Una de les coses sorprenents de l'USB-C són les seves capacitats d'alta velocitat. El pinout us ofereix quatre parells diferencials d'alta velocitat i diversos parells diferencials de baixa velocitat, cosa que us permet transferir grans quantitats de dades a través de connectors per menys d'un cèntim. No tots els dispositius utilitzen aquesta funció, ni haurien de fer-ho: USB-C va ser dissenyat per ser accessible a tots els dispositius portàtils. Tanmateix, quan el vostre dispositiu necessiti alta velocitat a través d'USB-C, trobareu que USB-C us pot oferir aquesta alta velocitat i el bon rendiment que té.
La possibilitat d'aconseguir una interfície d'alta velocitat des d'USB-C s'anomena mode alternatiu o, abreujament, mode alternatiu. Les tres alternatives que podeu trobar avui són USB3, DisplayPort i Thunderbolt, amb algunes que ja s'esvaeixen, com HDMI i VirtualLink, i algunes en augment, com USB4. La majoria dels modes alternatius requereixen una comunicació digital USB-C mitjançant algun tipus de missatgeria d'enllaç PD. Tanmateix, no tots els USB3 són els més senzills. Vegem què fa la plantilla alternativa.
Si heu vist el pinout, heu vist els pins d'alta velocitat. Avui vull mostrar-vos quines interfícies estan disponibles amb aquests pins avui. Aquesta no és una llista completa ni extensa; no parlaré de coses com USB4, per exemple, en part perquè no en conec prou o no tinc experiència amb això; és segur suposar que tindrem més dispositius equipats amb USB en el futur -C per a dispositius d'alta velocitat. A més, USB-C és prou flexible perquè els pirates informàtics puguin exposar Ethernet o SATA d'una manera compatible amb USB-C; si això és el que esteu buscant, potser aquesta revisió us pot ajudar a esbrinar-ho.
USB3 és molt, molt senzill: només un parell de TX i un parell de RX, tot i que la velocitat de transferència és molt superior a l'USB2, és controlable per als pirates informàtics. Si utilitzeu una PCB multicapa amb control d'impedància del senyal USB3 i respecte pels parells diferencials, la vostra connexió USB3 normalment funcionarà bé.
No ha canviat gaire per a USB3 a través d'USB-C: tindreu un multiplexor per gestionar la rotació, però això és tot. Els multiplexors USB3 abunden, de manera que si afegiu un port USB-C habilitat per USB3 a la vostra placa base, és poc probable que tingueu problemes. També hi ha Dual Channel USB3, que utilitza dos canals USB3 paral·lels per augmentar l'amplada de banda, però els pirates informàtics no solen trobar-s'hi ni ho necessiten, i Thunderbolt tendeix a cobrir millor aquesta àrea. Voleu convertir un dispositiu USB3 en un dispositiu USB-C? Tot el que necessites és un multiplexor. Si esteu pensant a instal·lar un connector MicroUSB 3.0 a la vostra placa base per als vostres dispositius d'alta velocitat, us demano educadament però fermament que canvieu d'opinió i que hi instal·leu un connector USB-C i VL160.
Si esteu dissenyant un dispositiu USB3 amb un endoll, ni tan sols necessiteu un multiplexor per gestionar la rotació; de fet, no necessiteu cap detecció de rotació. Una única resistència incontrolada de 5,1 kΩ és suficient per crear una unitat flash USB3 que es connecti directament a un port USB-C o per crear un adaptador USB-A 3.0 USB-C mascle a femella. Pel que fa als endolls, podeu evitar utilitzar un multiplexor si teniu connexions USB3 gratuïtes per sacrificar, cosa que, per descomptat, no és gaire. No en sé prou sobre l'USB3 de doble canal per estar segur de si USB3 de doble canal admet aquesta connexió, però crec que la resposta "no" seria més probable que "sí"!
DisplayPort (DP) és una interfície fantàstica per connectar pantalles d'alta resolució: ha superat l'HDMI als ordinadors de sobretaula, dominant l'espai de visualització integrat en forma d'eDP i ofereix una alta resolució amb un sol cable, sovint millor que HDMI. Es pot convertir a DVI o HDMI mitjançant un adaptador econòmic que utilitza l'estàndard DP++ i està lliure de drets com HDMI. Té sentit que l'aliança VESA treballi amb el grup USB per implementar el suport DisplayPort, especialment a mesura que els transmissors DisplayPort als SoC es fan cada cop més populars.
Si utilitzeu un dock amb una sortida HDMI o VGA, fa servir el mode alternatiu de DisplayPort entre bastidors. Els monitors inclouen cada cop més una entrada DisplayPort a través d'USB-C i, gràcies a una funció anomenada MST, podeu enllaçar monitors, oferint-vos una configuració de diversos monitors amb un sol cable, tret que utilitzeu un Macbook, com Apple ha abandonat amb macOS. MST és compatible amb .
A més, un fet interessant: el mode alternatiu DP és un dels pocs modes alternatius que utilitza pins SBU que es reassignen al parell AUX de DisplayPort. La manca general de pins USB-C també significa que s'han d'excloure els pins de configuració DP, tret del mode de compatibilitat DP++ HDMI/DVI, de manera que tots els adaptadors USB-C DP-HDMI són convertidors DP-HDMI actius. Enmascarament: a diferència de DP++, DP++ us permet utilitzar interruptors de nivell per al suport HDMI.
Si voleu canviar el DisplayPort, probablement necessitareu un multiplexor habilitat per DP, però el més important, heu de poder enviar missatges PD personalitzats. En primer lloc, tota la part "concedir/sol·licitar el mode DP alternatiu" es fa a través del PD: no hi ha prou resistències. Tampoc hi ha pins gratuïts per a l'HPD, que és un senyal crític a DisplayPort, de manera que els esdeveniments de connexió en calent i avortament s'envien com a missatges a través de l'enllaç PD. Dit això, no és gaire difícil d'implementar, i estic pensant en una implementació amigable per als pirates informàtics; fins aleshores, si necessiteu utilitzar el mode alternatiu DP per sortir DP o HDMI a través d'un port USB-C, hi ha xips com el CYPD3120 que us permet escriure firmware per a això.
Una de les coses que fa que el mode alternatiu DP destaqui és que té quatre carrils d'alta velocitat a USB-C, que us permeten combinar una connexió USB3 a un costat del port USB-C i una connexió DisplayPort de doble enllaç al altres. Així és com funcionen tots els molls "Ports USB3, perifèrics i sortida HDMI". Si la resolució de dos carrils és una limitació per a vostè, també podeu comprar un adaptador de quatre carrils; a causa de la manca d'USB3, no hi haurà transferència de dades, però podeu obtenir una resolució o velocitats de fotogrames més altes amb dos carrils DisplayPort addicionals.
Trobo que el mode alternatiu DisplayPort és una de les millors coses de l'USB-C i, tot i que els ordinadors portàtils i telèfons més barats (o més desafortunats) no ho admeten, és bo tenir un dispositiu que ho faci. Per descomptat, de vegades una gran empresa té aquesta alegria directament, com ho va fer Google.
En particular, mitjançant USB-C podeu obtenir Thunderbolt 3, i aviat Thunderbolt 4, però fins ara és fantàstic. Thunderbolt 3 va ser originalment una especificació propietària que finalment va ser de codi obert per Intel. Aparentment, no estan prou oberts o tenen una altra advertència, i com que els dispositius Thunderbolt 3 a la natura encara s'estan construint exclusivament amb xips Intel, suposo que la manca de competència és la raó per la qual els preus es mantenen estables. territori digital. Per què busqueu dispositius Thunderbolt en primer lloc? A més de la velocitat més alta, hi ha una altra característica assassina.
Obteniu una amplada de banda PCIe a través de Thunderbolt i fins a 4 vegades l'amplada de banda! Aquest ha estat un tema candent per a aquells que necessiten suport eGPU o emmagatzematge extern ràpid en forma de unitats NVMe que alguns pirates informàtics utilitzen per a FPGA connectades a PCIe. Si teniu dos ordinadors compatibles amb Thunderbolt (per exemple, dos ordinadors portàtils), també podeu connectar-los mitjançant un cable habilitat per Thunderbolt; això crea una interfície de xarxa d'alta velocitat entre ells sense components addicionals. Sí, per descomptat, Thunderbolt pot túnel fàcilment DisplayPort i USB3 internament. La tecnologia Thunderbolt és molt potent i deliciosa per als usuaris avançats.
Tanmateix, tota aquesta frescor s'aconsegueix mitjançant una pila de tecnologia patentada i complexa. Thunderbolt no és una cosa que un pirata informàtic solitari pugui crear fàcilment, encara que algú ho hauria de provar algun dia. I malgrat les nombroses funcions del moll Thunderbolt, el costat del programari sovint causa problemes, sobretot quan es tracta de coses com intentar dormir per treballar en un ordinador portàtil sense bloquejar el nucli eGPU. Si encara no és obvi, estic desitjant que Intel ho prepari.
Continuo dient "multiplexor". Què és això? En resum, aquesta part ajuda a gestionar el cop de mà d'alta velocitat segons la rotació USB-C.
El carril d'alta velocitat és la part de l'USB-C que es veu més afectada per la rotació del port. Si el vostre port USB-C utilitza High Speed Lane, necessitareu un xip multiplexor (multiplexor) per gestionar els dos possibles girs USB-C, alineant l'orientació dels ports i cables als dos extrems amb els receptors interns d'alta velocitat reals. . i els transmissors coincideixen amb el dispositiu connectat. De vegades, si el xip d'alta velocitat està dissenyat per a USB-C, aquests multiplexors es troben dins del xip d'alta velocitat, però sovint són xips separats. Voleu afegir compatibilitat amb Hi-Speed USB-C a un dispositiu que encara no és compatible amb Hi-Speed USB-C? Els multiplexadors donaran suport a les operacions de comunicacions d'alta velocitat.
Si el vostre dispositiu té un connector USB-C amb High Speed Lane, necessitareu un multiplexor; els cables fixos i els dispositius amb connectors no ho necessiten. En general, si utilitzeu un cable per connectar dos dispositius d'alta velocitat amb ranures USB-C, tots dos necessitaran un multiplexor; el control de la rotació del cable és responsabilitat de cada dispositiu. A banda i banda, el multiplexor (o el controlador PD connectat al multiplexor) controlarà la direcció del pin CC i actuarà en conseqüència. A més, molts d'aquests multiplexors s'utilitzen per a diferents finalitats, depenent del que vulgueu del port.
Veureu multiplexors per a USB3 en ordinadors portàtils barats que només implementen USB 3.0 en un port tipus C i, si és compatible amb DisplayPort, tindreu un multiplexor amb una entrada addicional per barrejar aquests senyals del dispositiu. A Thunderbolt, el multiplexor s'integrarà al xip Thunderbolt. Per als pirates informàtics que treballen amb USB-C però no tenen accés a Thunderbolt o no necessiten Thunderbolt, TI i VLI ofereixen una sèrie de bons multiplexadors per a diversos propòsits. Per exemple, últimament he estat utilitzant DisplayPort a través d'USB-C i el VL170 (sembla ser un clon 1:1 de l'HD3SS460 de TI) sembla un gran xip per a l'ús combinat de DisplayPort + USB3.
Els multiplexors USB-C que admeten DisplayPort (com el HD3SS460) no fan de forma nativa el control de pins CC i la detecció de girs, però això és una limitació raonable: DisplayPort requereix un enllaç PD bastant específic de l'aplicació, que és molt important. capacitats del multiplexor. Esteu satisfet amb USB3 que no requereix una connexió PD? El VL161 és un IC multiplexor USB3 senzill amb una entrada de polaritat, de manera que podeu definir la polaritat vosaltres mateixos.
Si tampoc necessiteu detecció de polaritat, és suficient un PD analògic de 5 V només per a les vostres necessitats USB3? Utilitzeu alguna cosa com el VL160: combina receptors i fonts PD analògics, potència de processament i entrellaçament de pistes d'alta velocitat tot en un. És un autèntic xip “Vull USB3 per USB-C, vull que tot es gestioni per mi”; per exemple, les recents targetes de captura HDMI de codi obert utilitzen el VL160 per als seus ports USB-C. Per ser justos, no cal destacar el VL160: hi ha desenes d'aquests microcircuits; "USB3 mux per USB-C, fes-ho tot" és probablement el tipus de xip relacionat amb USB-C més popular.
Hi ha diversos modes alternatius USB-C heretats. El primer, pel qual no vessar una llàgrima, és el mode alternatiu HDMI; simplement col·loca els pins del connector HDMI sobre els pins del connector USB-C. Pot donar-vos HDMI a través d'USB-C i sembla que ha estat disponible als telèfons intel·ligents des de fa poc temps. Tanmateix, ha de competir amb la facilitat de convertir al mode alternatiu HDMI DisplayPort, mentre que la conversió HDMI-DP sovint és costosa i no es pot utilitzar juntament amb USB 3.0 perquè HDMI requereix quatre parells diferencials i equipatge de llicències HDMI, segons sembla ser. estimulant el desenvolupament del mode alt HDMI al sòl. Realment crec que hauria de romandre aquí perquè no crec que el nostre món es pugui millorar afegint més HDMI.
Tanmateix, un altre és realment interessant: es diu VirtualLink. Algunes grans empreses tecnològiques estan treballant en les capacitats USB-C en realitat virtual; després de tot, és genial quan els vostres auriculars de realitat virtual només necessiten un cable per a tot. No obstant això, les ulleres de realitat virtual requereixen interfícies de vídeo de doble pantalla d'alta resolució i d'alta velocitat de fotogrames, així com connexions de dades d'alta velocitat per a càmeres i sensors addicionals, i la combinació habitual "DisplayPort + USB3 de doble enllaç" no pot proporcionar aquestes funcions. en aquell moment. I què fas llavors
L'equip de VirtualLink diu que és fàcil: podeu connectar dos parells USB2 redundants a un connector USB-C i utilitzar quatre pins per connectar USB3. Recordeu el xip de conversió USB2 a USB3 que vaig esmentar en un article breu fa mig any? Sí, el seu objectiu original era VirtualLink. Per descomptat, aquesta configuració requereix un cable personalitzat més car i dos parells blindats addicionals, i requereix fins a 27 W de potència del PC, és a dir, una sortida de 9 V, que rarament es veu en carregadors de paret USB-C o dispositius mòbils. poder. La diferència entre USB2 i USB3 és frustrant per a alguns, però per a VR VirtualLink sembla molt útil.
Algunes GPU inclouen suport VirtualLink, però això no és suficient a la llarga, i els ordinadors portàtils coneguts per mancar sovint de ports USB-C tampoc. Això va fer que Valve, un actor clau de l'acord, es retirés d'afegir la integració de VirtualLink a l'índex Valve i tot va baixar a partir d'aquí. Malauradament, VirtualLink mai es va fer popular. Seria una alternativa interessant: un únic cable seria una opció fantàstica per als usuaris de VR, i requerir una tensió més alta a través d'USB-C també ens donaria més de 5V amb funcionalitat PD. Ports: ni els ordinadors portàtils ni els ordinadors ofereixen aquestes funcions en aquests dies. Sí, només un recordatori: si teniu un port USB-C a l'escriptori o al portàtil, sens dubte us donarà 5 V, però no obtindreu res més alt.
Tanmateix, mirem el costat brillant. Si teniu una d'aquestes GPU amb un port USB-C, admetrà tant USB3 com DisplayPort!
El millor de l'USB-C és que els venedors o els pirates informàtics definitivament poden definir el seu propi mode alternatiu si ho volen, i tot i que l'adaptador serà semi-propietari, bàsicament segueix sent un port USB-C per carregar i transferir dades. Voleu el mode alternatiu d'Ethernet o SATA de doble port? fes-ho. Enrere han quedat els dies d'haver de caçar connectors extremadament obscurs per als vostres dispositius, ja que cada connector de moll i càrrega és diferent i pot costar més de 10 dòlars cadascun si és prou rar per trobar-lo.
No tots els ports USB-C necessiten implementar totes aquestes funcions, i molts no ho fan. No obstant això, molta gent ho fa i, a mesura que passa el temps, obtenim més i més funcionalitat dels ports USB-C habituals. Aquesta unificació i estandardització donaran els seus fruits a la llarga i, tot i que hi haurà desviacions de tant en tant, els fabricants aprendran a tractar-les de manera més intel·ligent.
Però una cosa que sempre m'he preguntat és per què la rotació de l'endoll no es gestiona col·locant els cables + i - en costats oposats. Així, si l'endoll està connectat de la manera "equivocada", + es connectarà a – i – es connectarà a +. Després de descodificar el senyal al receptor, tot el que heu de fer és invertir els bits per obtenir les dades correctes.
Bàsicament, el problema és la integritat del senyal i la diafonia. Imagineu, per exemple, un connector de 8 pins, dues files de quatre, 1/2/3/4 a un costat i 5/6/7/8 a l'altre, on 1 és oposat a 5. Suposem que voleu un parell de +/- rebre/emetre. Podeu provar de posar Tx+ al pin 1, Tx- al pin 8, Rx+ al pin 4 i Rx- al pin 5. Òbviament, inserint enrere només canvia +/-.
Però el senyal elèctric en realitat no viatja a través del pin del senyal, sinó que viatja entre el senyal i el seu retorn al camp elèctric. Tx-/Rx- hauria de ser el "retorn" de Tx+/Rx+ (i òbviament a la inversa). Això vol dir que els senyals Tx i Rx realment es creuen.
"Podrieu" intentar arreglar-ho fent que els senyals siguin complementaris desequilibrats, bàsicament posant un pla de terra molt ajustat al costat de cada senyal. Però en aquest cas, es perd la immunitat de soroll en mode comú del parell diferencial, la qual cosa significa que la simple diafonia de Tx+/Rx- una oposada a l'altra no s'anul·la.
Si compareu això amb la col·locació de Tx+/Tx- als pins 1/2 i 7/8 i Rx+/Rx- als pins 3/4 i 5/6 mitjançant un multiplexor, ara els senyals Tx/Rx no es creuen i tota la diafonia causada en els contactes Tx o Rx, serà una mica habitual per ambdós parells i parcialment compensat.
(Òbviament, un connector real també tindrà molts pins de terra, simplement no ho vaig esmentar per a la brevetat.)
> La unificació aporta una compatibilitat difícil de dir, IMO el que aporta USB-C és només un món d'incompatibilitats ocultes que són difícils d'entendre per als experts en tecnologia, ja que les especificacions ni tan sols indiquen què pot o no pot fer. i només empitjorarà a mesura que s'afegeixin més modes alternatius, i aquests mateixos cables també tenen problemes...
La majoria dels connectors d'alimentació pre-USB-C eren connectors de barril, que són molt més barats que USB-C. Tot i que la majoria de marques d'estacions d'acoblament poden tenir connectors estranys que són una molèstia, sovint també tenen accés directe a PCI-E i altres autobusos, i solen tenir una quantitat important de carrils, més ràpid que USB-C, almenys relativament el temps. ... USB-C no era un malson per als pirates informàtics que només volien USB-2, només un connector car, i el connector de moll no era l'ideal, però quan realment necessiteu complexos. Quan es tracta de capacitats d'alta velocitat, USB-C el porta a un altre nivell de rendiment.
De fet, aquesta també va ser la meva impressió. L'estàndard ho permet tot, però ningú implementarà res que dificulti el treball conjunt de dos dispositius USB-C. Ho he passat; He alimentat la meva tauleta mitjançant un adaptador de corrent USB-A i un cable USB-A a USB-C durant anys. Això em permet portar un adaptador per a la meva tauleta i telèfon. Vaig comprar un ordinador portàtil nou i l'adaptador antic no el carregarà; després de llegir la publicació anterior, em vaig adonar que probablement necessitava un dels voltatges més alts que l'adaptador USB-A no pot proporcionar. Però si no coneixeu els detalls d'aquesta interfície tan complexa, no està gens clar per què el cable antic no funciona.
Fins i tot un proveïdor no pot fer això. Tenim tot de Dell a l'oficina. Portàtil Dell, estació d'acoblament Dell (USB3) i monitor Dell.
Independentment de la base que utilitzo, rebo un error "Límit de connexió de la pantalla", error "Límit de càrrega", només funciona una de les dues pantalles o no es connectarà a la base. És un embolic.
Les actualitzacions del firmware s'han de realitzar a la placa base, l'estació d'acoblament i també s'han d'actualitzar els controladors. Finalment va fer que la maleïda cosa funcionés. USB-C sempre ha estat un maldecap.
Utilitzo estacions d'acoblament que no són de Dell i tot ha anat bé! =D Fer una base USB-C decent no sembla tan difícil: normalment funcionen bastant bé fins que us trobeu amb les rareses del Thunderbolt i, fins i tot, hi ha problemes a l'àmbit "connectar, desconnectar, treballar". No mentiré, en aquest moment volia veure un esquema d'una placa base per a un ordinador portàtil Dell amb aquestes estacions d'acoblament.
Arya té raó. Tots els problemes van desaparèixer quan vaig comprar un divisor barat amb USB-C d'Amazon. Es poden connectar teclats, càmeres web i dongles USB, el monitor es connecta al port USB-C, HDMI o DP de l'ordinador portàtil i ja està a punt per funcionar. Un informàtic em va dir què havia de fer que va dir que la base de Dell no valia la pena els diners.
No, només són idiotes de Dell: pel que sembla, van decidir fer que el producte fos incompatible amb USB-C quan s'utilitzaven el mateix connector.
Sí, si em preguntes, un dispositiu com una tauleta ha de ser més específic sobre "per què no està completament carregat". El missatge emergent "Es requereix almenys un carregador USB-C de 9 V @ 3 A" solucionarà els problemes de la gent com aquest i farà exactament el que espera el fabricant de la tauleta. Tanmateix, ni tan sols ens podem creure que cap d'ells llançarà ni tan sols una actualització de microprogramari després que el dispositiu surti a la venda.
No només més barat, sinó també més fort. Quants connectors USB trencats has vist en diversos dispositius? Sovint faig això, i normalment es llença aquest dispositiu, perquè no és econòmicament viable reparar-lo...
Els connectors USB, començant pel micro USB, han estat bastant fràgils i haver de connectar-los i desconnectar-los constantment, normalment per persones que no els alineen correctament, fan servir massa força, movent-los d'un costat a un altre, fa que els connectors siguin terribles. Per a les dades, això podria ser tolerable, però atès que ara també s'utilitza USB-C per alimentar tot, des de rellotges intel·ligents fins a ordinadors portàtils sencers i tot tipus d'aparells electrònics que no utilitzen dades en absolut, els connectors danyats seran cada cop més habituals. . Com més ens preocupa, i sense cap raó.
És cert, només he vist un connector de barril trencat i és bastant fàcil de solucionar (a part de la versió Dell BS, només funciona amb un carregador propietari que es pugui comunicar amb ell, que és bastant feble, el podríeu danyar encara que mai vas en bicicleta..) Fins i tot per a un reparador experimentat, el connector USB-C serà PITA, amb més àrea de PCB, pins de soldadura més petits...
Els connectors de barril solen estar classificats per a mig cicle (o menys) dels connectors USB-C normals. Això es deu al fet que el passador central es flexiona cada vegada que s'insereix, i amb USB, el braç de palanca és més curt. He vist molts gats de barril que s'han fet malbé amb l'ús.
Un dels motius pels quals l'USB-C sembla menys fiable són els connectors o cables barats. Si trobeu un producte que sembla "elegant" o "més fresc" amb modelat per injecció o el que sigui, probablement sigui una merda. Només disponible als principals fabricants de cables amb especificacions i dibuixos.
Un altre motiu és que utilitzeu més USB-C que connectors en forma de barril. Els telèfons es connecten i es desconnecten cada dia, de vegades diverses vegades.
Hora de publicació: 24-juny-2023