USB Type-C: что это такое

USB Type-C – это формат двустороннего разъема для кабелей и компьютерных устройств. Первая официальная спецификация была представлена летом 2014 года, практически одновременно с публикацией технических характеристик USB 3.1. Ознакомиться с этими документами можно было на форуме разработчиков Intel. Главные преимущества стандарта USB: скорость передачи, повышенная мощность зарядки, универсальность, возможность мгновенно подключать в порт.

USB Type-C – что это

Если два устройства поддерживают стандарт USB Type-C, то для передачи всех данных (включая видео) между ними хватит одного кабеля. Он обеспечит максимально высокую на сегодняшний день скорость передачи (до 10 Гбит/с), кроме того, его можно использовать в качестве зарядки. Этот разъем USB поддерживают не все производители компьютерной техники, поэтому перед подключением стоит удостовериться, что устройству подходит данный формат.

Кабель USB Type-C способен передавать до 100 Вт энергии. Предыдущие версии USB 2.0 и USB 3.0 поддерживали мощность 2,5 Вт, поэтому разница не просто ощутима – она огромна. С помощью этого стандарта можно заряжать не только смартфоны и планшеты, а и ноутбуки и другие энергоемкие устройства при условии, что они совместимы с форматом. 

Двусторонний 24-контактный разъем Type C позволяет использовать альтернативный режим передачи данных напрямую между управляющей системой и устройством. Он обеспечивает возможность применять разные протоколы при наличии соответствующего адаптера. В частности, из порта USB можно вывести данные для стандартов:

• HDMI;
• Ethernet;
• VGA;
• Thunderbolt;
• DisplayPort и других.

Дополнительным преимуществом USB Тайп Си является простота и скорость подключения к порту. Двусторонняя форма позволяет устанавливать его в гнездо, не задумываясь, правильно ли развернут наконечник. Исключены ситуации с неправильной стыковкой устройств C, что продлевает срок эксплуатации как кабеля, так и USB-порта. 

Краткая история появления USB Type-C

Прежде чем приступить к обзору C Type, кратко вспомним историю появления USB. Официальным днем рождения стандарта считается 15.11.1995, хотя первая спецификация была опубликована годом ранее. Формат является совместной разработкой Intel, Philips, Microsoft и US Robotics. Внезапное объединение непримиримых конкурентов ради нового USB Type объясняется желанием быстро решить следующие проблемы:

• Упростить жизнь пользователям. Подключение внешних устройств через распространенные тогда интерфейсы COM и LPT было достаточно проблематичным для клиентов.
• Расширить возможности ПК. В то время практически каждое новое устройство имело оригинальный разъем. Универсальный формат USB C позволял заменить все существовавшие интерфейсы и дать новый толчок разработке внешнего оборудования для компьютеров. 
• Подключить мобильный телефон. Интерфейса, качественно передающего цифровые данные с мобильного на ПК и обратно, на тот момент просто не существовало.

Второе поколение USB Type 2.0 было выпущено в конце 2001 года (спецификация – апрель 2000 г.). Одновременно с ним появились разъемы Mini (A, B) для мобильных устройств. В 2007 году им на смену пришли Micro (A, B), которые оказались надежнее и вдвое тоньше. 2010 год ознаменовался выпуском материнских плат, поддерживающих формат USB 3.0, быстро ставший популярным. Он остается востребованным и сегодня.

История USB Type-C начинается в 2014 году. Разъем совместим с версиями 2.0, 3.0 и 3.1, он содержит все пины, реализованные в этих стандартах. Однако благодаря наличию дополнительного высокоскоростного канала передачи USB C способен обеспечить куда более быстрое и эффективное решение задач. Подавляющее большинство современных материнских плат, планшетов, ноутбуков и прочей техники устройств поддерживают стандарт Type C USB. Совместимое программное обеспечение:

• Google Android Marshmallow;
• Microsoft Windows 10;
• Apple MacOS;
• Google Chrome OS (версии от 2015 года). 

Весной нынешнего года была представлена новая версия стандарта – USB Type-C 2.1, отличающаяся повышенной мощностью и возможностью заряжать оборудование без адаптеров.

Спецификация C-версии USB

Первое, о чем стоит сказать в обзоре Type-C, что это достаточно компактный разъем – 8,4 х 2,6 мм. По габаритам это сопоставимо с Micro-B USB 2.0. В состав входят следующие компоненты:

• 2 пары D+/D, передающие данные в High-Speed;
• 4 пары заземляющих и питающих контактов;
• пара конфигурации, определяющая ориентацию кабеля;
• 4 пары для высокоскоростной передачи SuperSpeed;
• отдельный канал BMC;
• 2 вспомогательных контакта;
• контакт питания +5 V.

Кабель USB C с двумя штекерами на концах должен быть активным, содержать проводник и контрольный чип. Последний перечисляет идентификаторы на основании отслеживания канала и сигнала. Поддерживаются провода питания с током 1,5 А или 3,0 А. Источник электроэнергии должен сообщать об увеличении мощности через конфигурационный канал (VBUS или BMC).

Скорость передачи и параметры USB-зарядки

Количество пинов в Type C в 3 раза больше, чем в USB 3.0, – 24. Благодаря этому существенно увеличилась скорость соединения и подзарядки устройств. Если стандартный USB 3.0 обеспечивал до 5 Гб/с, то у USB Type-C этот показатель достигает 10 Гбит/с. Это столько же, сколько у форматов 3.1 и Gen2. Максимальная скорость доступна при условии, что устройства поддерживают стандарт USB C в полном объеме. Если разъем используется для Thunderbolt 3, передача данных в отдельные моменты может разгоняться до 40 Гбит/с.

Type C USB способен обеспечить электроэнергией не только мобильные устройства. С его помощью можно питать даже ноутбуки. Разъем способен принимать и передавать до 100 Вт – это достаточно серьезная мощность. С учетом множества протоколов и стандартов не всегда удается использовать USB Type по максимуму, но это уже другой вопрос. 

Например, в комплектацию 12-дюймового MacBook входит кабель, обеспечивающий мощность до 61 Вт, а к устройству на 15″ прилагается шнур до 87 Вт. Если первый USB Type-C использовать для зарядки макбука с большим экраном, процедура продлится примерно в 1,5 раза дольше. При этом более мощный шнур тоже вполне подойдет для питания 12-дюймового MacBook. Благодаря наличию встроенного контроллера он будет отдавать ровно столько энергии, сколько нужно, без риска сжечь оборудование. Применение такого кабеля USB не ускорит процесс, устройство будет заряжаться как и в стандартном режиме.

Один порт USB Type для множества задач

Питание и высокая скорость соединения не единственные возможности этого стандарта. USB-C – это универсальное решение, позволяющее реализовывать разные интерфейсы. В альтернативном режиме кабель обеспечивает качественную передачу видеопотока через DisplayPort Alt Mode. Благодаря наличию 4 пар Super Speed Type C USB может гарантировать картинку с разрешением 4K и даже 5K:

• Если на DisplayPort выделяются 2 высокоскоростные линии, этого достаточно для получения разрешения 3840 х 2160 пикселей (4К). На скорость соединения по USB Type трансляция видео никак не влияет: в пиковые моменты она достигает 10 Гб/с. Мощность тоже остается прежней.
• Если используются все 4 пары Super Speed, USB Type поможет достичь качества изображения 5К (5120 × 2880 пикселей). Но в этом режиме становятся недоступными линии USB 2.0, что сказывается на скорости и мощности в худшую сторону.

Аудио в Alternate Mode Type C передается по каналам AUX+/AUX-, создаваемым парой вспомогательных контактов SBU1/SBU2. Они идут независимо от остальных протоколов USB, поэтому никаких функциональных потерь не происходит.

Для подключения устройств с портами предыдущих USB Type и другими интерфейсами понадобятся переходники. Для HDMI, VGA, DVI или DisplayPort используются активные USB-адаптеры, то есть дополнительно укомплектованные полупроводником (чипом). Последний контролирует стабильность соединения по всей длине кабеля.

При работе с Thunderbolt 3, оснащенным портом USB Type-C, информация может направляться из точки в точку в темпе до 40 Гбит/с. Конечно, такая скорость появляется только при идеальных условиях. Большое значение имеет длина кабеля USB. Если она превышает 45 см (18″), передача данных будет не такой быстрой, хотя и это намного лучше стандартных 10 Гбит/с. Кроме того, активный кабель USB обеспечивает вдвое большую скорость по сравнению с пассивным.

Новая версия Type C 2.1 USB – это что 

Весной 2021 года компания USB-IF представила новый стандарт Type C 2.1. Главное отличие кабеля от стандартного в повышенной мощности и возможности заряжать оборудование без применения адаптера. Такая продукция в обязательном порядке будет маркироваться буквами EPR. Эта аббревиатура в переводе означает «расширенный диапазон мощности». Основные характеристики кабеля USB:

• мощность – 240 Вт;
• сила тока – до 5 А;
• напряжение – от 53,65 В;
• скорость соединения – до 10 Гбит/с. 

Увеличение мощности почти в 2,5 раза позволяет обеспечить качественное USB-питание ноутбуков, мониторов с большой диагональю, струйных принтеров и многих других устройств, усиленно потребляющих энергию. Для решения таких задач, как зарядка персонального игрового компьютера, этого не хватит, но прогресс все равно впечатляет.

До этого момента максимум, на который могли рассчитывать пользователи кабелей USB, достигал 130 Вт. Добиться подобной мощности помогал специальный адаптер питания. Обычно такое устройство поставляется в комплекте с несъемным шнуром, чтобы избежать последствий неправильного подсоединения. 

Советы для покупателей

Стандарт Type C предоставляет пользователям куда больше возможностей, чем предыдущие USB Type. Это и высокая скорость передачи данных, и дополнительная энергия для зарядки, и упрощение работы с мультимедиа. Однако покупка такого кабеля требует определенных умственных усилий. Конечно, всегда можно обратиться за консультацией к продавцу, но не стоит забывать, что задача последнего – продать более дорогой вариант. То есть товар соответствует всем требованиям, но не исключено, что была менее затратная альтернатива.

Для начала следует определиться с целями и ожиданиями от кабеля USB. Несколько советов по выбору:

• если нужно зарядное устройство, лучше приобрести оригинальный шнур USB C на сайте производителя оборудования;
• при выборе провода для подключения внешнего устройства подойдет любой USB-кабель, выпущенный известным брендом;
• если требования к скорости и качеству изображения высоки, более эффективными станут короткие активные шнуры.

На рынке хватает кабелей USB, адаптеров и переходников, предлагаемых намного дешевле, чем продукция известных производителей. В большинстве своем эти аксессуары имеют китайское происхождение. Если речь идет о передаче данных, покупатель рискует только тем, что качество окажется ниже ожидаемого. Худшее, что может случиться, – понадобится замена шнура Type C. А вот покупка сомнительной USB-зарядки не так редко завершается выходом дорогостоящей техники из строя. Экономия незначительной суммы (ведь речь идет об USB-аксессуаре, а не оборудовании) может увеличить расходы во много раз.