляд контролер USB 3.1 з портом USB Type-C, який встановлюється на будь-яку плату з вільним слотом PCI Express (x4).

Периферійних пристроїв з нативним USB Type-C поки відверто обмаль. Напевно, багато виробників не поспішали з анонсом, очікуючи появи систем з якими можна буде використовувати продукти з USB Type-C. Загалом це типова ситуація при впровадженні чергового галузевого стандарту.

Відразу після анонсу Apple MacBook компанія LaCie представила серію портативних зовнішніх жорстких дисків з USB Type-C.

SanDisk вже пропонує на пробу флеш-накопичувач із двома роз'ємами – USB 3.0 Type-A та USB Type-C. Аналогічний продукт пропонує менш відома Microdia.

Напевно, невдовзі ми побачимо значне розширення асортименту пристроїв з USB Type-C. Маховик змін повільно, але правильно розкручуватиметься. Підтримка великих компаній здатна вплинути на ситуацію і прискорити цей процес.

Підсумки

Необхідність в універсальному компактному роз'ємі, який можна було б використовувати для передачі даних, відеоаудіопотоків та електроенергії, назріла вже досить давно. Враховуючи взаємний інтерес як з боку користувачів, так і виробників обладнання, є всі передумови для того, щоб USB Type-С «вистрілив».

Компактні розміри, простота та зручність підключення поряд з широкими можливостями обіцяють конектору перспективи повторити успіх свого попередника. Звичний порт USB кілька разів модернізувався, проте настав час кардинальних змін. 10 Гб/c з можливістю подальшого масштабування, передача енергії потужністю до 100 Вт та картинка з роздільною здатністю до 5К. Непогано для старту? Ще один аргумент у скарбничку USB Type-C – відкритий стандарт, який не вимагає від виробників ліцензійних відрахувань. Має бути ще більша робота, але попереду видно результат, заради якого варто пройти цей шлях.

В даний час існує кілька видів USB роз'ємів (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина), які бувають трьох версій – USB v1.1, USB v2.0 та USB v3.0. Версія v1.1 практично майже не використовується через занадто низьку швидкість передачі даних (12 Мбіт/сек), тому застосовується тільки для сумісності.

Друга версія USB 2.0 зараз займає домінуюче становище на ринку. Більшість сучасних пристроїв підтримують цю версію, яка забезпечує швидкість обміну інформацією 480 Мбіт/сек, що еквівалентно швидкості копіювання лише на рівні 48 Мбайт/сек. Однак, через неідеальну реалізацію та конструктивні особливості, на практиці реальна швидкість рідко перевищує 30-33 Мбайт/сек. Багато жорстких дисків здатні зчитувати інформацію зі швидкістю в 3-4 рази більше.

Роз'єм USB v2.0 є вузьким місцем, що гальмує роботу сучасних накопичувачів У той же час для мишок, клавіатур та деяких інших пристроїв це не має великого значення. Третя версія USB v3.0 маркується синім кольором, що означає приналежність до останнього покоління. Пропускна здатністьТретій версії USB забезпечує швидкість 5 Гбіт/сек, що еквівалентно 500 Мбайт/сек. З урахуванням тієї обставини, що сучасні вінчестери мають швидкість 150-170 Мбайт/сек, третя версія USB має великий запас швидкості передачі даних.

Конструктивно версії USB 1.1 та 2.0 повністю сумісні між собою. У випадку, якщо одна зі сторін, що з'єднуються, підтримує версію v1.1, то обмін даними відбуватиметься на зниженій швидкості, а операційна система видасть повідомлення: "Пристрій може працювати швидше", що означатиме, що в комп'ютері використовується швидкий порт USB 2.0, а пристрій версії 1.1, що підключається, — повільний. Сумісність версій USB 2.0 та 3.0 виглядає дещо інакше. Будь-який пристрій USB v2.0 можна підключити до порту третьої версії, позначеного синім кольором. А ось зворотне підключення (за винятком типу А) неможливе. У сучасних кабелях та пристроях USB v3.0 є додаткові контакти, які дозволяють збільшити швидкість інтерфейсу.

Живлення USB

Будь-який роз'єм USB живиться напругою 5 і струмом до 0,5 А, а для USB версії 3.0 - 0,9 А. Практично це означає, що максимальна потужністьпристрою не перевищує 2,5 Вт або 4,5 Вт для USB 3.0. З цієї причини підключення малопотужних та портативних пристроїв(Телефонів, плеєрів, флешок, карт пам'яті) не викличе проблем, а великогабаритна і масивна техніка має живлення від зовнішньої мережі.

Роз'єми USB v2.0 та USB v3.0 класифікуються також за типами (тип A та тип B) та за розмірами (MiniUSB та MicroUSB).

Роз'єм USB типу A набув найбільшого поширення і є найвідомішим серед існуючих. Більшість пристроїв (мишки, клавіатури, флешки, камери та інші) оснащені USB типу A, який був розроблений ще в 90-х роках. Головною перевагою даного порту є надійність, що дозволяє витримати велику кількість підключень і не втратити цілісність. Хоча переріз роз'єму прямокутний, у ньому передбачено захист від неправильного підключення, тому його неможливо встромити зворотним боком. Однак він має досить великі габарити, тому не підходить для портативних пристроїв, що призвело до створення модифікацій менших розмірів.

Роз'єм USB тип B має меншу популярність. Усі модифікації типу B, включаючи Mini та Micro, мають квадратну або трапецієподібну форму. Традиційний повнорозмірний тип B – єдиний тип, який має квадратний перетин. Через досить великі розміри він застосовується у різних периферійних і великогабаритних стаціонарних пристроях (сканерах, принтерах, іноді ADSL-модемах). Зазвичай виробники принтерів або багатофункціональних пристроїв рідко комплектують вироби таким кабелем, тому покупцю доводиться купувати його окремо.

Причиною появи крихітних роз'ємів Mini USB тип B стала велика кількість на ринку мініатюрних пристроїв. А справжню масовість їм забезпечила поява переносних вінчестерів. На відміну від великих роз'ємів з 4 контактами, в Mini USB тип B є п'ять контактів, втім, один з них не задіяний. На жаль, мініатюризація негативно позначилася на надійності. В процесі експлуатації через деякий час роз'єм Mini USB починає розхитуватися, хоча з порту не випадає. На даний час, як і раніше, активно використовується в портативних вінчестерах, плеєрах, кардрідерах та іншій компактній техніці. Друга модифікація Mini USB типу A майже не застосовується. На зміну Mini USB поступово приходить досконаліша модифікація Micro USB.

Роз'єм Micro USB тип B є модифікованим варіантом попереднього вигляду Mini USB тип B і має зовсім мініатюрні розміри, що дозволяє виробникам застосовувати його в сучасній техніці з невеликою товщиною. Завдяки покращеному кріпленню штекер дуже щільно сидить у гнізді та не випадає з нього. В 2011 році даний видроз'єм був затверджений як єдиний стандарт для зарядки для смартфонів, телефонів, планшетів, плеєрів та іншої портативної техніки. Таке рішення дозволяє за допомогою одного кабелю заряджати парк електроніки. Стандарт демонструє тенденції зростання і можна припустити, що через кілька років їм оснащуватимуться практично всі нові пристрої. Тип А застосовується дуже рідко.

Стандарт USB 3.0 забезпечує значно більшу швидкість обміну даними. Додаткові контакти, що дозволили збільшити швидкість, привели до зміни вигляду багатьох роз'ємів USB третьої версії. Проте, зовні тип A не змінився, крім синього кольору серцевини. Це означає, що зворотна сумісність збережена. Іншими словами, пристрій USB 3.0 типу А можна підключити до порту USB другої версії і навпаки. У цьому полягає основна відмінність роз'єму від інших роз'ємів версії 3.0. Такі порти зазвичай зустрічаються в сучасних ноутбуках та комп'ютерах.

USB 3.0 тип B використовується в середніх та великих високопродуктивних периферійних пристроївах – NAS, а також у стаціонарних жорстких дисках. Рознімання зазнало великих змін, тому його не можна підключити до USB 2.0, зокрема до USB 2.0 тип B. Кабелі з такими роз'ємами теж продаються не часто.

Micro USB 3.0 є спадкоємцем "класичного" роз'єму Micro USB і має ті ж характеристики - компактність, надійність, якісне з'єднання, але при цьому забезпечує більш високу швидкість передачі даних. В основному використовується в сучасних зовнішніх надшвидкісних жорстких накопичувачах та SSD. Набуває все більшої популярності. Роз'єм багато в чому дублює Micro USB другої версії.

Користувачі іноді плутають роз'єми Mini USB з Micro USB, які справді схожі. Головна відмінність полягає в тому, що у першого трохи більше розміри, а у другого на задній стороні є спеціальні клямки, за якими найпростіше відрізнити ці два види роз'ємів. За рештою параметрів вони ідентичні. На сьогоднішній день існує багато пристроїв з цими видами роз'ємів, тому краще мати два різні кабелі.

USB це послідовний інтерфейспередачі даних для периферійних пристроїв у обчислювальній техніці

Стандарт USB 1.0, який набув широкого поширення, був представлений у листопаді 1996 року. Версія v1.1 практично майже не використовується через занадто низьку швидкість передачі даних (12 Мбіт/сек), тому застосовується тільки для сумісності.

USB 2.0

Стандарт USB 2.0, який набув широкого поширення, був представлений у листопаді 1996 року.

Як і у разі специфікацій USB 1.0 та USB 1.1, у специфікації USB 2.0 для підключення периферійних пристроїв використовується кабель, що складається з двох пар проводів: одна кручена пара проводів для прийому та передачі даних, а інша - для живлення периферійного пристрою.

Напруга живлення по шині USB дорівнює 5 В при силі струму до 500 мА. Цього, звичайно, недостатньо для периферійних пристроїв з високим споживанням енергії, наприклад таких як принтери. Тому комплектуються власними блоками живлення, які підключаються безпосередньо до електричної розетки. Кабелі USB орієнтовані, тобто мають фізично різні наконечники до пристрою (Тип B) і до хоста (Тип A). Можлива реалізація USB пристрою без кабелю з вбудованим в корпус наконечником «до хоста».

Комп'ютери та ноутбуки, випущені після 2003 року, зазвичай оснащені портами USB 2.0.

Пристрій USB 2.0 підтримують три режими роботи:

• Low-speed, 10-1500 Кбіт/c (клавіатури, миші, джойстики, геймпади)
• Full-speed, 0,5-12 Мбіт/с (аудіо-, відеопристрою)
• High-speed, 25-480 Мбіт/с (відеоустрою, пристрої зберігання інформації)

Інтерфейс USB 3.0 – стандарт SuperSpeed ​​USB

Специфікація USB 3.0 з'явилася у 2008 році.

У специфікації USB 3.0 роз'єми та кабелі сумісні з USB 2.0, причому для однозначної ідентифікації роз'єми USB 3.0 виготовляють із пластику синього або (у деяких виробників) червоного кольору.

Специфікація USB 3.0 підвищує максимальну швидкість передачі інформації до 5 Гбіт/с - що вище за швидкість передачі даних пристроїв USB 2.0. (максимально 480 Мбіт/с)

31 липня 2013 року USB 3.0 Promoter Group оголосила про ухвалення специфікації наступного інтерфейсу, USB 3.1, швидкість передачі якого може досягати 10 Гбіт/с. Роз'єм USB 3.1 Type-C є симетричним.

Типи можливих роз'ємів та кабелів

Кількість можливих роз'ємів USB 3.0 побільшало. Найпопулярніший роз'єм, яким усі користувалися – USB Type-A класичного розміру: він розташований на флешках, USB-модемах, на кінцях проводів мишей та клавіатур. Ледве рідше зустрічаються повнорозмірні USB Type-B: зазвичай таким кабелем підключаються принтери та сканери. Міні-версія USB Type-B досі часто використовується в кардрідерах, цифрових камерах, USB-хабах. Мікро-версія Type-B стала найпопулярнішим роз'ємом у світі: усі актуальні мобільники, смартфони та планшети (крім продукції однієї фруктової компанії) випускаються саме з роз'ємом USB Type-B Micro.