###
  • インターネット
  • プログラム
  • ゲーム
  • 問題点
  • ウィンドウズ
  • ソーシャルメディア
  • アンドロイド
  • iOS

    • タイプCワイヤーは何のためにありますか? USB Type-C - USB Type-C でできることと、新しいポートが優れている理由

    28.08.2019 モニター

    「私のスマホにはType-Cが付いています」と熱心に言う人に出会ったことはありますか？

    新しいインターフェースの現代性と有用性に関する議論は、かなり長い間続いてきました。 それを未来だと考える人もいれば、ユートピアだと考える人もいます。 問題は、双方が自分たちが正しいという強力な証拠を持っていることだ。 状況を理解するには、この問題を総合的に検討する必要がある。

    発達

    最初の USB Type-A コネクタを覚えている人はいないでしょうが、このコネクタは今でも最新のコンピュータ、ラップトップ、タブレットで使用されています。 90 年代には、物理​​的形状は同じでしたが、規格が USB 1.1 でした。 さらに詳しく言うと、データ転送速度に制限がありました。

    2001 年に標準 2.0 が開発され、現在最も普及しています。 最大 480 Mbit/s のデータ転送速度を実現しました。 この瞬間、接続用のユニバーサルで高速なコネクタを作成する時代が始まりました。

    非常に人気があり、普及した最初の一般に受け入れられたコネクタは Type-B Mini でした。 電話、カメラ、ビデオカメラでうまく使用されており、デバイスをコンピュータに接続することができます。 ただし、これは大きな進歩とはみなされません。形式が変わっただけで、規格は USB 2.0 のままです。 つまり、転送速度が上がらなかったのです。

    ガジェットのサイズを最小限に抑えたいという要望から、新しい Type-B Micro が誕生しました。 それは現代のテクノロジーの大部分の主役であり続けていますが、ユーザーに大きなメリットを提供することはできません。

    本当の進歩は USB 3.0 仕様であり、これは私たちのさまざまなものに対する見方を根本的に変えました。 新しいインターフェイスにより、データ転送速度を 5 Gbit/s まで高めることが可能になりました。 変更は内部構造にも影響を与えました。 新しい 3.0 では 9 ピン グループが導入されています (2.0 では接点は 4 つだけでした)。

    Type-C の登場に向けた最後のステップは、現在でも最速かつ最も効率的な 3.1 標準の採用でした。 ユーザーは最大 10 Gbit/s の速度でデータを転送できました。 新しい規格では、100W の電荷転送も可能です。

    標準は 24 ピン (2 列 12 個) で構成されています。 USB 3.1インターフェイスの8ピンを使用し、高速なデータ交換を実現します。 ピン B8 と A8 (SUB1 と 2) はアナログ信号をヘッドフォン (右と左) に送信するために使用され、A5 と B5 (CC1 と 2) は電力モードを選択するために必要です。 グランド (GND) ピンと電源 (V+) ピンもあります。

    Type-Cのメリット

    これはそれほど必要ではありませんが、USB 3.1 のサポートを受けるための単なる物理的な変更です。 ただし、新しいコネクタには次のような多くの利点があるため、結論を急ぐ必要はありません。

    • 安全性。 コネクタは両面式です。 ケーブルは任意の位置に接続できます。 これにより、接点の曲がりや破損を伴う故障からガジェットを完全に安全に保護できます。
    • 多用途性。 USB 1.1 をはじめとするすべての旧世代規格との完全な互換性が保証されています。
    • 独立。 USB 3.1をサポートするType-Cは、接続されたデバイスに最大100Wの電力を供給できます。 簡単に言えば、接続すると、フル電源が供給されるだけでなく、「」のように他のガジェットのバッテリーも充電されます。
    • コンパクトさ。 コネクタの寸法は非常に小さいため、最新のタブレットの製造に積極的に使用されています。

    欠陥

    技術的な観点から見ると、USB Type-C はほぼ完璧です。 では、なぜ今まで最も人気がなかったのでしょうか？ なぜメーカーは自社機器への搭載を急がないのでしょうか？ 技術的な設備には障害はありませんが、このプロセスを遅らせる重大な理由があります。

    まず第一に、独特の物理構造を持っているため、ほとんどのガジェットを接続するには、アダプター ケーブル、あらゆる種類のスプリッター、アダプターが必要です。 接続されたデバイスが USB 3.1 をサポートしていない場合、最大データ転送速度と電力サポートが提供されないため、そのような接続は単に無意味になります。

    リリースされているコンピュータ、モバイル、オーディオ、ビデオ機器のほとんどは Type-A、Type-B Mini/Micro を搭載しており、USB 3.1 はおろか 3.0 さえもサポートしていません。 USB Type-Cへの大量移行により、USB Type-Cを搭載していない既存製品の需要は減少します。 ユーザーの願望や希望とは無関係に、メーカーは意図的に有効な技術を後退させ、その普及を遅らせます。

    第二に、接続された 2 台のデバイスが Type-C を搭載している場合でも、すべてのメリットを享受できない可能性があります。 これは、特定のカテゴリのデバイスからの情報を処理および送信するためのテクノロジーが不完全であることが原因です。 たとえば、Type-C を介してスマートフォンとパソコン/ラップトップを同期できます。 ただし、ハードドライブは最大速度を提供できないため、両方向のデータ転送は制限されます。

    はい、新しいテクノロジーが利用可能になり、使用されていますが、完全な移行にはまだ遠いです。 USB Type-C に完全に移行する場合、古い機器はすべてリサイクルに出す必要があることを理解する必要があります。

    USB 3.1 ポートの利点:
    ★速い
    ★強力な
    ★ユニバーサル

    Type-C コネクタの利点:
    ★耐久性のある
    ★対称

    これで、初めて USB ケーブルをデバイスに接続できるようになります。

    ⚠ 概念を区別する必要がある ポート" そして " コネクタ». コネクタ(ソケット) Type-C は古い携帯電話に (micro-USB の代わりに) はんだ付けできますが、 ポート USB 2.0 は古いままになります。充電速度やデータ転送速度は向上しません。 唯一の利点は、コネクタの対称性と信頼性です。

    ⚠ したがって、Type-Cの存在には何の意味もありません。 新しいコネクタを搭載したスマートフォンモデルが販売されていますが、 古い港。 この記事に記載されている「特典」は、そのようなスマートフォンには適用されません。

    連絡先の割り当て

    図中のコネクタ接点は、特に記載のない限り、外側（動作側）から示しています。

    ポートには 24 ピン (各側に 12 ピン) が含まれています。 「上」の行には A1 ～ A12 の番号が付けられ、「下」の行には B1 ～ B12 の番号が付けられます。 ほとんどの場合、ラインは互いに同一であるため、このポートはプラグの方向に影響されません。 各ラインの接点は、USB 2.0、USB 3.1、電源、グラウンド、 一致するチャンネルそして 追加チャンネル。 では、詳しく見てみましょう。

    実はUSB3.1。高速データライン: TX+、TX-、RX+、RX- ( ピン2、3、10、11）。 最大10Gb/秒の速度。 ケーブル内では、これらのペアが再交差され、あるデバイスの RX は別のデバイスの TX として表示されます。 およびその逆。 特別な注文により、これらのペアをビデオ送信などの他のタスク用に再トレーニングすることができます。

    古き良き。 低速データライン: D+/D- ( ピン6、7）。 この希少性は、最大 480 Mb/s の古い低速デバイスとの互換性を目的としてポートに組み込まれました。

    電源プラス - Vbus(ピン4、9）。 標準電圧は5ボルトです。 電流は周辺機器のニーズに応じて設定されます: 0.5A; 0.9A; 1.5A; 3A. 一般に、ポートの仕様は最大 100 W の送信電力を意味し、戦争の場合には、ポートは 20 ボルトの電圧でモニターに電力を供給したり、ラップトップを充電したりすることができます。

    GND - 母なる地球 (ピン1、12）。 すべてをマイナスします。

    一致するチャンネル(またはコンフィギュレーター) - SS ( ピン5）。 これがUSB type-Cの最大の特徴です！ このチャネルのおかげで、システムは次のことを判断できます。

    — 周辺機器の接続/切断の事実。
    — 接続されたプラグの向き。 奇妙なことに、コネクタは完全に対称ではなく、場合によってはデバイスがその方向を知りたがる場合があります。
    — 電力または充電のために周辺機器に提供する必要がある電流と電圧。
    — オーディオビデオストリームを送信するなど、代替モードで動作する必要性。
    — このチャネルは、監視機能に加えて、必要に応じてアクティブなケーブルに電力を供給します。

    追加チャンネル - SBU (ピン8）。 追加のチャネルは通常は使用されず、一部の特殊な場合にのみ提供されます。 たとえば、ケーブルを介してビデオを送信する場合、オーディオ チャネルは SBU を介して送信されます。

    USB 3.1 Type-C ピン配置

    ここでの「縞模様の色」は裸線の接点を示しています。

    奇妙な決定は、ワイヤ D+ と D- を USB 2.0 のようにマークするのではなく、その逆に、D+ 白、D- 緑とマークすることでした。

    ウィキペディアによると、ワイヤーは灰色の輪郭でマークされており、その色は規格によって規制されていません。 著者は、ワイヤーの色の兆候を見つけられませんでした。 公式ドキュメント.

    Type-Cコネクタの配線 ▼

    一般的な USB-C オス-オス ケーブルの図▼

    USB PD Rev.2 (USB Power Delivery) 電力/充電テクノロジー

    USB-C ケーブルには「コネクタ A」や「コネクタ B」などの概念はありません。コネクタはすべての場合で同じになります。

    デバイスの役割は新しい用語で指定されます。

    DFP- アクティブな電源装置 (USB ポートなど) あ)
    UFP- パッシブな受信デバイス (USB ポートなど) B)
    DRP- ステータスを動的に変更する「両面」デバイス。
    また、充電器はと呼ばれます 電力プロバイダー、 充電 - 電力消費者.

    役割の分配は、1 つまたは別の抵抗を使用して CC 接点に特定の電位を設定することによって実行されます。

    アクティブデバイス （ DFP Vバス.
    抵抗値は、消費者に予想できる電流の大きさを示します。
    56 kΩ - 500または900mA
    22 kΩ - 1.5A
    10 kΩ - 3A

    新しいスマートフォンを古い PC またはストレージ デバイスに接続するために使用される USB 2.0 (3.0) から USB-C へのアダプターは、DFP スキームに従って配線されます。つまり、スマートフォンに対してアダプター自体がアクティブなデバイスとして表示されます。▼

    受け身デバイス （ UFP) は接点 CC と接点間の抵抗によって決まります。 GND.
    抵抗値: 5,1 kΩ

    USB-C から USB-OTG へのアダプターは、UFP スキームに従って正確に配線されます。つまり、消費デバイスをシミュレートします。▼

    ⚠ USB PD Rev2 テクノロジーにより、接触により CC同意する 現在そして 電圧充電を急速充電 (QC) テクノロジーと混同しないでください。 D−そして D+一貫性のみ 電圧充電。 USB PD Rev2 は USB 3.1 でのみサポートされます。
    QC は、ポートのバージョンに関係なくサポートされます。

    USB-micro-USB-C アダプター

    Type-C - USB 3.0 OTG アダプターボードを異なる側から配線する ▼



    Type-C経由のアナログオーディオ

    この規格は、デジタル ポートを介してアナログ オーディオを送信する機能を提供します。 この機能は、HTC U シリーズ、HTC 10 Evo、Xiaomi Mi、LeTV スマートフォンに実装されています。 読者がこのリストに加えてくれれば、著者は感謝します。

    このモードで作業するには、Type-C プラグ付きのアナログ ヘッドセットを使用します。 クラシックなものに接続するためのアダプターが付属しています。

    アナログオーディオは、Data-、Data+、SBU1、および SBU2 チャネルを介して送信されます。 プラグにヘッドセットまたはアダプターが接続されている場合、スマートフォンはこのモードに入ります。 接点 A1-A5 および B1-B5 間の抵抗は 未満0.8～1.2キロオーム。 抵抗器の代わりに、ジャンパーだけが見えました。

    USB-C経由のビデオ

    USB 3.1経由でビデオを送信するために、「DisplayPort Alternate Mode」が開発されました。
    このモードをサポートするデバイスのリストを参照してください。
    モード中 「ディスプレイポート」ポートピンの目的が変わります - 2 組の TX2/RX2 がビデオチャンネルになり、SBU1/2 がサウンドを処理します ▼

    ディスカッション: 243 コメント

      友達！
      開発ボード ROC-RK3328-CC があり、マイクロ USB 経由で給電され、仕様によれば最大 12v 2a (はい、マイクロ USB 経由) に電力供給できます。
      また、この同じマイクロUSBにはOTG機能があります。 microusbメスをtype-cメスに再はんだ付けしたいのですが、機能を維持するにはどのようなはんだ付けが最適ですか？ 私の理解では、抵抗とコンデンサは必要なくなるのですか？ よろしくお願いします）

      答え

      1. 答え

      ごきげんよう。 ステレオマイクからの信号をUSB-C経由で送信できるかどうか教えてください。

      答え

      1. 私はそのような方法を知りませんが、type-c プラグを備えたステレオ マイクがまだ販売されているため、きっとあるはずです: http://www.boya-mic.com/wap/stereomicrophonesystem/1085.html
        アナログステレオ信号を伝送することはできないと思います。 アナログ マイク用のステレオ入力を備えた外部 Type-C サウンド カードが必要です。 もちろん、受信デバイスは外部カードをサポートする必要があります。

        ステレオマイクをどのデバイスに接続しますか?

        1. 確かに、それがどれほど優れているか、本当にステレオがあるかどうかはわかりません。 レビューを探して、マイクがスマートフォンと互換性があることを確認することをお勧めします。 外部マイクは使用しません。

          答え

  • こんにちは。 私はアクション カメラ用の電子スタビライザー Zhiyun Evolution Z1 を持っています。また、Garmin virb Ultra 30 カメラもありましたが、カメラを Gopro hero 7 に変更するまではすべて問題ありませんでした。このケーブル (写真ではミニ USB プラグ付き) は、次の目的で使用されます。カメラをスタビライザーのバッテリーに接続して充電すると、非常に長時間撮影を続けることができます（何時間もの車旅行中、ほとんど休憩なしで撮影しましたが、バッテリーを完全に使い切ることはありませんでした）。
    さて、カメラを変えてみたら、このカメラは充電にUSB-Cコネクタを使っていることが分かりました。 スタビライザーにはそのようなケーブルは付属していません。 ミニUSB-USB-Cアダプターを探していました。 これは非常にまれであることが判明しました。aliexpress でのみいくつかのオプションがあります。 メーカーに問い合わせましたが返答がありません。
    質問: ミニ USB プラグ (写真) を USB-C プラグにはんだ付けすることは可能ですか?
    ありがとう。

    答え


    • USB Type-C の利点について説明する前に、USB Type-A バージョンと Type-B バージョンの違いを理解する必要があります。 通常、バージョン (A、B、C) は USB ケーブルの速度と機能が異なり、USB タイプ ポート (1.1、2.0、3.0) はポートとコネクタの形状と相互接続に関係します。

    USBタイプA

    既存のすべてのポートの中で最も一般的で認識可能なタイプのポート。 ほとんどのデバイス (マウス、キーボード、フラッシュ ドライブ、カメラ) には、90 年代に作成された USB Type-A が搭載されています。 このポートの主な利点は信頼性です。 切断することなく、多数の接続に耐えることができます。 誤接続を防止するため、逆差しすることはできません。 ただし、大型の USB Type-A はポータブル デバイスには適していないため、小規模な変更が作成されました。

    USB 1.1、USB 2.0、USB 3.0 などの異なるバージョンの USB は、同じ USB Type-A 設計を持っています。 つまり、USB 3.0 デバイスを USB 2.0 ポートに接続でき、その逆も可能です。

    また、Mini Type-A や Micro Type-A など、より小型の Type-A プラグやコネクタもあることにも注意してください。 しかし、この規格をサポートするデバイスはほとんどありません。

    USBタイプB

    通常、タイプ B コネクタは、ガジェット (プリンタ、スマートフォン、外付けハード ドライブなど) に接続する標準 USB ケーブルの他端です。

    デバイスの形状やサイズはさまざまであるため、タイプ B コネクタとそれに対応するポートもさまざまな設計になっています。 これまでに、5 つの人気のある USB Type-B デザインがありました。

    オリジナル規格 (Type-B): この設計は最初に USB 1.1 モデルで使用され、その後 USB 2.0 で使用されました。 主にプリンタやスキャナなどの大型周辺機器をコンピュータに接続するために使用されます。

    Mini-USB (または Mini-B USB): デジタル カメラ、スマートフォン、および古いポータブル ストレージ デバイスで使用されます。 このデザインは現在では時代遅れとみなされています。

    Micro-USB (または Micro-B USB): Mini-USB よりわずかに小さいこのポートは、現在スマートフォンやタブレットで最も一般的な USB ポート設計と考えられています。

    タイプ B USB 3.0: 高性能を必要とするデバイス向けに設計されています — NAS、固定ハードドライブ。 コネクタが大幅に改造されており、USB 2.0に接続できません。 このようなコードはあまり売られていません。

    Micro-USB 3.0 (または Micro-B USB 3.0): 主にポータブル ストレージ デバイスに使用されます。 他のポートとの違いは、コネクタの 1 つが青色であることです。

    独自のUSBポート

    すべてのデバイスが上記の標準 USB ケーブルを使用するわけではありません。 さらに、それらの中には特許で保護された独自のデザインを使用しているものもあります。 このようなケーブルの使用の最も有名な例は、iPhone と iPad です。

    USBタイプC

    物理的には、Type-C ポートとコネクタは、前述の Micro-B USB とほぼ同じサイズです。 ただし、Type-C コネクタの寸法は以前のバージョンよりも小さくなり、8.4 mm x 2.6 mm です。 これは、最小のガジェットでも動作するのに十分な大きさであることを意味します。

    以前のバージョンの USB とは異なり、新しいコネクタは対称的で接続が非常に簡単です。 これで、どちら側に挿入するかを考えたり、どこが上でどこが下かを把握したりする必要はありません。

    2015 年以降、Type-C USB は、最大速度 10 Gbps およびそれ以上の電圧 — 20V (100W) および 5A の USB 3.1 をサポートしています。 15 インチのラップトップが最大 60 W で動作することを考慮すると、これは、将来的には、小さな USB ポートを使用して、タブレットやスマートフォンを充電するのと同じ方法でラップトップを充電できることを意味します。 実際、12 インチ Macbook は、USB Type-C コネクタを 1 つだけ備えた最初のラップトップでした。 その助けを借りて、ユーザーは周辺機器を接続するだけでなく、ラップトップ自体を充電することもできます。

    USB Type-C ポートには十分な利点があります。1 つのコネクタを介してモニターやテレビに接続し、情報を転送し、周辺機器と対話し、バッテリーを充電できます。 USB Type-Cソケット自体はかなり薄いスマートフォン本体のサイドパネルに設置可能です。

    USB Type-C は、コネクタの「動物園」全体を置き換えることができます。 このインターフェイスは、外部ドライブ、プリンター、モニターの接続に使用できます。

    あと数年はかかりますが、Type-Cも現在のType-Aと同じくらい普及するのは間違いありません。 さらに、デバイスとの対話が大幅に簡素化されます。 たった 1 本の小さなケーブルで、あらゆるデバイスを充電し、データを転送できます。

    PC および周辺機器に USB インターフェイスが大量に導入されるプロセスは、前世紀の 90 年代後半に始まりました。 わずか数年が経ち、USB は周辺機器を接続するための事実上の標準となり、シリアル ポートやパラレル ポート、PS/2 などの他のソリューションに実質的に取って代わりました。

    さらに、この問題はコンピュータや周辺機器に限定されません。 USB インターフェイスの利便性、接続の容易さ、多用途性は、他の分野、特にモバイル デバイス、家庭用オーディオおよびビデオ機器、自動車エレクトロニクスなどでのこのソリューションの普及に貢献しています。

    PC、モバイル デバイス、その他の機器の改良プロセスは継続しているため、重要な特性 (特にスループット) の向上、機能の拡張、新しいコネクタ サイズの導入などを目的として、USB インターフェイスを改良する必要がある場合があります。 。 これらすべてにより、既存のソリューションを業界の変化するニーズに適応させることができます。

    近年の最も注目すべき革新の 1 つは、USB 仕様バージョン 3.0 で登場した SuperSpeed モードの導入です。 この文書の最終文は 2008 年末に承認され、その後数年にわたってこの決定は広く知られるようになりました。

    しかし、それから長い時間が経ち、さらなる改善が求められる時期が来ました。 来年、IT 業界とあなたと私は、誇張ではなく、数多くの革新的なイノベーションを目にすることになるでしょう。 このレビューではそれらについて説明します。

    スーパースピードプラスモード

    2013 年の夏に、USB 仕様バージョン 3.1 が承認されました。 この文書で正当化された主な革新は、USB インターフェイス データ バスの帯域幅を以前の 5 ギガビット/秒から 10 ギガビット/秒に倍増できる SuperSpeedPlus モードでした。 古い機器との互換性のため、SuperSpeedモード(最大5Gbit/s)での動作が可能です。 したがって、USB 3.1 接続では (少なくとも理論的には) 1 GB/s を超える速度でデータを転送でき、実質的に HDMI バージョン 1.4 インターフェイス (帯域幅は 10.2 Gbit/s) に到達します。

    これは実際には何を意味するのでしょうか? 10 Gbps の帯域幅は、フレーム リフレッシュ レートが最大 60 Hz の高解像度ビデオ (フル HD) や、周波数が最大 30 Hz の同様の解像度の立体視録画をブロードキャストするのに十分です。 したがって、USB 3.1 は、PC やモバイル デバイスからモニター、プロジェクター、その他のデバイスに高解像度ビデオ信号をブロードキャストするための特殊なインターフェイス (DVI や HDMI など) の本格的な代替手段と考えることができます。

    USBタイプCコネクタ

    近い将来、PC だけでなく周辺機器やモバイル デバイスにも影響を与える革新的なイノベーションの 1 つは、新しいタイプの USB インターフェイス コネクタの導入です。 USB Type C プラグとソケットの仕様は USB 3.0 Promoter Group によって開発され、この文書の最終テキストは 2014 年 8 月に承認されました。 USB Type C コネクタの設計には、詳細に説明することに意味がある多くの重要な機能があります。

    まず、USB Type C のプラグとソケットの形状は対称です。 USB Type C ソケットでは、プラスチックのタブがちょうど中央に配置され、その上の接触パッドが両側に配置されます。 このおかげで、プラグはそのようなソケットにまっすぐまたは180°反転して接続できます。 これにより、最終的にプラグの正しい方向をランダムに決定する必要から解放されるユーザーの生活が大幅に簡素化されます (これは、テーブルの下に設置されたシステムユニットにケーブルを接続する場合に特に重要です)。

    次に、USB Type C 仕様では、両側に同じプラグが装備された対称ケーブルの使用が必要です。 したがって、ホストデバイスと周辺機器に取り付けられるソケットは同じになります。

    そして第三に、USB Type C コネクタにはミニバージョンとマイクロバージョンがありません。 USB Type C ソケットとプラグは、デスクトップおよびラップトップ PC、周辺機器、家庭用機器、モバイル機器、電源などで一般的になることが予想されます。 したがって、あらゆるタイプのデバイスを接続するには、1 本の統合ケーブルのみが必要になります。

    USB Type Cソケットの寸法は約8.4×2.6mmで、小型機器のケースにも簡単に設置できます。 プリント基板の表面と特別なカットアウトの両方に取り付けるためのソケットの設計オプションがいくつかあります (後者のオプションを使用すると、デバイス本体の厚さを減らすことができます)。

    USB Type C プラグとソケットの設計は、10,000 回の接続と切断を想定して設計されており、これは現在使用されているタイプの USB コネクタの信頼性に相当します。

    USB Type C コネクタとケーブルの最初の公開デモンストレーションは、9 月初旬にサンフランシスコ (米国) で開催された 2014 IDF Fall Forum で行われました。 USB Type C コネクタを搭載した最初の量産デバイスの 1 つは、11 月中旬に発表されたタブレットです。

    もちろん、USB Type C コネクタと古いタイプのコンセントとの物理的な互換性がないことは、エンド ユーザーにとって最良のニュースではありません。 しかし、USB 3.0 プロモーター グループの開発者は、USB インターフェイスの機能を拡張し、将来の基盤を構築するために、このような大胆な一歩を踏み出すことを決定しました。 新しいデバイスを古いタイプのコネクタを備えた機器に接続するためのアダプタ ケーブル (USB タイプ C - USB タイプ A、USB タイプ C - USB タイプ B、USB タイプ C - microUSB など) が生産されます。

    USBパワーデリバリー2.0

    USB インターフェイスが現在人気がある理由の 1 つは、1 本のケーブルでデータだけでなく電力も転送できることです。 これにより接続手順を極力簡略化し、使用する配線の本数を減らすことができます。 モバイル デバイスを使用する場合、USB インターフェイスのこの特性により、PC からのデータの転送と同期が可能になり、同時に 1 本のケーブルを接続するだけでガジェットのバッテリーを充電できます。 低電力周辺機器についても同じことが言えます。 インターフェイス ケーブルを介して電力を伝送できるおかげで、一部の周辺機器、特にフラットベッド スキャナ、低電力スピーカー システムなどでは、長い間外部電源を使用する必要がなくなりました。 これにより、デスクトップ上の配線の数だけでなく、その下の占有ソケットも減らすことができました。

    しかし、近年のモバイルデバイスの急速な発展により、データバスの帯域幅だけでなく、USB接続を介して供給される電源のパラメータの要件も大幅に変化しています。 低電力デバイス (MP3 プレーヤーやワイヤレス ヘッドセットなど) を充電するには、500 mA の電流で十分です (これは、標準 USB ポート バージョン 1.1 および 2.0 の最大値であることを覚えておいてください)。 ただし、最新のスマートフォンやタブレットを通常に充電するには、2 A 以上の電流を供給できる電源が必要です。

    同様の状況が周辺機器の分野でも観察されます。 USB 経由で送信される電力は、2.5 インチの外付けハード ドライブまたは CIS センサーを備えたデスクトップ フラットベッド スキャナーに電力を供給するのに十分です。 ただし、USB インターフェイスは、バージョン 3.0 であっても (ポートあたりの最大電流が 900 mA に増加しました)、小型インクジェット プリンタや LCD モニタなどに電力を供給することはできません。

    外部デバイスに電力を供給する USB インターフェイスの機能を拡張するために、USB Power Delivery 2.0 仕様が開発されました。 この文書は、消費電力が最大 100 W のデバイスへの、ホスト デバイスから周辺デバイスへ、またはその逆のあらゆる方向の電力供給を規制します。 たとえば、ラップトップは、USB 経由で接続されているモニターから電力を受け取ることができます。

    もちろん、外部デバイスに電力を供給する能力は、電源として機能する PC またはその他のデバイスの設計機能によって制限されます。 そのため、USB Power Delivery 2.0 仕様では、最大 10、60、100 W の電力消費を持つデバイス向けに 3 つのプロファイルが提供されています。 最初のケースでは、電源電圧は 5 V で、負荷回路の最大電流は 2 A に達する可能性があります。2 番目のプロファイルでは 12 V の電源電圧が使用され、3 番目のプロファイルでは 20 V が使用されます。負荷の最大電流はどちらの場合も回路は 5 A に制限されます。

    強力な負荷に電力を供給するには、両方のデバイスが適切な USB Power Delivery 2.0 プロファイルをサポートする必要があることに注意してください。 明らかに、最大電力は、電源として機能するデバイスの機能によって制限されます。 他にも留意する必要がある側面があります。

    電源回路の電流が 2 A を超えない場合は、既存のタイプの USB コネクタを使用してデバイスを接続できます。 より強力な負荷を接続するには、USB Type C コネクタ (前述) と対応するケーブルを介してのみ可能です。 USB Type C コネクタとは異なり、標準ケーブルの設計は最大電流 3 A に設計されているという事実にも注意する必要があります。したがって、より強力な負荷を接続するには、特別なケーブルが必要になります。

    USB Power Delivery 2.0 仕様の導入により、USB インターフェイス バスを介して電力を転送する機能が大幅に拡張されます。 将来的にはこのソリューションが導入されると、スマートフォンやタブレットなどの充電だけでなく、デスクトップパソコンのUSBポートも利用できるようになります。 ガジェットだけでなく、ネットブック、ラップトップなどのモバイル PC も含まれます。 さらに、USB インターフェイス バス経由で動作に必要な電流を受け取ることができるため、別個の電源を必要とせずに動作できる周辺デバイスの範囲が大幅に拡大されます。 このリストには、LCD モニター、アクティブ スピーカー システムなどが追加されます。

    代替モード

    USB Type C コネクタの使用への移行により利用可能になるもう 1 つの重要な革新は、機能拡張のサポートです。 機能拡張の特殊なケースは、いわゆる代替モード (AM) です。 彼らの支援により、メーカーは USB インターフェイスの物理接続を使用して、特定のデバイスの特定の機能や機能を実装できるようになります。

    たとえば、オーディオ アダプター アクセサリ モードでは、物理 USB 接続を使用して、ヘッドフォン、外部スピーカー、その他の機器にアナログ オーディオをブロードキャストできます。 USB Type C コネクタを搭載し、オーディオ アダプター アクセサリー モードをサポートするデバイスには、3.5 mm ミニジャック ジャックを備えた専用アダプターを介してヘッドフォンや外部スピーカーを接続できます。

    代替モードのサポートは、USB デバイスの新しいクラスである USB Billboard Device Class のプロパティの 1 つです。 独自の代替モードを開発する予定のメーカーは、USB-IF 組織から固有の識別子 (SVID) を取得する必要があります。

    2014 年に、Video Electronics Standards Association (VESA) は DisplayPort 代替モード仕様を開発しました。 このソリューションでは、2 組の USB ケーブル導体 (TX+/TX– および RX+/RX–) を使用して、非圧縮デジタル AV ストリームをブロードキャストできます。 同時に、同じインターフェースケーブルを介したデータ伝送（D+/D–ペアを介した低速、フルスピード、および高速モード）および電源供給の可能性も維持されます。 したがって、DisplayPort 代替モードをサポートする 2 つのデバイスを接続することにより、オーディオ信号とビデオ信号をブロードキャストし、最大 480 Mbps の速度で双方向にデータを転送し、電力を供給することも、すべて 1 本のケーブルで行うことができます。

    DisplayPort 代替モードをサポートするデバイスは、USB Type C ポートを備えていない機器 (特にモニター、テレビなど) にも接続できます。 このモードの仕様では、特別なアダプターを介して DisplayPort、HDMI、または DVI インターフェイスに接続するためのオプションが提供されます。

    2014 年 11 月、MHL コンソーシアムは代替モードである MHL オルタネート モードの開発を発表しました。これにより、USB Type C コネクタを備えたモバイル デバイスから非圧縮オーディオおよびビデオ信号 (高解像度および超高解像度を含む) を外部機器にブロードキャストできるようになります。 (モニター、テレビ、プロジェクターなど) 標準 USB ケーブル経由。 この仕様の開発には、Nokia、Samsung Electronics、Silicon Image、Sony、東芝の専門家が参加しました。

    代替モードの導入により、USB インターフェイスの機能が大幅に拡張され、さまざまなタイプのデバイスを接続する手順が大幅に簡素化されます。

    結論

    このレビューの締めくくりとして、最も重要なイノベーションをもう一度列挙します。近い将来、それらを USB インターフェースを備えた量産デバイスに導入するプロセスが開始されます。

    USB 仕様バージョン 3.1 に記載されている SuperSpeedPlus データ転送モードでは、このインターフェイスの最大スループットが 10 Gbps に増加します。 もちろん、これは HDMI 2.0 や Thunderbolt 2 よりも遅いです (それぞれ最大 18 Gbps と 20 Gbps のデータ転送速度を提供します)。 ただし、最大 60 Hz のフレーム レートの非圧縮高解像度ビデオ信号を送信するには、10 Gbps で十分です。 さらに、USB-IF の代表者は、USB の次のバージョンではスループットを 20 Gbit/s まで高めることがかなり可能であると述べました。幸いなことに、新しい USB Type C コネクタと対応するケーブルの設計には、さらなるスループットを実現するための一定のマージンが含まれています。発達。

    USB Power Delivery 2.0 仕様のサポートの導入により、USB 接続を介して送信される最大電力が大幅に増加します。 これにより、インターフェースケーブルを介して電力を供給できる周辺機器やモバイル機器の範囲が拡大します。 このソリューションが広く導入されると、使用するケーブルと外部電源の数が大幅に減り、占有コンセントの数が減り、電気の使用効率が向上します。

    代替モードをサポートする USB Billboard Device Class デバイスの出現により、まったく新しい可能性が開かれます。 同時に、各メーカーは、特定のタイプのデバイスの特性を考慮して、独自のモードを作成できるようになります。

    もちろん、PC、周辺機器、モバイル機器、家庭用機器などの分野に影響を与える革命的な変化の 1 つは、(予想通り) USB プラグとソケットに代わる USB Type C コネクタの導入です。現在使用されているタイプの。 一方で、あらゆるタイプのデバイスを単一のコネクタに移行することで、ユーザーの生活が大幅に簡素化され、必要なケーブルの数が最小限に抑えられます。 しかしその一方で、業界やユーザーは非常に困難で痛みを伴う世代交代のプロセスを経なければならないだろう。 以前のソリューションは最大限の互換性によって区別されていました。従来の USB タイプ A およびタイプ B プラグの設計により、バージョン 3.0 の対応するソケットに簡単に接続できます。 異なる世代のデバイスを接続するには、追加のデバイスを使用する必要があります。

    USB 3.1 仕様は、以前のバージョンのインターフェイスとの下位互換性を提供します。 ただし、USB Type C コネクタを備えたシリアル デバイスの出現により、ユーザーは必然的に、新しいデバイスを USB Type A、Type B、およびその他のタイプのソケットを備えた古い機器に接続する機能を提供するアダプタを購入する必要に直面するようになります。 。 現在、USB インターフェースを備えたデバイスが年間約 40 億台生産されていることを考えると、この問題は少なくとも今後 5 ～ 6 年間は非常に大きな問題となるでしょう。

    また、USB バージョン 3.1 インターフェイスと USB Type C コネクタのポテンシャルを実際に最大限に発揮するには、ユーザーがこれらの新製品を搭載した最低限の機器を積み上げて初めて実現できることにも注意してください。 明らかに、世代の異なる 2 つのデバイス間の対話の場合、インターフェイスの機能と最大帯域幅は、古いデバイスの USB コントローラの特性によって制限されます。

    台湾の有名なリソース DigiTimes の専門家によると、USB 3.1 インターフェイスと USB Type C コネクタを備えた PC のシリアル モデル、モバイルおよび周辺機器が 2015 年前半に発売される予定です。 同様に、主要なオペレーティング システムおよびソフトウェアの開発者は、製品に USB 3.1 サポートを実装するためのアップデートをリリースする準備ができていることをすでに発表しています。

    ほぼ 2 年前に USB Type-C に移行しましたが、まだ目が見えません。 真実をすべてお話します。

    市場の準備ができていない

    2015 年、Apple はプログレッシブ USB Type-C インターフェイスを搭載した最初のラップトップを一般に発表しました。 嬉しくて気を失いそうなところですが、コネクタは 1 つしかありませんでした。 ただし、ラップトップの充電も含めて、すべてを一度に行うことができます。 このポートのアルミニウム製ガジェットを批判しないのは怠け者だけですが、私自身もそのような人々の中にいることに気づきました。 叱りませんでしたが、デバイスを積極的に使用すると問題が発生するのではないかと心配しました。

    怖かったですが、それでも買うことにしました。 実際、私はこのデバイスがとても気に入りました。 当然のことながら、私はアダプター (最もシンプルな Apple USB-C/USB) を付けてすぐに購入しました。 このようにして、規格がすでに大衆に向けて発売されていたものの、市場はまだそれに対応する準備ができていなかった、世代の岐路で私の新しい人生が始まりました。

    MacBook 12 のリリースからほぼ 2 年が経過しましたが、市場はまだ USB Type-C の準備ができていませんでした。 少なくとも、この印象は、新しい MacBook Pro での同じポートの使用に対する世間の反応によるものかもしれません。 しかし、多くの場合、これは理論家の意見です。 実際には、すべてがもう少し平凡です。 この記事では、USB Type-C を搭載したラップトップを使用した私の経験、長所、短所、そして新しい規格を恐れるべきかどうかを共有します。

    USB Type-C は汎用ですが、まだ市場に投入する準備が整っていません。

    新しい標準の機能は印象的であり、それについては次のような優れた記事が数多く書かれています。 簡単に説明すると、このコネクタは以前のものよりもコンパクトで、どちらの側にも挿入でき、データ転送 (最大 10 Gbit/s または Thunderbolt 3 の場合は最大 40 Gbit/s)、ビデオ (最大5K)、オーディオと最大 100 W の電力を含みます。

    いいね？ その言葉じゃないよ！

    唯一の難点は、すべてを一度に混合すると、重複、問題、非互換性の問題が発生することです。 最も単純な例は MacBook 12 と MacBook Pro 2016 です。これらは同じコネクタを備えているように見えますが、実際には異なります。それぞれクラシック USB Type-C と Thunderbolt 3 です。 後者はより進歩的で下位互換性がありますが、すべてがそうであるわけではありません。 Texas Instruments の第 1 世代 USB-C チップセット (TPS65982) で利用可能です。 そして、これは氷山の一角にすぎません。

    USB Type-C ケーブルには、さまざまなデータ転送速度 (480 Mbps から 10 Gbps)、さまざまな電源電圧、またはまったく電源線をサポートせず、ビデオ送信機能 (内蔵 DisplayPort または代替モード経由) をサポートする規格がいくつかあります。それなしで。 すべての計画と基準は明確に規定されていますが、中国の地下工場だけが価格を最優先しているため、それらを気にしません。 その結果、安価なケーブルを使用することができます。

    最終的にはどうなるでしょうか？ コネクタは 1 つしかなく、多くの規格をサポートしており、ほとんどすべてのことができますが、ケーブルや周辺機器の間で混乱が生じるというマイナス面もあります。 ワイヤーは同じですが、機能が異なります。 コネクタは同じですが、標準仕様に記載されているすべてのことができるわけではありません。 ちなみに、新しい MacBook Pro には確かに Thunderbolt 3 ポートが搭載されていますが、互換性の問題はまだ解決されていません。

    これらは、Apple の取り組みを通じて私たちが直面している過渡期の現実です。 一方で、かじったリンゴのロゴが入った重いターポリンブーツがなかったら、時折市場をヒレ部分で蹴り飛ばしていたとしたら、ラップトップにおける光学式ドライブの優位性がどれだけ長く維持されていたかは誰にもわかりません。そしてWi-Fiはどれほど早く普及しただろうか。

    現実の世界と実際のデバイスでの USB Type-C の動作を詳しく見てみましょう。悪魔は本当に、描かれているほど恐ろしいのでしょうか?

    USB Type-C で 2 年間の寿命

    私の物語も含め、それぞれの物語は厳密に個別のものです。 一方で、デバイスの操作には常にいくつかの一般的な側面があります。 ここで説明した経験を自分の状況に合わせて試していただけるように、それらに焦点を当てていきたいと思います。

    最初に懸念が生じたのは、外付けハード ドライブから Time Machine バックアップを復元するのに十分な充電がラップトップにあるのかどうかということでした。 私がデバイスを購入したとき、私の地域では、上の写真にあるような、電源または外部ドライブを接続できるシンプルなブランドのアダプターのみが利用可能でした。 無駄に怖かった。 250 GB の「個人用ワークスペース」が新しいマシンにすぐに設置され、その過程でバッテリー充電量の 30% しか使いませんでした。 大きな利点は、外付けハードドライブがアダプターと同様に USB 3.0 をサポートしているため、データが非常に高速 (40 ～ 50 MB/秒以上) でコピーされたことです。

    低速オプション (480 Mbit/s) に遭遇しないように、USB Type-C アダプターを節約せず、ブランドの実績のあるモデルを使用することをお勧めします。 そして、ラップトップに電力を供給する場合、選択肢はトップブランドか Apple ブランドのアダプターのみです。 I/O ポートの機能だけでなく、ガジェットの健全性も危険にさらされているため、今はお金を節約できるときでも、お金を節約する必要があるときでもありません。

    ラップトップに落ち着いて数週間仕事をした後、メモリカードから写真を転送したり（勤務中に頻繁に行う）、いくつかのUSBポートを接続したりする必要がある場合でも、古いUSBポートが特に必要であることにどういうわけか気づきませんでした。装置。 USB Type-C と独自のアダプターを介してお気に入りのカメラ (Sony A7r) を再フラッシュすることもできました。プロセスは問題なく完了しました。 唯一の違いは、同じアダプターを接続する必要があることです。これは数秒で完了します。

    つまり、ラップトップのポート穴が市場に出ているデバイスの 99% と機械的に直接互換性がないという事実に関連する問題はありませんでした。 アダプターを使用する必要性はまったく気にならなかったし、今でも気にしていない。

    最初の大変な時期は、出張で頻繁に移動する必要があったときに始まりました。 記事を書く以外に外出中に何かすることがあるため、私は通常、タブレットやスマートフォンで映画やテレビシリーズを録画します。 問題は、ポートが 1 つしかなく、アダプターも 1 つしかないことです。 より高価なブランド品はヒキガエルに潰されてしまったので買わなかった。 したがって、外付けハードドライブから iPad や iPhone にビデオを録画するには、まずコンテンツをラップトップ自体のドライブにコピーしてから、それを Apple モバイル ガジェットに転送する必要がありました。 追加のアクションと追加の時間。 批判的ではありませんが、それでも迷惑です。

    まず、安価な中華製USB Type-Cハブを使って問題を解決しました。 電源とは関係ないので、ラップトップを焼きたくても焼きません。 唯一の問題は、USB 2.0 によって制限されるデータ転送速度の遅さ (最大 30 MB/秒) ですが、このアダプターは同時に 3 台の接続デバイスをサポートしていました。 確かに、内蔵のカードリーダーは使用の翌日に故障しました。 しかし、この中国の技術の奇跡によって、20 GB のビデオが外部ドライブから簡単に転送され、その後、コンテンツの同様の部分をさらに数回録画しました。

    しばらくして、高品質で非常にコンパクトな USB ハブを注文することで問題を根本的に解決しました。 Satechi Type-C パススルー USB ハブ。 ちなみに、類似品はたくさんありますが、価格はすべてほぼ同じです。 さらに、HDMI 出力を備えた同様のハブもあります。 一般に、この小型の製品は、いくつかの USB アクセサリが接続されているときのラップトップへの電力供給の問題を解決し、さらに SD および MicroSD カード リーダーも内蔵しています。 中国製ハブとは異なり、メモリカードスロットは引き続き機能します。 問題が 1 つだけあります。アルミニウムのアダプターは著しく発熱しますが、これには問題はありませんでした。 ラップトップに接続して 5 ～ 6 時間作業しましたが、すべて問題ありませんでした。

    また、Type-C アクセサリから、2 つのポートを備えたフラッシュ ドライブを同時に購入しました。これは、MacBook から古い USB ポートを備えたデバイスに一部のコンテンツを転送するのに便利です。

    ご覧のとおり、いくつかの荒削りな部分はありますが、USB Type-C ポートが 1 つだけであっても、致命的な状況は発生しませんでした。 しかし、それには利点もあります。 たとえば、 ができるという事実。 さらに、付属の電源だけでなく、iPhone、iPad、その他の USB デバイスも使用できます。 必要なのは最も単純な Apple アダプターだけです。

    また、MacBook 12 がアクティブに動作しているときでも充電できる USB Type-C 付きの外部バッテリーも購入しました。これにより、デバイスのバッテリー寿命がさらに 3 ～ 4 時間長くなりました。

    USB Type-C をさらに増やし、明るい未来に飛び込むためにさらに増やす

    新しい MacBook Pro モデルが発表され、USB Type-C を優先してさまざまな穴を放棄した Apple を人々が積極的に非難し始めたとき、この誇大宣伝は私を笑顔にするだけでした。 新しい規格に切り替えるのに特に難しいことはなく、アダプターに追加費用がかかるだけですが、ラップトップ自体の価格に比べれば、これは些細なことです。

    プロはアダプターを持ち歩かなければならないという苦情には根拠がありません。 本物のプロは、1 ～ 2 年もすれば、巨大なラップトップを交換する必要があるとき、もう問題はなくなり、周辺機器が新しい標準に追いつくことを理解しています。 新しいデバイスに切り替えることに決めたプロも心配する必要はありません。 なぜなら、男性（そして女性）は、人生のあらゆる機会に備えて、すでにたくさんのアダプターを持ち歩いているからです。 だからこそ彼らはプロなのです。 さらに 3 をいくつか追加することは問題ありません。 ただし、古い MacBook Pro モデルについて話している場合、どのコネクタもラップトップのどの側にも実装できます。