Unha das cousas sorprendentes do USB-C son as súas capacidades de alta velocidade. O pinout ofrécelle catro pares diferenciais de alta velocidade e varios pares diferenciais de baixa velocidade, o que lle permite transferir grandes cantidades de datos a través de conectores por menos dun centavo. Non todos os dispositivos usan esta función, nin deberían: USB-C foi deseñado para ser accesible a todos os dispositivos portátiles. Non obstante, cando o teu dispositivo necesite alta velocidade a través de USB-C, descubrirás que USB-C pode darche esa alta velocidade e o seu rendemento.
A posibilidade de obter unha interface de alta velocidade desde USB-C chámase modo alternativo, ou modo alternativo para abreviar. As tres alternativas que podes atopar hoxe son USB3, DisplayPort e Thunderbolt, con algunhas xa esvaecidas, como HDMI e VirtualLink, e outras en aumento, como USB4. A maioría dos modos alternativos requiren comunicación dixital USB-C mediante algún tipo de mensaxería de enlace PD. Non obstante, non todos os USB3 son os máis sinxelos. Vexamos que fai o modelo alternativo.
Se viches o pinout, xa viches os pines de alta velocidade. Hoxe quero mostrarche cales son as interfaces dispoñibles nestes pinos hoxe. Esta non é unha lista completa nin extensa; non vou falar de cousas como USB4, por exemplo, en parte porque non coñezo o suficiente nin teño experiencia con el; é seguro asumir que conseguiremos máis dispositivos equipados con USB no futuro -C para dispositivos de alta velocidade. Ademais, USB-C é o suficientemente flexible como para que os piratas informáticos poidan expor Ethernet ou SATA dun xeito compatible con USB-C; se iso é o que estás a buscar, quizais esta revisión poida axudarche a descubrilo.
USB3 é moi, moi sinxelo: só un par de TX e un par de RX, aínda que a taxa de transferencia é moito maior que USB2, é controlable para hackers. Se está a usar unha PCB multicapa con control de impedancia de sinal USB3 e respecto polos pares diferenciais, a súa conexión USB3 normalmente funcionará ben.
Non cambiou moito para USB3 a través de USB-C: terás un multiplexor para xestionar a rotación, pero iso é todo. Os multiplexores USB3 abundan, polo que se engades un porto USB-C habilitado para USB3 á túa placa base, é improbable que teñas problemas. Tamén hai Dual Channel USB3, que usa dúas canles USB3 paralelas para aumentar o ancho de banda, pero os piratas informáticos non adoitan atoparse nin necesitan isto, e Thunderbolt tende a cubrir mellor esta área. Queres converter un dispositivo USB3 nun dispositivo USB-C? Todo o que realmente necesitas é un multiplexor. Se estás pensando en instalar un conector MicroUSB 3.0 na túa placa base para os teus dispositivos de alta velocidade, pídoche amablemente pero encarecidamente que cambies de opinión e que instales un conector USB-C e un VL160 nel.
Se estás deseñando un dispositivo USB3 cun enchufe, nin sequera necesitas un multiplexor para xestionar a rotación; de feito, non necesitas ningunha detección de rotación. Unha única resistencia descontrolada de 5,1 kΩ é suficiente para crear unha unidade flash USB3 que se conecta directamente a un porto USB-C ou para crear un adaptador USB-C macho a hembra USB-A 3.0. En canto aos enchufes, podes evitar usar un multiplexor se tes conexións USB3 gratuítas que sacrificar, o que por suposto non é tanto. Non sei o suficiente sobre USB3 de dobre canle para estar seguro de se USB3 de dobre canle admite tal conexión, pero creo que a resposta "non" sería máis probable que "si"!
DisplayPort (DP) é unha excelente interface para conectar pantallas de alta resolución: superou a HDMI nos escritorios, dominando o espazo de visualización integrado en forma de eDP e ofrece unha alta resolución a través dun só cable, moitas veces mellor que HDMI. Pódese converter a DVI ou HDMI mediante un adaptador económico que utiliza o estándar DP++ e está libre de dereitos como HDMI. Ten sentido que a alianza VESA traballe co grupo USB para implementar compatibilidade con DisplayPort, especialmente a medida que os transmisores DisplayPort nos SoC se fan cada vez máis populares.
Se estás a usar un dock cunha saída HDMI ou VGA, utiliza o modo alternativo DisplayPort entre bastidores. Os monitores veñen cada vez máis cunha entrada DisplayPort a través de USB-C, e grazas a unha función chamada MST, podes vincular monitores, dándoche unha configuración de varios monitores cun só cable, a non ser que esteas a usar un Macbook, como Apple abandonou con macOS. MST é compatible con .
Ademais, un feito interesante: o modo alternativo DP é un dos poucos modos alternativos que usa pinos SBU que se reasignan ao par AUX de DisplayPort. A falta xeral de pinos USB-C tamén significa que deben excluírse os pinos de configuración DP, excepto o modo de compatibilidade DP++ HDMI/DVI, polo que todos os adaptadores DP-HDMI USB-C son conversores DP-HDMI activos. Enmascaramento: a diferenza de DP++, DP++ permítelle usar interruptores de nivel para compatibilidade con HDMI.
Se queres cambiar o DisplayPort, probablemente necesites un multiplexor habilitado para DP, pero o máis importante, debes poder enviar mensaxes PD personalizadas. En primeiro lugar, toda a parte "conceder/solicitar modo DP alternativo" realízase a través do PD: non hai resistencias suficientes. Tampouco hai pinos libres para o HPD, que é un sinal crítico en DisplayPort, polo que os eventos de conexión en quente e aborto envíanse como mensaxes a través da ligazón PD. Dito isto, non é moi difícil de implementar, e estou pensando nunha implementación amigable para piratas informáticos; ata entón, se necesitas usar o modo alternativo DP para emitir DP ou HDMI a través dun porto USB-C, hai chips como o CYPD3120 que che permite escribir firmware para iso.
Unha das cousas que fai que o DP Alternate Mode destaque é que ten catro carrís de alta velocidade en USB-C, o que lle permite combinar unha conexión USB3 nun lado do porto USB-C e unha conexión DisplayPort de dobre enlace no outro. Así funcionan todos os docks "Portos USB3, periféricos e saída HDMI". Se a resolución de dous carrís é unha limitación para ti, tamén podes mercar un adaptador de catro carrís: debido á falta de USB3, non haberá transferencia de datos, pero podes obter unha maior resolución ou velocidades de cadros con dous carrís DisplayPort adicionais.
Creo que o modo alternativo DisplayPort é unha das mellores cousas sobre USB-C e, aínda que os portátiles e teléfonos máis baratos (ou máis desafortunados) non o admiten, é bo ter un dispositivo que o faga. Por suposto, ás veces unha gran empresa recibe esa alegría directamente, como fixo Google.
En particular, a través de USB-C podes obter Thunderbolt 3, e en breve Thunderbolt 4, pero ata agora é fantástico. Thunderbolt 3 foi orixinalmente unha especificación propietaria que finalmente foi de código aberto por Intel. Ao parecer, non están o suficientemente abertos nin teñen outra advertencia, e dado que os dispositivos Thunderbolt 3 en estado salvaxe aínda se están construíndo exclusivamente con chips Intel, supoño que a falta de competencia é a razón pola que os prezos seguen sendo estables. territorio dixital. Por que buscas dispositivos Thunderbolt en primeiro lugar? Ademais da maior velocidade, hai outra característica asasina.
Obtén ancho de banda PCIe a través de Thunderbolt e ata 4 veces o ancho de banda. Este foi un tema candente para aqueles que necesitan soporte eGPU ou almacenamento externo rápido en forma de unidades NVMe que algúns piratas informáticos usan para FPGA conectados a PCIe. Se tes dous ordenadores compatibles con Thunderbolt (por exemplo, dous portátiles), tamén podes conectalos mediante un cable compatible con Thunderbolt; isto crea unha interface de rede de alta velocidade entre eles sen compoñentes adicionais. Si, por suposto, Thunderbolt pode facilmente túnel DisplayPort e USB3 internamente. A tecnoloxía Thunderbolt é moi poderosa e deliciosa para usuarios avanzados.
Non obstante, toda esta frescura conséguese a través dunha pila de tecnoloxía propietaria e complexa. Thunderbolt non é algo que un hacker solitario poida crear facilmente, aínda que alguén debería probalo algún día. E a pesar das moitas funcións do dock Thunderbolt, o lado do software adoita causar problemas, especialmente cando se trata de cousas como tentar durmir para funcionar nun portátil sen fallar o núcleo eGPU. Se aínda non é obvio, estou desexando que Intel o xunte.
Sigo dicindo "multiplexor". Que é isto? En resumo, esta parte axuda a xestionar o apretón de mans de alta velocidade segundo a rotación USB-C.
High-Speed Lane é a parte do USB-C que se ve máis afectada pola rotación dos portos. Se o teu porto USB-C usa High Speed Lane, necesitarás un chip multiplexor (multiplexor) para xestionar as dúas posibles voltas USB-C, aliñando a orientación dos portos e cables nos dous extremos cos receptores internos de alta velocidade. . e os transmisores coinciden co dispositivo conectado. Ás veces, se o chip de alta velocidade está deseñado para USB-C, estes multiplexadores están dentro do chip de alta velocidade, pero moitas veces son chips separados. Queres engadir compatibilidade con Hi-Speed USB-C a un dispositivo que aínda non admite Hi-Speed USB-C? Os multiplexadores sustentarán as operacións de comunicacións de alta velocidade.
Se o teu dispositivo ten un conector USB-C con High Speed Lane, necesitarás un multiplexor; os cables fixos e os dispositivos con conectores non o necesitan. Xeralmente, se estás a usar un cable para conectar dous dispositivos de alta velocidade con ranuras USB-C, ambos necesitarán un multiplexor; controlar a rotación do cable é responsabilidade de cada dispositivo. A ambos os dous lados, o multiplexor (ou o controlador PD conectado ao multiplexor) controlará a dirección do pin CC e actuará en consecuencia. Ademais, moitos destes multiplexadores utilízanse para diferentes fins, dependendo do que queiras do porto.
Verás multiplexores para USB3 en portátiles baratos que só implementan USB 3.0 nun porto tipo C e, se é compatible con DisplayPort, terás un multiplexor cunha entrada adicional para mesturar estes sinais do dispositivo. En Thunderbolt, o multiplexor incorporarase ao chip Thunderbolt. Para os piratas informáticos que traballan con USB-C pero non teñen acceso a Thunderbolt ou non precisan Thunderbolt, TI e VLI ofrecen unha serie de bos multiplexadores para unha variedade de propósitos. Por exemplo, últimamente estiven usando DisplayPort sobre USB-C e o VL170 (parece ser un clon 1:1 do HD3SS460 de TI) parece un gran chip para o uso combinado de DisplayPort + USB3.
Os multiplexores USB-C que admiten DisplayPort (como o HD3SS460) non realizan de forma nativa o control de pin CC e a detección de voltas, pero esa é unha limitación razoable: DisplayPort require unha ligazón PD bastante específica para a aplicación, o que é moi importante. capacidades do multiplexor. Está satisfeito co USB3 que non require unha conexión PD? O VL161 é un simple IC multiplexor USB3 cunha entrada de polaridade, polo que pode definir a polaridade vostede mesmo.
Se tampouco necesitas detección de polaridade, é suficiente un PD analóxico de 5v para as túas necesidades de USB3? Use algo como o VL160: combina receptores e fontes PD analóxicas, potencia de procesamento e intercalación de pistas de alta velocidade todo nun. É un verdadeiro chip "Quero USB3 sobre USB-C, quero que todo se xestione por min"; por exemplo, as recentes tarxetas de captura HDMI de código aberto usan o VL160 para os seus portos USB-C. Para ser xusto, non necesito destacar o VL160: hai ducias deste tipo de microcircuítos; "Mux USB3 para USB-C, faino todo" é probablemente o tipo máis popular de chip relacionado con USB-C.
Hai varios modos alternativos USB-C legados. O primeiro, polo que non vou botar unha bágoa, é o modo alternativo HDMI; simplemente coloca os pinos do conector HDMI sobre os pinos do conector USB-C. Pode proporcionarche HDMI a través de USB-C e parece que estivo dispoñible nos teléfonos intelixentes por pouco tempo. Non obstante, ten que competir coa facilidade de converterse ao modo alternativo HDMI DisplayPort, mentres que a conversión HDMI-DP adoita ser custosa e non se pode usar xunto con USB 3.0 porque HDMI require catro pares diferenciais e equipaxe de licenzas HDMI, segundo parece ser. estimulando o desenvolvemento do modo HDMI Alt no terreo. Realmente creo que debería quedar aí porque non creo que o noso mundo se poida mellorar engadindo máis HDMI.
Non obstante, outro é realmente interesante: chámase VirtualLink. Algunhas grandes compañías tecnolóxicas están a traballar nas capacidades USB-C en VR; despois de todo, é moi xenial cando os teus auriculares VR só necesiten un cable para todo. Non obstante, as lentes de VR requiren interfaces de vídeo de alta resolución de pantalla dual e alta velocidade de fotogramas, así como conexións de datos de alta velocidade para cámaras e sensores adicionais, e a combinación habitual de "Dual-Link DisplayPort + USB3" non pode proporcionar tales funcións. no momento. E que fas entón
O equipo de VirtualLink di que é sinxelo: podes conectar dous pares redundantes USB2 a un conector USB-C e usar catro pinos para conectar USB3. Lembras do chip de conversión USB2 a USB3 que mencionei nun breve artigo hai medio ano? Si, o seu obxectivo orixinal era VirtualLink. Por suposto, esta configuración require un cable personalizado máis caro e dous pares apantallados adicionais, e require ata 27 W de potencia do PC, é dicir, unha saída de 9 V, que raramente se ve nos cargadores de parede USB-C ou nos dispositivos móbiles. poder. A diferenza entre USB2 e USB3 é frustrante para algúns, pero para a realidade virtual VirtualLink parece moi útil.
Algunhas GPU inclúen soporte para VirtualLink, pero iso non é suficiente a longo prazo, e tampouco os portátiles famosos por carecer a miúdo de portos USB-C. Isto provocou que Valve, un actor clave do acordo, abandonase a integración de VirtualLink ao Valve Index, e a partir de aí todo foi costa abaixo. Desafortunadamente, VirtualLink nunca se fixo popular. Sería unha alternativa interesante: un único cable sería unha excelente opción para os usuarios de VR, e esixir unha maior tensión a través de USB-C tamén nos daría máis de 5V con funcionalidade PD. Portos: nin os portátiles nin os ordenadores ofrecen estas funcións hoxe en día. Si, só un recordatorio: se tes un porto USB-C no teu escritorio ou portátil, seguro que che dará 5V, pero non conseguirás nada máis alto.
Non obstante, vexamos o lado positivo. Se tes unha destas GPU cun porto USB-C, admitirá USB3 e DisplayPort.
O gran do USB-C é que os provedores ou piratas informáticos definitivamente poden definir o seu propio modo alternativo se queren, e aínda que o adaptador será semipropietario, é esencialmente un porto USB-C para cargar e transferir datos. Queres un modo alternativo Ethernet ou SATA de dobre porto? faino. Atrás quedaron os días de ter que buscar conectores extremadamente escuros para os teus dispositivos, xa que cada conector de base e carga é diferente e pode custar máis de 10 dólares cada un se é o suficientemente raro como para atopar.
Non todos os portos USB-C necesitan implementar todas estas funcións, e moitos non o fan. Non obstante, moitas persoas o fan e, a medida que pasa o tempo, obtemos máis e máis funcionalidades dos portos USB-C habituais. Esta unificación e estandarización darán os seus froitos a longo prazo, e aínda que haberá desviacións de cando en vez, os fabricantes aprenderán a tratar con elas de xeito máis intelixente.
Pero unha cousa que sempre me preguntei é por que a rotación do enchufe non se manexa colocando os fíos + e – en lados opostos. Así, se o enchufe está conectado de forma "equivocada", + conectarase a – e – conectarase a +. Despois de decodificar o sinal no receptor, todo o que tes que facer é invertir os bits para obter os datos correctos.
Esencialmente, o problema é a integridade do sinal e a diafonía. Imaxina, por exemplo, un conector de 8 pinos, dúas filas de catro, 1/2/3/4 nun lado e 5/6/7/8 no outro, onde 1 é oposto a 5. Digamos que queres un par de +/- recibir/emitir. Poderías tentar poñer Tx+ no pin 1, Tx- no pin 8, Rx+ no pin 4 e Rx- no pin 5. Obviamente, inserir de volta só cambia +/-.
Pero o sinal eléctrico non viaxa a través do pin do sinal, senón que viaxa entre o sinal e o seu retorno no campo eléctrico. Tx-/Rx- debería ser o "retorno" de Tx+/Rx+ (e obviamente viceversa). Isto significa que os sinais Tx e Rx realmente se cruzan.
"Poderías" tentar solucionar isto facendo que os sinais sexan complementarios desequilibrados, esencialmente poñendo un plano de terra moi axustado xunto a cada sinal. Pero neste caso, pérdese a inmunidade ao ruído de modo común do par diferencial, o que significa que a simple diafonía de Tx+/Rx- unha fronte á outra non se cancela.
Se comparas isto coa colocación de Tx+/Tx- nos pinos 1/2 e 7/8 e Rx+/Rx- nos pinos 3/4 e 5/6 mediante un multiplexor, agora os sinais Tx/Rx non se cruzan e toda a diafonía causada. nos contactos Tx ou Rx, será algo común para ambos os dous pares e parcialmente compensado.
(Obviamente, un conector real tamén terá moitos pinos de terra, simplemente non o mencionei por cuestións de brevidade).
> A unificación trae compatibilidade que é difícil de dicir, IMO o que trae USB-C é só un mundo de incompatibilidades ocultas que son difíciles de entender para os expertos en tecnoloxía xa que as especificacións nin sequera indican o que pode ou non pode facer. e só empeorará a medida que se engaden máis modos alternativos, e eses mesmos cables tamén teñen problemas...
A maioría dos conectores de alimentación pre-USB-C eran conectores de barril, que son moito máis baratos que USB-C. Aínda que a maioría das marcas de estacións de acoplamento poden ter conectores estraños que son unha molestia, tamén adoitan ter acceso directo a PCI-E e outros autobuses, e normalmente teñen unha cantidade significativa de carrís, máis rápido que o USB-C, polo menos relativamente ao teu tempo. ... USB-C non era un pesadelo para os piratas informáticos que só querían USB-2, só un conector caro, e o conector dock non era o ideal, pero cando realmente necesitas complexo. Cando se trata de capacidades de alta velocidade, USB-C lévao a outro nivel de rendemento.
De feito, esa tamén foi a miña impresión. O estándar permite todo, pero ninguén implementará nada que dificulte que dous dispositivos USB-C funcionen xuntos. Eu paseino; Alimentei a miña tableta mediante un adaptador de alimentación USB-A e un cable USB-A a USB-C durante anos. Isto permíteme levar un adaptador para a miña tableta e teléfono. Comprei un portátil novo e o adaptador antigo non o cargará; despois de ler a publicación anterior, decateime de que probablemente necesite unha das tensións máis altas que o adaptador USB-A non pode proporcionar. Pero se non coñeces os detalles desta interface tan complexa, entón non está nada claro por que o cable antigo non funciona.
Incluso un provedor non pode facelo. Conseguimos todo de Dell na oficina. Portátil Dell, estación de acoplamento Dell (USB3) e monitor Dell.
Non importa a base que use, aparece un erro "Mostrar límite de conexión", erro "Límite de carga", só funciona unha das dúas pantallas ou non se conectará á base. É unha desorde.
As actualizacións do firmware deben realizarse na placa base, na estación de acoplamento e tamén deben actualizarse os controladores. Por fin fixo funcionar o maldito. USB-C sempre foi unha dor de cabeza.
Eu uso estacións de acoplamento que non son de Dell e todo saíu ben. =D Facer unha base USB-C decente non parece tan difícil: adoitan funcionar bastante ben ata que te atopas con razas de Thunderbolt, e aínda así hai problemas no ámbito de "conectar, desenchufar, traballar". Non vou mentir, neste momento quería ver un esquema dunha placa base para un portátil Dell con estas estacións de acoplamento.
Arya ten razón. Todos os problemas desapareceron cando comprei un divisor alimentado por USB-C de Amazon. Pódense conectar teclados, cámaras web e dongles USB, o monitor conéctase ao porto USB-C, HDMI ou DP do portátil e xa está listo para funcionar. Un informático díxome que facer o que dixo que o dock Dell non pagaba a pena.
Non, estes son só idiotas de Dell: ao parecer decidiron facer que o produto sexa incompatible con USB-C ao usar o mesmo conector.
Si, se me preguntas, un dispositivo como unha tableta debe ser máis específico sobre "por que non está completamente cargado". A mensaxe emerxente "Necesítase polo menos un cargador USB-C de 9 V @ 3 A" resolverá os problemas da xente como este e fará exactamente o que espera o fabricante da tableta. Non obstante, nin sequera podemos crer que ningún deles lance nin sequera unha actualización de firmware despois de que o dispositivo salga á venda.
Non só máis barato, senón tamén máis forte. Cantos conectores USB rotos viches en varios dispositivos? Moitas veces fago isto, e normalmente tírase un dispositivo deste tipo porque non é económicamente viable reparalo...
Os conectores USB, comezando polo micro USB, foron bastante débiles, e ter que enchufalos e desconectalos constantemente, normalmente por persoas que non os aliñan correctamente, usan demasiada forza, movelos dun lado a outro, fai que os conectores sexan terribles. Para os datos, isto pode ser tolerable, pero dado que agora tamén se usa USB-C para alimentar todo, desde reloxos intelixentes ata portátiles enteiros e todo tipo de aparellos electrónicos que non usan datos en absoluto, os conectores danados serán cada vez máis comúns. . Canto máis nos preocupa - e sen ningún motivo.
É certo, só vin un conector de barril roto e é bastante sinxelo de arranxar (ademais da versión Dell BS, só funciona cun cargador propietario que poida comunicarse con el, que é bastante débil, podería danalo aínda que nunca andas en bicicleta..) Incluso para un reparador experimentado, o conector USB-C será PITA, con máis área de PCB, pins de soldadura máis pequenos...
Os conectores de barril adoitan clasificarse para medio ciclo (ou menos) dos conectores USB-C normais. Isto débese a que o pasador central flexiona cada vez que se insire e, con USB, o brazo da panca é máis curto. Vin moitos gatos de barril que foron danados polo uso.
Unha das razóns polas que o USB-C parece menos fiable son os conectores ou cables baratos. Se atopas un produto que se ve "con estilo" ou "máis fresco" con moldaxe por inxección ou o que sexa, probablemente sexa unha merda. Só dispoñible nos principais fabricantes de cables con especificacións e debuxos.
Outra razón é que estás a usar USB-C máis que conectores en forma de barril. Os teléfonos conéctanse e desconectan todos os días, ás veces varias veces.
Hora de publicación: 24-Xun-2023