Сейчас 2020 год, а USB-C все еще в беспорядке

Примечание редактора: Это обновленная версия статьи, опубликованной в 2018 и 2019 годах.

Мнение пост от
Роберт Триггс

USB-C объявляется как решение для всех наших будущих потребностей в кабеле, объединяя питание и доставку данных с дисплеем и аудио подключением. Возник в эпоху универсального кабеля. Несмотря на то, что разъем USB-C поставляется по умолчанию в современных смартфонах, стандарт, к сожалению, не выполнил свои ранние обещания.

Читать дальше: Каковы лучшие наушники USB-C?

Даже, казалось бы, самая основная функция USB-C – питание устройств – по-прежнему представляет собой беспорядок проблем совместимости, противоречивых запатентованных стандартов и общего недостатка информации для потребителей для принятия решений о покупке. Скорость передачи данных по USB-C также становится все более запутанной. Проблема в том, что функции, поддерживаемые различными устройствами USB-C, не ясны, но принцип определения стандарта USB-C заставляет потребителей думать, что все должно работать.

Хороший пример проблем совместимости USB-C: скорость зарядки

Существует стандартное разочарование стандартом USB-C в его нынешнем виде. Перемещение телефонов между различными зарядными устройствами, даже с одинаковыми значениями тока и напряжения, часто не дает одинаковых скоростей зарядки. Кроме того, выбор кабеля USB-C стороннего производителя для замены слишком короткого входящего в комплект кабеля может привести к потере возможностей быстрой зарядки. Как и выбор стороннего адаптера USB-C, который поддерживает быструю зарядку Qualcomm или USB Power Delivery, а не один из многочисленных фирменных стандартов.

Мы неоднократно проверяли это в прошлом и обнаружили, что телефоны USB-C таких популярных брендов, как Samsung, Huawei, LG, Google и OnePlus, снижают скорость зарядки, как только вы начинаете смешивать и подбирать кабели и зарядные устройства.

Подробнее о USB-C: Как быстро работает зарядка

Даже самые последние флагманы предлагают радикальные различия между поддерживаемыми скоростями и стандартами. Например, OnePlus 8 Pro не может деформировать заряд при 30 Вт, если вы отклоняетесь от входящего в комплект кабеля. Не здорово, если вы сломаете или потеряете предоставленный кабель. Google Pixel 4 полностью отказывается от зарядки с помощью кабелей Huawei, возможно, из-за того, что они каким-то образом нарушают официальные спецификации USB-C, согласно Google. Поэтому не рассчитывайте на возможность зарядки с помощью USB-C-адаптера ваших друзей или разъема USB-C.

Флагманы 2020 года по-прежнему предпочитают фирменные зарядные устройства по сравнению с другими производителями.

На приведенном ниже графике показано, как смешивание и согласование кабелей и зарядных устройств значительно снижает скорость зарядки через USB по сравнению с кабелем и зарядным устройством, входящими в комплект. Суть в том, что скорость зарядки по USB-C сильно варьируется от телефона к телефону.

Хорошей новостью является то, что USB Power Delivery (PD) теперь довольно хорошо поддерживается для быстрой зарядки, хотя обычно с более медленной скоростью, чем встроенное зарядное устройство. Когда поддерживается, быстрая зарядка заметно медленнее. Телефоны, которые используют USB PD в качестве технологии зарядки по умолчанию, также работают лучше при замене кабелей и зарядных устройств, чем те, которые используют собственные стандарты. Посмотрите, как Samsung Galaxy S20 сравнивается с OnePlus 8 Pro, например.

Хотя это шаг в правильном направлении, USB Power Delivery также быстро страдает от стандартной фрагментации. Введение программируемого источника питания (PPS) в спецификацию USB PD 3.0 привело к большой путанице в отношении быстрой зарядки 45 Вт с Samsung Galaxy Note 10 Plus. Теперь потребителям не нужно просто следить за USB Power Delivery, им также нужен вариант PPS для некоторых устройств. Смущенный?

Для зарядки 45 Вт с помощью Note 10 Plus требуется USB PD 3.0 PPS, а не обычный USB PD. Смущенный?

USB Power Delivery – более широкая картина

Мы продолжили изучать расхождения в поддержке зарядки для стандартов Power Delivery и Quick Charge в более широком диапазоне устройств. Мы сравнили это со скоростями в штучной упаковке и поддержкой от портов USB 2.4A. Вы можете найти данные в таблице ниже. Результаты, выделенные зеленым цветом, обеспечивают хорошую поддержку быстрой зарядки, в то время как желтый указывает на правильную реализацию, а красным – неспособность поддерживать данный стандарт на приемлемой скорости.

Заметная тенденция последних нескольких поколений заключается в том, что поддержка USB Power Delivery превзошла Quick Charge 3.0. Хотя это может быть частично из-за совместимости Quick Charge 4 с Power Delivery. USB PD все больше поддерживается ноутбуками и планшетами для зарядки, что повышает вероятность того, что вы найдете единый адаптер USB-C для всех ваших гаджетов.

Поддержка быстрой зарядки ослабла, но USB Power Delivery теперь широко поддерживает быструю зарядку.

Скорость подачи USB-питания обычно составляет около 15 Вт, тогда как Quick Charge 3.0 часто ниже 9 Вт. Тем не менее, смешанный пакет результатов выдвигает на первый план более широкую проблему отлично. Здесь огромный диапазон скоростных результатов. Смартфоны также часто скрывают поддержку этих стандартов в таблице спецификаций, и даже тогда нет никакой гарантии, что потребители знают, что означают эти стандарты. Даже если телефон поддерживает оба стандарта сторонних производителей, он может заряжаться значительно медленнее, чем при использовании зарядного устройства в штучной упаковке.

Связанные с: Лучшие кабели USB-C, которые вы можете купить

В конечном счете, скорость зарядки смартфонов по-прежнему очень мала, и у потребителей нет простого способа узнать, насколько хорошо телефон будет заряжаться, используя какой-либо конкретный стандарт. Это становится еще менее очевидным, когда продукты начинают использовать возможности двунаправленной зарядки, такие как зарядка телефона от USB-порта вашего ноутбука.

Больше, чем просто зарядка: скорость USB-C для передачи данных

Разъем USB-C крупным планом макросъемки

Зарядка все еще слишком сложна, как и в случае со скоростью передачи данных. USB-C поддерживает скорости 2.x, 3.x и Thunderbolt для некоторых портов, что достаточно странно. Тем не менее, кабели также должны быть специально рассчитаны на соответствие требованиям более высокой скорости.

Внедрение USB 3.2 и его нелепый брендинг Gen 1 и Gen 2 создали еще одну проблему для тех, кто пытается разобраться в усложняющейся схеме именования. Всего несколько дней спустя анонс USB 4 истощил все остальное понимание как потребителей, так и разработчиков. USB 4 утверждает, что «сводит к минимуму путаницу конечных пользователей», так как он требует наличия разъема USB-C и поддержки USB PD, но он все еще предлагает запутанный набор дополнительных функций, таких как Thunderbolt 3, только на некоторых устройствах. Несмотря на это, пройдет еще много времени, прежде чем устройства USB 4 проникнут на рынок в достаточном количестве, чтобы что-то изменить. К сожалению, потребители все еще вынуждены пробираться через эту бренную трясину, чтобы выяснить, что именно поддерживается.

Невозможно определить, поддерживает ли кабель USB-C высокую зарядку по току или скорость передачи данных 4,0, просто взглянув на него.

Схема именования данных USB, несомненно, беспорядок. Надеемся, что приведенная ниже таблица поможет разобраться, что предлагает каждая спецификация.

поколение Спецификация Дополнительный потребительский брендинг Dataspeed
USB 1.x USB 1.0 Полноскоростной USB 12 Мбит / с
USB 1.0 Низкоскоростной USB 1,5 Мбит / с
USB 1.1 Полноскоростной USB 12 Мбит / с
USB 2.x USB 2.0 Высокоскоростной USB 480 Мбит / с
USB 3.x USB 3.0 SuperSpeed ​​USB 5 Гбит / с
USB 3.1 Суперскорость USB + 10 Гбит / с
USB 3.2 USB 3.2 Gen 1 SuperSpeed ​​USB 5 Гбит / с 5 Гбит / с
USB 3.2 Gen 2 SuperSpeed ​​USB 10 Гбит / с 10 Гбит / с
USB 3.2 Gen 2 2×2 SuperSpeed ​​USB 20 Гбит / с 20 Гбит / с
USB 4 USB 4.0 40 Гбит / с (Удар молнии 3)

Устройства и кабели столь же проблематичны, когда речь идет о поддержке «альтернативных режимов» и других протоколов. Они подпадают под спецификацию USB-C, а не на скорость передачи данных порта. К ним относятся функции DisplayPort, MHL, HDMI, Ethernet и аудио, предоставляемые через разъем, и все они полагаются на подключенные устройства и кабели для их поддержки. Они не являются обязательной частью спецификации порта, поскольку возможности и потребности четко различаются в зависимости от устройства. Например, в USB 4 реализована поддержка данных DisplayPort 4.1a и PCI Express, но это не требуется для батарейного блока.

Проблема в том, что определенные функции, которые пользователь может ожидать от продукта, не обязательно предоставляются. Потребители могут предполагать, что HDMI или Ethernet поддерживаются через порт USB-C, если на ноутбуке отсутствуют обычные порты, но это может быть не так. Еще более неприятно, что функциональность может быть ограничена только определенными портами Type-C на устройстве. У вас может быть 3 порта, но только один, который предлагает нужные вам функции.

USB-C совместим с множеством функций, но не каждый порт поддерживает все. USB 4 делает слишком мало, слишком поздно, чтобы помочь.

USB-C делает функциональность более непрозрачной, а не менее. Он заявляет, что делает все, но еще нет гарантии, что продукт действительно будет работать с любой из этих функций. USB 4 может помочь объединить некоторые функции совместимости, но я сомневаюсь, что это поможет положить конец путанице, пока USB-C 3.1 и более старые порты все еще существуют. Широкий ассортимент устаревших устройств и оставшиеся дополнительные стандарты означают, что возможности порта USB-C остаются неизвестными с первого взгляда. Даже когда доступна более подробная информация и порты правильно помечены соответствующим фирменным знаком, сведения о различных способах и жаргоне могут быть полезны для восприятия, когда все, что им нужно, работает.

Проверено: У серии Google Pixel странная проблема с передачей данных через USB-C

Нехватка портов – проблема

USB-порт Samsung Galaxy S Book

Это приятно подводит нас к самой большой проблеме с реверсивным USB-портом, по крайней мере, со смартфонами: их не хватает на устройствах. Единый порт для аудио и питания уже оказывается проблематичным в пространстве телефона, и потребители ищут донглы и концентраторы, чтобы решить проблему из-за неудобств. Однако это открывает целый новый мир проблем совместимости, например, поддерживает ли ваш концентратор или ключ тот же метод зарядки или стандарт для двунаправленной мощности, или если данные все еще могут передаваться на другое устройство.

Метод проб и ошибок часто является единственным способом выяснить, что поддерживает порт USB-C.

Схожая ситуация с рядом новейших ноутбуков на рынке. Хотя это зависит от устройства, так как некоторые новые модели поддерживают зарядку, аудио и другие функции на нескольких портах USB-C. Несмотря на это, отключение разъема питания для USB-C мгновенно уменьшает количество периферийных устройств при включении питания устройства, что особенно расстраивает, учитывая, что большинство ноутбуков имеют только пару доступных портов для начала. Пользователи все чаще вынуждены обращаться к ключам для подключения к устаревшим портам, которые по-прежнему распространены на других рынках.

Частично это связано с тем, что, хотя USB-C появился на ноутбуках, его все еще реже можно встретить на обычных дисплеях и в обычных аксессуарах. Все, что сделал новый порт – это вытолкнул некоторые компоненты из ноутбука на другой конец кабеля. Не совсем удобный для потребителей шаг, учитывая, что цены часто взимаются просто за восстановление функциональности старых продуктов.

Почему проблемы с совместимостью?

Фиолетовый кабель USB A к USB C

Совместимость кабелей, возможно, самая неприятная из проблем USB-C, обусловлена ​​унаследованной поддержкой более медленных устройств и введением высокоскоростных сценариев использования, таких как видеоданные. USB 2.0 оснащен только четырехконтактными разъемами для передачи данных и питания, а кабели 3.0 увеличивают это до восьми. Таким образом, кабели USB-C-A, которые обычно используются для зарядки, могут иметь версии 2.0, 3.0 и 3.1, что влияет на объем данных и мощность, с которыми они могут работать. USB Power Delivery имеет обратную совместимость и поэтому является наилучшим вариантом для зарядки устройств с использованием более старых типов кабелей и скоростей, но преобладание запатентованных стандартов означает, что потребители редко действительно знают, что они получают.

Качество, мощность и длина кабеля влияют на функции, доступные через порт USB-C. Некоторые кабели даже нарушают стандарт!

Здесь также влияет качество кабеля, так как некоторые стандарты зарядки определяют, сколько энергии может выдержать кабель, и устанавливают соответствующую скорость зарядки. В нашем предыдущем примере технология Huawei требует 5А для зарядки на полной скорости (но нарушает спецификации и не работает с Pixel 4). Вот почему более длинные кабели сторонних производителей не всегда обеспечивают ту же скорость, что и кабели меньшего размера, поставляемые с вашим телефоном.

Если это не было достаточно сложно, внедрение высокоскоростной передачи данных и передачи видео в реальном времени создало новые проблемы. Очень быстрые сигналы страдают от затухания и дрожания тактовых импульсов при передаче на большие расстояния, что означает, что данные могут быть потеряны в пути. Для решения этой проблемы кабели также могут быть пассивных или активных разновидностей. Активные кабели включают в себя перенаправители для восстановления амплитуды сигнала и предотвращения потери качества сигнала на больших расстояниях. Поэтому для длинных кабелей, используемых для очень высоких скоростей передачи данных (например, для передачи видео 4K 60fps или данных через Thunderbolt), в них требуются активные компоненты, в то время как базовая зарядка и передача данных могут обходиться стандартным пассивным кабелем длиной менее двух метров.

DisplayPort, MHL, HMDI и Thunderbolt поддерживаются через пассивные кабели USB Type-C на расстоянии менее двух метров, если они имеют «трезубец» с логотипом SuperSpeed ​​USB или менее одного метра для маркированных кабелей SuperSpeed ​​+. Для дальней дистанции потребуются активные кабели, и вам придется искать логотип Thunderbolt, если вы хотите скорость 40 Гбит / с. Кабели пассивного адаптера для других типов USB не поддерживают ни один из этих режимов.

Поддержка кабеля USB Type-C в альтернативном режиме

Википедия В этой таблице показано, какие протоколы альтернативного режима поддерживаются какими типами кабелей.

Проблемы совместимости функций также связаны с рассматриваемым портом и устройством, которые можно настроить для широкого выбора скоростей зарядки, устаревших стандартов и альтернативных режимов. USB-C является более сложным портом, чем его предшественники, и для его правильной работы требуется значительно больше программного и аппаратного ввода.

Отправной точкой для продуктов USB-C является протокол Power Delivery. Это не только зарядка, но и то, как порт сообщает о поддержке дополнительных функций, таких как HDMI и DisplayPort, используя дополнительные контакты разъемов. Все альтернативные режимы используют сообщение VDM, определяемое структурированным поставщиком энергии, для обнаружения, настройки, входа или выхода из этих режимов. Суть в том, что если ваше устройство не поддерживает Power Delivery, оно также не будет поддерживать ни одну из этих других функций. К сожалению, схема Power Delivery сложнее и дороже, чем базовая схема, и сложность возрастает с увеличением количества портов.

Звук USB-C в основном мертв, поскольку Bluetooth вступает во владение.

Тем не менее, это не означает, что каждый порт или устройство подачи питания будет поддерживать все функции. Производители устройств должны включать необходимые мультиплексоры и другие микросхемы наряду с компонентами Power Delivery и обычными соединениями портов для поддержки Ethernet, дисплея и других альтернативных режимов. На приведенной ниже схеме показаны только некоторые из различных компонентных блоков, необходимых для расширения набора функций только одного порта USB-C.

Компоненты порта TI USB Type-C

Инструменты Техаса Только одна из многих возможных конфигураций для поддержки некоторых расширенных функций USB-C.

Схема портов усложняется только тогда, когда продукты хотят направлять и управлять несколькими сигналами, такими как видео или аудио, на несколько портов USB. Маршрутизация сигналов становится все более сложной и дорогой, поэтому производители ограничивают функциональность только одним или двумя портами.

Даже для подачи питания требуется сложная схема с USB-C, чтобы соответствовать типу реверсивного разъема, диапазону вариантов питания и выбору между восходящим, нисходящим и двунаправленным портом зарядки и опциями передачи данных. Чтобы сократить расходы и сложность, не все порты USB-C на ноутбуке или ПК поддерживают все. USB 4 призван помочь, предоставив некоторые функции, но вряд ли это поможет, если устройства будут сочетать новые и старые стандарты для экономии затрат и сложности.

USB-C останется в беспорядке

OnePlus 8 Pro против Samsung Galaxy S20 Plus USB C

Сложность USB-C, несомненно, разрушает. Хотя идея единого кабеля для поддержки всего звучит очень полезно, реальность быстро превратилась в запутанную комбинацию проприетарных и специальных продуктов, отличающихся качеством и возможностями кабеля и непрозрачной поддержкой функций. Результатом является стандарт, который выглядит простым в использовании, но быстро приводит к разочарованию потребителей, поскольку нет четких указаний на то, почему определенные кабели и функции не работают на разных устройствах.

В то же время, разработчики продукта сталкиваются с такой же разочаровывающей ситуацией. Поддержка полного спектра расширенных функций USB-C – сложный инженерный проект, гораздо более значительный, чем в предыдущих поколениях USB. Кроме того, увеличение количества компонентов и соединителей увеличивает затраты на разработку и время развертывания. Несмотря на то, что в настоящее время имеется больше интегрированных интегральных схем и USB 4 для облегчения совместимости, широкий спектр опций и функций в последней спецификации делает реализацию дорогой и трудоемкой.

Не все порты USB-C или кабели одинаковы. Несмотря на усилия по объединению, USB 4 не может решить проблему совместимости.

USB 4 – это смешанная попытка объединить порт USB-C, и она, безусловно, не может решить проблему самостоятельно. Лучшая маркировка может помочь потребителям определить, какие кабели и продукты поддерживают какие функции – до сих пор схемы имен и логотипы были довольно недружелюбными для случайных взглядов. Обязательная окраска кабелей и портов, как и в случае с портами USB 3.0, может помочь, но это как бы не вписывается в цель этого единого размера, подходящего для любого решения. Требуется еще более строго соблюдаемый стандарт, чтобы потребители могли думать о совместимости.

Связанные с: Почему телефоны по-прежнему поставляются с ужасной скоростью проводной зарядки?

К сожалению, в 2020 году экосистема USB-C стала более, не менее запутанной, чем это было, когда я впервые взглянул на эту проблему в 2018 году. Анонс USB 3.2 и USB 4 делает стандарт более сложным, не давая конечному пользователю четкой информации. о том, что поддерживается. Хотя рост поддержки USB Power Delivery является хорошим признаком, внедрение PPS уже подорвало все надежды на то, что отрасль может вскоре объединиться вокруг единого стандарта зарядки. Спецификация USB меняется каждый год, что делает невозможным для потребителей идти в ногу.

Спустя годы я все еще не вижу ясного выхода из этого запутанного беспорядка.


Ищете еще какой-нибудь анализ на основе данных, чтобы копать зубы? Проверьте некоторые из наших тестовых материалов ниже:

  • Вот почему большие аккумуляторы для телефонов не гарантируют длительное время автономной работы.
  • Действительно ли iPhone SE за 400 долларов быстрее, чем самый мощный телефон на Android?
  • Quad HD против Full HD: какой минимум вы должны купить в 2020 году?
  • Закон Мура все еще применяется к смартфонам в 2020 году?
Источник: Википедия
Источник: Инструменты Техаса

Похожие записи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *