USB typu C – w czym lepszy od poprzedników

Interfejs USB typu C zapewnia wiele udogodnień w stosunku do poprzednich wersji. Oferuje większą wydajność i funkcjonalność, lepsze parametry zasilania, a ponadto nową wtyczkę, która jest łatwiejsza w użyciu.


Nowy standard złącza USB typu C wprowadza cztery istotne usprawnienia w stosunku do wypróbowanego i powszechnie stosowanego interfejsu USB. Przewody z wtyczkami USB typu C można wygodniej wsuwać do gniazd podłączeniowych. Pozwalają przesyłać dane ze znacznie większą przepustowością. Ponadto interfejs potrafi szybciej doładowywać urządzenia przenośne i przesyłać strumienie audio i wideo zgodne z innymi protokołami komunikacyjnymi.

Złącze USB typu C – przekrój poprzeczny gniazda (schemat).

Złącze USB typu C – przekrój poprzeczny gniazda (schemat).

USB typu C – uniwersalne gniazdo podłączeniowe

Wielu użytkowników doskonale zna problem szybkiego wyrabiania się gniazdka micro-USB w tablecie lub smartfonie. W pośpiechu często usiłują włożyć wtyczkę przewodu od ładowarki drugą stroną. Z czasem gniazdo wyciera się i staje bezużyteczne. Od momentu wprowadzenia standardu USB typu C nieporadne grzebanie przy porcie może powoli odchodzić w zapomnienie. W nowych wtyczkach nie ma dolnej i górnej ścianki. Można je wsuwać dowolną stroną do portu USB. Dlatego wtyczka USB typu C ma być siedmiokrotnie trwalsza od konwencjonalnej wtyczki USB typu A.

Według organizacji USB-IF (USB Implementers Forum) złącze typu C zgodne ze standardem musi wytrzymać co najmniej 10 tysięcy cykli podłączania. Pod względem czysto rachunkowym port USB typu C ładowanego raz dziennie smartfona wytrzyma ok. 27 lat i 4 miesiące. Mała powierzchnia podstawy (8,4 x 2,6 mm) sprawia, że gniazdo doskonale nadaje się do stosowania nie tylko w komputerach stacjonarnych, lecz także w płaskich urządzeniach przenośnych i urządzeniach elektroniki użytkowej.

Tylko urządzenia opatrzone takim logo zapewniają najwyższą prędkość transmisji danych (10 Gb/s).

Tylko urządzenia opatrzone takim logo zapewniają najwyższą prędkość transmisji danych (10 Gb/s).

USB typu C – duża wydajność

Nie ulega wątpliwości, iż za podstawę najnowszego interfejsu USB powinien posłużyć najnowocześniejszy protokół transmisji danych. Obecnie jest to USB 3.1. Przewiduje przesyłanie danych z prędkością nieprzekraczającą 10 gigabitów na sekundę (czyli 1,25 gigabajta na sekundę). Teoretycznie jest więc dwa razy wydajniejszy od USB 3.0 i aż dwadzieścia razy wydajniejszy od USB 2.0. Kluczowe znaczenie w pierwszym zdaniu tego akapitu ma jednak słowo powinien, bo w praktyce organizacja USB-IF dała producentom sprzętu wolną rękę. Mogą wedle uznania wyposażać swoje urządzenia w kontrolery dopuszczające dużą przepustowość danych lub nie. Ta decyzja komisji USB-IF znajduje odzwierciedlenie w ofercie rynkowej. W większości smartfonów, które dysponują portem USB typu C, gniazdo jest podłączone do powolnego kontrolera USB 2.0. Chwalebny wyjątek stanowią microsoftowe smartfony Lumia 950 i Lumia 950XL.

Jednak przedstawiciele konsorcjum USB-IF uznali, że trzeba oznaczać porty USB typu C zależnie od oferowanej wydajności. W tym celu uzupełniono logo o nowe elementy. Logo złącz, które zapewniają maksymalną dostępną prędkość transmisji danych (a więc 10 Gb/s), to konwencjonalne logo standardu USB 3.0 z literami SS (skrót od SuperSpeed) opatrzone niewielką liczbą 10 w prawym górnym narożniku. Oddzielne logo ma widnieć na opakowaniach urządzeń. Od tradycyjnego logo USB 3.0 różni się napisami SUPERSPEED+ i 10Gbps.

Standard USB-C umożliwia szybsze ładowanie baterii w urządzeniach przenośnych – maksymalny pobór mocy wynosi 100 W.

Standard USB-C umożliwia szybsze ładowanie baterii w urządzeniach przenośnych – maksymalny pobór mocy wynosi 100 W.

USB typu C – szybsze ładowanie

W ostatnich latach USB był coraz częściej stosowany jako uniwersalny interfejs do ładowania urządzeń przenośnych. W tabletach i smartfonach najbardziej rozpowszechniony port to micro-USB. Maksymalny pobór mocy dopuszczony w specyfikacji USB Battery Charging wynosi 7,5 wata. Projektanci złącza nowej generacji postanowili zwiększyć ten poziom mocy, aby zaspokoić zapotrzebowanie na prąd bardziej wymagającego sprzętu takiego jak np. laptopy, a zarazem skrócić w znacznym stopniu czas ładowania tabletów i smartfonów.

Przy standardowym napięciu elektrycznym wynoszącym 5 woltów urządzenia podłączane do portu USB typu C mają do dyspozycji prąd o maksymalnym natężeniu 3 amperów. Maksymalny pobór mocy sięga w tym wypadku 15 watów. Oprócz tego wprowadzono rozszerzenie specyfikacji USB PD (USB Power Delivery), które dopuszcza doprowadzanie zmiennego napięcia zasilającego poprzez złącze USB i podnosi maksymalny poziom natężenia prądu do 5 amperów.

Symbol baterii informuje użytkownika, że dany interfejs USB obsługuje specyfikację USB Power Delivery.

Symbol baterii informuje użytkownika, że dany interfejs USB obsługuje specyfikację USB Power Delivery.

Aby zapobiec sytuacji, w której każdy producent stworzyłby swój własny standard ładowania, organizacja USB-IF zdefiniowała pięć profilów. Dopuszczalny poziom mocy sięga w nich od 10 W (profil domyślny, napięcie: 5 V, natężenie prądu: 2 A) do 100 W (napięcie: 20 V, natężenie prądu: 5 A). Podwyższając maksymalny pobór mocy do 100 watów, projektanci interfejsu nowej generacji umożliwili szybkie ładowanie nawet tak pojemnych ogniw, jakimi są baterie laptopów.

Wraz z napięciem elektrycznym i natężeniem prądu wzrastają wymagania techniczne, które muszą spełniać przewody, wtyczki i przejściówki. Dlatego wprowadzono pewne zmiany w logo gniazd USB typu C. Rozszerzenie specyfikacji USB PD obsługują tylko te złącza USB typu C, przy których widnieje logo wydajności na tle czarnej baterii. Zatem interfejs, który zapewnia największą przepustowość danych, a zarazem najlepsze parametry ładowania, jest oznaczony ikoną czarnej baterii ze skrótem SS i liczbą 10.

Zwiększa funkcjonalność MacBooka – Satechi Type-C USB Hub zapewnia trzy porty USB 3.0, a także czytniki kart SD i microSD.

Zwiększa funkcjonalność MacBooka – Satechi Type-C USB Hub zapewnia trzy porty USB 3.0, a także czytniki kart SD i microSD.

USB typu C – udoskonalona linia przesyłania danych

Modernizacja leciwego interfejsu USB oznacza także zmiany pod względem funkcjonalności. Złącze USB typu C pozwala przesyłać strumienie audio i wideo – na dodatek równolegle do danych i prądu ładującego. USB typu C obsługuje protokoły transmisji stosowane w standardach DisplayPort, PCI Express i Thunderbolt.

Za pośrednictwem przejściówki – takiej jak np. Microsoft Display Dock do smartfonów Lumia 950 i 950XL – można przeistoczyć jeden port USB typu C w interfejs multimedialny z gniazdami różnego typu (w powyższym przykładzie są to: 1 gniazdo HDMI, 1 gniazdo DisplayPort i 3 gniazda USB 2.0). Wówczas smartfon może odgrywać rolę w pełni funkcjonalnego komputera, do którego podłączysz mysz, klawiaturę i monitor.

Stosując odpowiednie akcesoria, można przeistoczyć smartfon z portem USB-C w komputer (na zdjęciu: Microsoft Lumia 950XL i przejściówka Display Dock).

Stosując odpowiednie akcesoria, można przeistoczyć smartfon z portem USB-C w komputer (na zdjęciu: Microsoft Lumia 950XL i przejściówka Display Dock).

Za przykład z kręgu urządzeń Apple'a może posłużyć nowy MacBook. Jako jedyny interfejs oprócz gniazda słuchawkowego ma do dyspozycji port USB typu C. Daje to ogromne pole do popisu producentom przejściówek. Na przykład firma Satechi oferuje koncentrator do portu USB-C laptopów MacBook, który zapewnia trzy gniazda USB 3.0, a ponadto czytniki kart SD i microSD.

Nietrudno się domyślić, że przewidziano oddzielne logo informujące o dodatkowych funkcjach interfejsu USB najnowszej generacji. Jeśli gniazdo, przejściówka lub przewód obsługuje równoległą transmisję sygnałów z użyciem protokołu DisplayPort, powinno być opatrzone ikoną litery P. Sprzęt obsługujący równoległe przesyłanie sygnałów w standardzie Thunderbolt 3 ma być oznaczony symbolem błyskawicy.

Thunderbolt i DisplayPort – złącza USB typu C, które obsługują równoległą transmisję sygnałów audio i wideo, mogą być oznaczone specjalnymi symbolami.

Thunderbolt i DisplayPort – złącza USB typu C, które obsługują równoległą transmisję sygnałów audio i wideo, mogą być oznaczone specjalnymi symbolami.

Producenci mogą więc umieszczać na urządzeniach różne logo, aby potencjalni nabywcy lub użytkownicy mieli pełną informację o możliwościach danego sprzętu. Problem w tym, że konsorcjum USB-IF nie nakłada na wytwórców takiego obowiązku.

Dlatego należy spodziewać się, że producenci urządzeń i akcesoriów o skromnych możliwościach będą powściągliwi w opatrywaniu ich symbolami. Wówczas użytkownikom nie pozostanie nic innego, jak wnikliwie wczytywać się w specyfikację techniczną sprzętu. Jedyny wyjątek stanowi Thunderbolt. Symbol błyskawicy na złączu USB-C gwarantuje pełną funkcjonalność standardu Thunderbolt 3 – łącznie z wydajnością SuperSpeed+, a także obsługą protokołu DisplayPort i specyfikacji USB Power Delivery.