USB Type-C

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
24-контактный USB-разъём тип «C» (Type-C)
Порт (разъём) USB Type-C на ноутбуке MacBook и кабель со штекером USB Type-C.

USB Type-C — спецификация USB для универсального компактного двухстороннего 24-контактного разъёма для USB-устройств и USB-кабелей.[1]

Спецификация коннекторов USB Type-C версии 1.0 была опубликована форумом разработчиков USB в августе 2014 года.[2] Она была разработана примерно в то же время, что и спецификация USB 3.1.

Использование коннектора USB Type-C не обязательно означает, что устройство реализует высокоскоростной стандарт USB 3.1 Gen1/Gen2 или протокол USB Power Delivery [3].

Спецификации[править | править вики-текст]

Разъёмы USB Type-C служат для подключения как к периферийным устройствам, так и к компьютерам, заменяя различные разъёмы и кабели типов A и B предыдущих стандартов USB, и предоставляя возможности расширения в будущем.[4][5] 24-контактный двухсторонний разъём является достаточно компактным, близким по размерам к разъёмам микро-B стандарта USB 2.0. Размеры разъёма — 8,4 мм на 2,6 мм. Коннектор предоставляет 4 пары контактов для питания и заземления, две дифференциальные пары D+/D- для передачи данных на скоростях менее SuperSpeed (в кабелях Type-C подключена только одна из пар), четыре дифференциальные пары для передачи высокоскоростных сигналов SuperSpeed, два вспомогательных контакта (sideband), два контакта конфигурации для определения ориентации кабеля, выделенный канал конфигурационных данных (кодирование BMC — biphase-mark code) и контакт питания +5 V для активных кабелей.[6][7][8] Подключение ранее выпущенных устройств к компьютерам, оснащенным разъёмом USB Type-C, потребует кабеля или адаптера, имеющих штекер или разъём типа A или типа B на одном конце и штекер USB Type-C на другом конце. Стандартом не допускаются адаптеры с разъёмом USB Type-C, поскольку их использование могло бы создать «множество неправильных и потенциально опасных» комбинаций кабелей.[9]

Кабели USB 3.1 с двумя штекерами Type-C на концах должны полностью соответствовать спецификации - содержать все необходимые проводники, должны быть активными, включающими в себя чип электронной идентификации, перечисляющий идентификаторы функций в зависимости от конфигурации канала и сообщения, определяемые вендором (VDM) из спецификации USB Power Delivery 2.0. Устройства с разъёмом USB Type-C могут опционально поддерживать шины питания с током в 1,5 или 3 ампера при напряжении 5 вольт в дополнение к основному питанию. Источники питания должны уведомлять о возможности предоставления увеличенных токов через конфигурационный канал либо полностью поддерживать спецификацию USB Power Delivery через конфигурационный контакт (кодирование BMC) или более старые сигналы, кодируемые как BFSK через контакт VBUS. Кабели USB 2.0, не поддерживающие шину SuperSpeed, могут не содержать чип электронной идентификации, если только они не могут передавать ток 5 ампер.

Альтернативные режимы[править | править вики-текст]

Разъём USB Type-C может работать в одном из альтернативных режимов (англ. alternate mode), в котором его контакты используются для передачи данных при помощи других физических протоколов.

Определены следующие альтернативные режимы для коннекторов Type-C:

  1. DP from DisplayPort.png Альтернативный режим DisplayPort — опубликован VESA в сентябре 2014 года, поддерживает стандарт DisplayPort 1.3.[10]
  2. Альтернативный режим Mobile High-Definition Link (MHL)  — анонсирован в ноябре 2014 года,[11] поддерживает стандарт MHL 1.0-3.0 и superMHL.[7][12]
  3. ThunderboltFulmine.svg Альтернативный режим Thunderbolt — поддержка стандарта Thunderbolt 3.[13][14][15][16]
  4. HDMI Logo.svg Альтернативный режим HDMI — объявлен в сентябре 2016 года,[17][18][19][20] поддерживает HDMI 1.4b.

Изучаются возможности по реализации других последовательных высокоскоростных протоколов, например PCI Express и Base-T Ethernet[21]

Для реализации альтернативных режимов HDMI и DisplayPort используется кабель-переходник с вилкой другого физического интерфейса. Для режимов MHL и Thunderbolt (20Gbps) используется стандартный Type-C кабель; высокоскоростной режим Thunderbolt 3 (40Gbps), как и высокомощные режимы USB Power Delivery 2.0, требует специальных кабелей, маркированных электронным чипом как совместимые.

Для работы съёмных кабелей в альтернативном режиме могут использоваться четыре высокоскоростные (SuperSpeed) пары и два контакта Sideband. В случае док-станций, съёмных устройств и несъёмных (постоянных) кабелей, можно также использовать два контакта D+/D- и один конфигурационный контакт. Режимы настраиваются через конфигурационный контакт с использованием сообщений, определяемые вендором (VDM).

Не все альтернативные режимы реализуются в каждом устройстве с разъёмом USB Type-C; поддерживаемые альтернативные режимы обозначаются соответствующими логотипами рядом с разъёмом. [22]

Цоколёвки разъема и кабеля[править | править вики-текст]

Цоколёвки разъема[править | править вики-текст]

Type-C — штекер и гнездо
Кон. Название Описание Кон. Название Описание
A1 GND Заземление B12 GND Заземление
A2 SSTXp1 Диф. пара № 1 SuperSpeed, передача, положительный B11 SSRXp1 Диф. пара № 2 SuperSpeed, приём, положительный
A3 SSTXn1 Диф. пара № 1 SuperSpeed, передача, отрицательный B10 SSRXn1 Диф. пара № 2 SuperSpeed, приём, отрицательный
A4 VBUS Питание B9 VBUS Питание
A5 CC1 Канал конфигурации B8 SBU2 Sideband № 2 (SBU)
A6 Dp1 Диф. пара не-SuperSpeed[а 1], положение 1, положительный B7 Dn2 Диф. пара не-SuperSpeed[а 1], положение 2, отрицательный[а 2]
A7 Dn1 Диф. пара не-SuperSpeed[а 1], положение 1, отрицательный B6 Dp2 Диф. пара не-SuperSpeed[а 1], положение 2, положительный[а 2]
A8 SBU1 Sideband № 1 (SBU) B5 CC2 Канал конфигурации
A9 VBUS Питание B4 VBUS Питание
A10 SSRXn2 Диф. пара № 4 SuperSpeed, передача, отрицательный B3 SSTXn2 Диф. пара № 3 SuperSpeed, приём, отрицательный
A11 SSRXp2 Диф. пара № 4 SuperSpeed, передача, положительный B2 SSTXp2 Диф. пара № 3 SuperSpeed, приём, положительный
A12 GND Заземление B1 GND Заземление
  1. 1 2 3 4 Неэкранированная дифференциальная пара, может использоваться для реализации USB Low Speed (1.0), Full Speed (1.0), High Speed (2.0) — до 480 Мбит/с
  2. 1 2 В кабеле реализована только одна из дифференциальных пар не-SuperSpeed. Данный контакт не используется в штекере.

Цоколёвки кабеля[править | править вики-текст]

Назначение проводников в кабеле USB 3.1 Type-C
Разъем №1 кабеля Type-C Кабель Type-C Разъем №2 кабеля Type-C
Контакт Название Цвет оболочки проводника Название Описание Контакт Название
Оплётка Экран Оплётка кабеля Экран Внешняя оплётка кабеля Оплётка Экран
A1, B1, A12, B12 GND Лужёный GND_PWRrt1
GND_PWRrt2
Общая земля A1, B1, A12, B12 GND
A4, B4, A9, B9 VBUS Красный PWR_VBUS1
PWR_VBUS2
VBUS питание A4, B4, A9, B9 VBUS
B5 VCONN Жёлтый
PWR_VCONN VCONN питание B5 VCONN
A5 CC Синий CC Канал конфигурирования A5 CC
A6 Dp1 Белый UTP_Dp Неэкранированная дифференциальная пара, positive A6 Dp1
A7 Dn1 Зелёный UTP_Dn Неэкранированная дифференциальная пара, negative A7 Dn1
A8 SBU1 Красный SBU_A Полоса передачи данных A B8 SBU2
B8 SBU2 Чёрный SBU_B Полоса передачи данных B A8 SBU1
A2 SSTXp1 Жёлтый * SDPp1 Экранированная дифференциальная пара #1, positive B11 SSRXp1
A3 SSTXn1 Коричневый * SDPn1 Экранированная дифференциальная пара #1, negative B10 SSRXn1
B11 SSRXp1 Зелёный * SDPp2 Экранированная дифференциальная пара #2, positive A2 SSTXp1
B10 SSRXn1 Оранжевый * SDPn2 Экранированная дифференциальная пара #2, negative A3 SSTXn1
B2 SSTXp2 Белый * SDPp3 Экранированная дифференциальная пара #3, positive A11 SSRXp2
B3 SSTXn2 Чёрный * SDPn3 Экранированная дифференциальная пара #3, negative A10 SSRXn2
A11 SSRXp2 Красный * SDPp4 Экранированная дифференциальная пара #4, positive B2 SSTXp2
A10 SSRXn2 Синий * SDPn4 Экранированная дифференциальная пара #4, negative B3 SSTXn2
* Цвета для оболочки проводников не установлены стандартом

Поддержка в программном обеспечении[править | править вики-текст]

  • ОС Windows 10 и Windows 10 для мобильных устройств поддерживают USB 3.1, USB Type-C, альтернативные режимы, USB Power Delivery, аудио аксессуары и USB двойной роли.[23]
  • В обновлениях к Windows 8.1 была добавлена поддержка USB Type-C.[24]
  • OS X Yosemite поддерживает USB 3.1, USB Type-C, альтернативные режимы и USB Power Delivery.[25]
  • Android Marshmallow поддерживает USB 3.1 и USB Type-C.[26]
  • Chrome OS поддерживает USB 3.1 и USB Type-C, начиная с Chromebook Pixel 2015 и поддерживает альтернативные режимы, USB Power Delivery и USB двойной роли.[27]

Аппаратная поддержка[править | править вики-текст]

Постепенно увеличивается ассортимент материнских плат, ноутбуков, планшетных компьютеров, смартфонов, жестких дисков, USB-концентраторов и других устройства, выпущенных после 2014 года, поддерживающих коннекторы USB Type-C.

Ряд нестандартных кабелей с штекером Type-C на одном конце и гнездом стандартов A или микро-B на другом конце некорректно терминируют конфигурационные каналы (CC) через 10 кОм подтягивающий резистор к шине питания вместо установленного в спецификации 56 кОм резистора. В результате устройства, подключенные к такому кабелю, некорректно определяют допустимую мощность, потребляемую через такой кабель, что приводит к некорректной работе с рядом продуктов, включая продукцию Apple и Google, а в ряде случаев может повредить источники питания, концентраторы или USB-порты компьютера.[28][29][30]

Некоторые производители, в том числе Apple, часто не маркируют разъёмы USB Type-C, что усложняет подбор совместимой периферии[31].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Hruska, Joel. USB-C vs. USB 3.1: What's the difference?. ExtremeTech (13 марта 2015). Проверено 9 апреля 2015.
  2. Howse, Brett USB Type-C Connector Specifications Finalized (August 12, 2014). Проверено 28 декабря 2014.
  3. USB Type-C Cable and Connector : Language Usage Guidelines from USB-IF (PDF). Usb.org. Проверено 18 июня 2015.
  4. Ngo, Dong USB Type-C: One cable to connect them all. CNET. Проверено 18 июня 2015.
  5. USB Type-C Connector Specifications Finalized. AnandTech.com. Проверено 18 июня 2015.
  6. Technical Introduction of the New USB Type-C Connector. Intel.ActiveEvents.com. Проверено 18 июня 2015.
  7. 1 2 DisplayPort Alternate Mode for USB Type-C Announced - Video, Power, & Data All Over Type-C. AnandTech.com. Проверено 18 июня 2015.
  8. Introduction to USB Type-C (PDF). Microchip.com. Проверено 18 июня 2015.
  9. Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.1 (April 3, 2015), section 2.2, page 20
  10. VESA® Brings DisplayPort™ to New USB Type-C Connector. DisplayPort (22 сентября 2014). Проверено 18 июня 2015.
  11. MHL® – Expand Your World. MHLTech.org. Проверено 18 июня 2015.
  12. MHL® – Expand Your World. MHLTech.org (17 ноября 2014). Проверено 18 июня 2015.
  13. Thunderbolt 3 – The USB-C That Does It All | Thunderbolt Technology Community. Thunderbolttechnology.net. Проверено 18 июня 2015.
  14. One port to rule them all: Thunderbolt 3 and USB Type-C join forces, <http://www.cnet.com/news/thunderbolt-3-and-usb-type-c-join-forces-for-one-port-to-rule-them-all/>. Проверено 2 июня 2015. 
  15. Thunderbolt 3 is twice as fast and uses reversible USB-C, <http://www.engadget.com/2015/06/02/thunderbolt-3-usb-c/>. Проверено 2 июня 2015. 
  16. Thunderbolt 3 embraces USB Type-C connector, doubles bandwidth to 40Gbps, <http://arstechnica.co.uk/gadgets/2015/06/thunderbolt-3-embraces-usb-type-c-connector-doubles-bandwidth-to-40gbps/>. Проверено 2 июня 2015. 
  17. HDMI Press Release: HDMI Releases Alternate Mode for USB Type-C™ Connector. hdmi.org.
  18. HDMI Alt Mode for USB Type-C Announced. anandtech.com.
  19. A new standard will allow your USB-C devices to connect to HDMI. neowin.net.
  20. HDMI Alt Mode for USB Type-C™ Connector. hdmi.org.
  21. [802.3_DIALOG USB-C Ethernet Alternate Mode]. ieee (26 марта 2015).
  22. Cunningham, Andrew USB 3.1 and Type-C: The only stuff at CES that everyone is going to use | Ars Technica UK. ArsTechnica.co.uk (9 января 2015). Проверено 18 июня 2015.
  23. Windows support for USB Type-C connectors. Microsoft MSDN. Проверено 30 сентября 2015.
  24. Update for USB Type-C billboard support and Kingston thumb drive is enumerated incorrectly in Windows. Проверено 8 декабря 2015.
  25. Using the USB-C port and adapters on your MacBook (Retina, 12-inch, Early 2015) - Apple Support. Support.Apple.com (28 мая 2015). Проверено 18 июня 2015.
  26. Android – Marshmallow. Проверено 12 октября 2015.
  27. Charge your Chromebook Pixel (2015). Проверено 31 октября 2015.
  28. Kif Leswing. Google Engineer Reviews Defective USB Cables on Amazon - Fortune. Fortune (5 November 2015).
  29. Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.1 (April 3, 2015), page 60, table 3-13, note 1
  30. In response to the Type-C cable discussions. oneplus.net.
  31. Total Nightmare: USB-C and Thunderbolt 3 (англ.), fosketts.net (October 29, 2016). Проверено 31 октября 2016.

Ссылки[править | править вики-текст]