الصناعة على وشك تغيير آخر. في السنوات القادمة، استعد للتخلص من جميع كبلات USB وHDMI. سيتم استبدالها بواجهة USB Type-C. الشكل الجديد يبدو رائعا على الورق، ولكن... الحياه الحقيقيهلا يزال هناك الكثير من الأسئلة بالنسبة له. الشيء الرئيسي هو متى يتم التبديل إليه؟ الآن دعونا معرفة كل شيء.
لماذا يعتبر USB Type-C هو المستقبل؟
الوضع واضح. النقطة المهمة هي تنوع التنسيق، والذي يعد دائمًا ميزة إضافية. ما الذي يمكن أن يفعله USB العادي الآن؟ نقل البيانات فقط. مطلوب واجهات منفصلة (HDMI، VGA، DVI) لتوصيل الشاشة وشحن الكمبيوتر المحمول، وهو أمر غير مريح.
يتيح لك Type-C القيام بكل شيء مرة واحدة. بالإضافة إلى نقل الملفات بسرعات تصل إلى 10 جيجابايت/ثانية، يمكن للواجهة بث الصور بجودة 5K (5120 × 2880 بكسل)، وتشغيل الأجهزة باستهلاك يصل إلى 100 واط وجهد يصل إلى 20 فولت. وكل هذا - في نفس الوقت. بالإضافة إلى ذلك، فإن الموصل نفسه صغير (8.4 × 2.6 ملم) ومزدوج الجوانب. إن محاولة توصيل محرك أقراص فلاش بشكل أعمى أو شحن هاتف ذكي في الظلام عندما لا يرغب microUSB في التركيب في الموصل ستصبح شيئًا من الماضي.
أين بدأ كل هذا؟
تم تحديد هذا الاتجاه من قبل شركة أبل، وهي الشركة التي ينتقدها الكثيرون الآن لعدم قدرتها على المفاجأة، أو القيام بذلك بطريقة غريبة للغاية: من خلال تقديم ابتكارات تتحول إلى صداع للعملاء.
في عام 2015، قدم فريق كوبرتينو جهاز ماك بوك الجديد. من الواضح أن النموذج تم التخطيط له ليحل محل جهاز Macbook Air، الذي كان بالفعل مملًا وعفا عليه الزمن. تبدو شاشات مصفوفة TFT الخاصة بها سيئة بشكل خاص، بينما تحتوي المنتجات الأخرى على شاشات Retina. لذلك، في جهاز Macbook الجديد، بالإضافة إلى مقبس سماعة الرأس مقاس 3.5 ملم، كان هناك مخرج واحد فقط - USB Type-C. في خريف عام 2016، أظهرت شركة Apple أجيالًا جديدة من أجهزة Macbook Pro، والتي تحتوي بالفعل على أربعة منافذ مماثلة ولا توجد واجهات أخرى (تم الاحتفاظ بالمقبس الصغير فقط).
.jpg)
الشركات المصنعة الأخرى تلحق بالركب أيضًا: يتم إنتاج أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بمنفذ USB من النوع C بواسطة HP وASUS وDell وMSI. لكن هذه الشركات ذهبت أكثر طريقة آمنة. إلى جانب USB Type-C، تحتوي أجهزتهم أيضًا على USB 3.0 المعتاد، وHDMI، وفتحة بطاقة SD. قطع التفاح دون انتظار التهاب الصفاق.
مهلًا، لكن Apple قدمت Lightning منذ عامين...
نعم، ولكن هذه الواجهة تستخدم فقط على أجهزة iPhone وiPad. ونحن على يقين تقريبًا من أن الشركة ستتحول بالكامل إلى USB Type-C في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية في غضون عامين.
لقد تلقت بالفعل الأجهزة من الشركات المصنعة الأخرى (Google Nexus 5X وPixel وASUS Zenfone 3) المعيار الجديد. لذلك لدينا فرصة للعيش لفترة كافية أتمنى لك يومًا مشرقًا، عندما يمكن شحن أي هاتف محمول أو كمبيوتر محمول أو أي أداة أخرى عبر كابل واحد.
لكن شركة Apple لا تستطيع دفن Lightning بهذه السرعة. عندما أعلنت الشركة بإصدار iPhone 5 أن الموصل الضخم ذو 30 سنًا أصبح شيئًا من الماضي، كانت المنتديات مليئة بسخط المستخدمين: ماذا تفعل بمحطات الإرساء وأنظمة السماعات المشتراة؟ تدريجيًا توصل الجميع إلى شروط وتحولوا إلى واجهة مدمجة. ولكن إذا تم إخبار الناس مرة أخرى، بعد خمس سنوات، عن تغيير في التنسيق، فلن يبدو أن شركة أبل تهتم بما فيه الكفاية. بالإضافة إلى ذلك، فإن Lightning هو معيار خاص بهم، ومن الصعب بشكل خاص التخلي عن المعيار الأصلي. ومن المحتمل أن يتم توحيده مع USB Type-C، كما حدث مع Thunderbolt 3.
.jpg)
ما هي مشكلة USB Type-C بالضبط؟
المشكلة ليست في الموصل بقدر ما تكمن في المحيط. لا يوجد سوى عدد قليل من الشاشات المزودة بهذه الواجهة، وهي ليست رخيصة. نفس الشيء مع محركات الأقراص المحمولة، والأقراص الصلبة، والبطاريات - فهي موجودة، ولكن الاختيار محدود للغاية.
من غير المرجح أن يتمكن العديد من الأشخاص من ترقية معداتهم بالكامل في وقت واحد - وهذا سيكون رقمًا لائقًا للغاية. هذا يعني أن هناك حاجة إلى محول من النوع C. وهذه هي المشكلة الرئيسية بالتحديد.
أولاً، تحتاج إلى شراء محولات من النوع C، والمحولات الأصلية، خاصة من Apple، تكلف مبلغًا غير لائق. احصل على آلة حاسبة: USB-C/Lightning (للاتصال بجهاز iPhone/iPad) - 1590 روبل؛ USB-C/HDMI، USB-C، USB 3.0 - 4090 روبل؛ محول من USB Type-C إلى USB عادي - 799 روبل. لن تتمكن أيضًا من إدخال محرك أقراص فلاش من الكاميرا إلى الكمبيوتر المحمول الخاص بك - مرة أخرى، احصل على أموال مقابل محول (Sandisk يو اس بي من النوع سيتكاليف المحول، على سبيل المثال، حوالي 1800 روبل). الحد الأدنى مجموعة ضروريةستكلف الأجهزة الإضافية 6-7 آلاف روبل. صحيح، يمكنك العثور على مزيج حقيقي يحتوي على USB 3.0 على الفور، ومخرج LAN، وHDMI، وفتحة لبطاقة الذاكرة.
.jpg)
لذلك، على الرغم من أن USB Type-C لا يجعل الحياة أسهل، إلا أنه يضيف المشاكل فقط. على سبيل المثال، لا يستطيع المصورون نقل الصور بسرعة من الكاميرا إلى الكمبيوتر المحمول الخاص بهم. إذا طُلب منك في العمل كتابة شيء ما على محرك أقراص فلاش، فاحمل محولًا معك دائمًا، أو قم بشراء محرك أقراص بواجهتين (لحسن الحظ، يوجد مثل هذا)، أو قل اعتذاريًا: "أنا هنا في ذروة التقدم: فقط USB-C".
لكن USB Type-C سوف ينتشر حتمًا على نطاق واسع. لن يكون من الممكن التمسك بعناد بـ USB 3.0: لبضع سنوات أخرى، ستصدر الشركات المصنعة بالتأكيد حلولًا بموصلات مألوفة، ولكن سيضطر الناس تدريجيًا إلى التحول إلى المعيار الجديد. ولحسن الحظ، سيكون من الأرخص القيام بذلك في وقت لاحق عما هو عليه الآن.
فهل يجب أن نتحول إلى USB Type-C أم ماذا؟
يعتمد الانتقال إلى USB Type-C على تفاصيل كيفية عملك مع الأجهزة. على سبيل المثال، إذا تم استخدام جهاز كمبيوتر محمول كأداة متنقلة للغاية، ويتم نقل البيانات بين الأجهزة عبر شبكة Wi-Fi، والسلك الوحيد الذي تتصل به هو الشاحن، فلن تواجه أي مشاكل مع الواجهة الجديدة.
في الحالة القصوى، ستحتاج إلى شراء محول واحد يحتوي على موصل USB وHDMI المعتاد. على سبيل المثال، يمكن توصيل هاتف ذكي من Apple عبر USB بهذا المحول بدلاً من شراء محول Lighting/USB-C.
ولكن إذا كنت بحاجة إلى استخدام العديد من المنافذ في نفس الوقت: HDMI، فتحة بطاقة SD، 2-3 USB، فسيتعين عليك التخلص منها. ولكن من غير المرجح أن يتصل عدد كبير من المستخدمين بجهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بهم في وقت واحد. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي جهاز Macbook Pro، على سبيل المثال، على أربعة موصلات في وقت واحد. من خلال توصيل الكمبيوتر المحمول بالتلفزيون، وشحنه وتوصيل محرك الأقراص المحمول بالمحول الثلاثي (مقابل 4090 روبل)، سيكون لديك ثلاثة منافذ مجانية أخرى تحت تصرفك.
.jpg)
هل هناك محولات رخيصة لـ USB Type-C؟
يخترع الحرفيون من الصين بلا كلل محولات أرخص وأكثر عالمية. ولكن عليك أن تكون حذرا عند شرائها. يمكن لخيارات الميزانية أن تحرق الجهاز عند توصيله عن طريق توفير الكثير من التيار. تم تجهيز المحولات من الشركات المصنعة المعروفة حماية موثوقةمما سيمنع تدمير الهاتف الذكي أو الكمبيوتر المحمول.
من الأفضل تجنب الخيارات الرخيصة المشبوهة. Moshi، HyperDrive، Choetech، SanDisk - يمكنك الانتباه إلى منتجات هذه الشركات. ولكن لن يتم ضمان الجودة والموثوقية بنسبة 100٪ إلا من خلال المحولات ذات العلامات التجارية من الشركات المصنعة، وليس من العلامات التجارية التابعة لجهات خارجية. بالمناسبة، ينتج Griffin شيئًا مثيرًا للاهتمام - سلك شحن على مغناطيس، كما هو الحال في أجهزة Macbook القديمة الآن. إذا قمت بلمسه، فلن يتعطل الكمبيوتر المحمول على الأرض - سيتم فصل الكابل ببساطة، وسيبقى ذيل صغير مع USB Type-C في الكمبيوتر المحمول.
نستخلص الاستنتاجات:
المستقبل ينتمي إلى USB Type-C - هذا أمر مؤكد. أود أن أصدق أن الواجهة سوف تنتشر على نطاق واسع قريبًا. ولكن إذا كنت بحاجة إلى توصيل أجهزة مختلفة بشكل متكرر (محركات الأقراص المحمولة، وبنوك الطاقة، والشاشات، كابلات الشبكة)، فلا تتعجل. أولاً، ابحث عن المحولات التي تناسبك تمامًا وقم بتقدير تكلفتها، بالإضافة إلى عدد المحولات التي سيتعين عليك حملها معك طوال الوقت.
نادرًا ما يحدث أن حرفًا إضافيًا باسم أحد المعايير يهدد بإحداث ثورة في عالم واجهات وأدوات نقل البيانات، لكن ظهور أحدث إصدار من USB 3.1 النوع-Cويبدو أن هذا هو الحال بالضبط. ما الذي يعدنا به التحديث التالي لواجهة USB القديمة الجيدة؟
- معدل نقل البيانات ما يصل إلى 10 جيجابايت في الثانية
- إمكانية تشغيل الأجهزة باستهلاك الطاقة من المنفذ ما يصل إلى 100 واط
- أبعاد الموصل مماثلة لـ micro-USB
- تناظر الموصل - لا يحتوي على أعلى أو أسفل، مما يعني عدم وجود مفتاح، مما يؤدي غالبًا إلى إتلاف كل من الموصلات نفسها والأدوات المتصلة من خلالها
- باستخدام هذه الواجهة، يمكنك تشغيل الأجهزة بالجهد الكهربائي ما يصل إلى 20 فولت
- لم يعد موجود أنواع مختلفةالموصلات - A وB. كلا طرفي الكابل لهما نفس الموصلات تمامًا. يمكن نقل كل من البيانات ومصدر الطاقة من خلال نفس الموصل في كلا الاتجاهين. اعتمادًا على الموقف، يمكن لكل موصل أن يعمل كسيد أو تابع
- لقد وعدنا بأن تصميم الموصل يمكن أن يتحمل ما يصل إلى 10000 اتصال
- من الممكن استخدام هذه الواجهة للاتصال المباشر بدلاً من بعض الواجهات الأخرى المستخدمة على نطاق واسع لتبادل البيانات بسرعة.
- المعيار متوافق من الأعلى إلى الأسفل مع كل من واجهة USB 3 العادية وإخوانه الصغار. بالطبع ليس بشكل مباشر، ولكن بمساعدة المحول من الممكن توصيل محرك أقراص USB 2.0 من خلاله، على سبيل المثال.
لن أتطرق إلى تاريخ تطور واجهة USB، فهذا الموضوع لم يتم تطويره بشكل سيء في هذا الفيلم الهزلي بمعنى التاريخ بالصور.
الالكترونيات - علم الاتصالات
بادئ ذي بدء، صور مقارنة لبطل اليوم بصحبة الأجداد الكرام.
يعد موصل USB Type-C أكبر قليلاً من موصل USB 2.0 Micro-B المعتاد، ولكنه أكثر إحكاما بشكل ملحوظ من موصل USB 3.0 Micro-B المزدوج، ناهيك عن موصل USB Type-A الكلاسيكي.
أبعاد الموصل (8.34×2.56 ملم) تسمح باستخدامه دون أي صعوبات مع الأجهزة من أي فئة، بما في ذلك الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
يتم وضع دبابيس الإشارة والطاقة على ملحق بلاستيكي، وربما تكون هذه هي أضعف نقطة في الجزء المركزي من الموصل. تحتوي مجموعة الاتصال USB Type-C على 24 دبوسًا. اسمحوا لي أن أذكرك أن USB 1.0/2.0 يحتوي على 4 دبابيس فقط، وأن موصلات USB 3.0 تتطلب بالفعل 9 دبابيس.
إذا نظرت عن كثب إلى الصورة على اليسار، يمكنك أن ترى أن جهات الاتصال لها أطوال مختلفة. وهذا يضمن إغلاقها في تسلسل معين. في الصورة في المنتصف نرى وجود مزالج يجب أن تحمل الكابل المتصل وتوفر نقرة لمسية أثناء عملية الاتصال وقطع الاتصال. يوضح الرسم البياني الأيمن اعتماد القوة أثناء عملية إدخال الموصل وإزالته.
القمم التي نراها عليها هي اللحظات التي يتم فيها تشغيل المزلاج.
يمكن القول أن مطوري المعيار قد فعلوا، إن لم يكن كل شيء، كل شيء تقريبًا لجعل الموصل مريحًا وموثوقًا قدر الإمكان: يتم إدخاله من أي من الطرفين ومن أي جانب بنقرة ملحوظة. ووفقا لهم، فهو قادر على النجاة من هذا الإجراء أكثر من 10 آلاف مرة.
يانوس متماثل متعدد الوجوه
ممتعة للغاية و ميزة مفيدةأصبح USB-C عبارة عن تصميم موصل متماثل، مما يسمح بتوصيله بالمنفذ الموجود على كلا الجانبين. يتم تحقيق ذلك بفضل الترتيب المتماثل لأطرافه.
تقع المحطات الأرضية على طول الحواف. توجد أيضًا اتصالات الطاقة الإيجابية بشكل متناظر. يوجد في المركز جهات اتصال مسؤولة عن التوافق مع واجهة USB2 والأصغر سناً. إنهم الأكثر حظًا على الإطلاق - فهم مكررون وبالتالي يدورون 180 درجة عندما لا يكون الاتصال سيئًا. يتم تمييز الدبابيس المسؤولة عن تبادل البيانات عالي السرعة باللون الأزرق. كما نرى هنا كل شيء أكثر مكرًا. إذا قمنا بتدوير الموصل، على سبيل المثال، فإن إخراج TX1 سيغير أماكنه مع TX2، ولكن في نفس الوقت سيتم أخذ مكان إدخال RX1 بواسطة RX2.
إن دبابيس اتصال توصيل الطاقة للناقل الثانوي وUSB هي دبابيس خدمة وهي مخصصة للاتصال بين جهازين متصلين. بعد كل شيء، عليهم أن يخبروا بعضهم البعض كثيرًا عن بعضهم البعض قبل بدء التبادل، ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا.
وفي الوقت نفسه، حول ميزة أخرى. تم تصميم منفذ USB Type-C في الأصل كحل عالمي. بالإضافة إلى النقل المباشر للبيانات عبر USB، يمكن استخدامه أيضًا في الوضع البديل لتنفيذ واجهات الطرف الثالث. استفادت جمعية VESA من هذه المرونة التي يتمتع بها USB Type-C من خلال تقديم القدرة على نقل تدفقات الفيديو عبر وضع DisplayPort Alt.
يحتوي USB Type-C على أربعة خطوط (أزواج) عالية السرعة من USB فائق السرعة. إذا كان اثنان منهم مخصصين لاحتياجات DisplayPort، فهذا يكفي للحصول على صورة بدقة 3840x2160. وفي الوقت نفسه، لا تتأثر سرعة نقل البيانات عبر USB. في ذروته لا يزال هو نفسه 10 جيجابت / ثانية (لـ USB 3.1 Gen2). كما أن نقل دفق الفيديو لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على سعة الطاقة للمنفذ. يمكن تخصيص حتى 4 خطوط عالية السرعة لاحتياجات DisplayPort. في هذه الحالة، ستتوفر دقة تصل إلى 5120 × 2880. في هذا الوضع، تظل خطوط USB 2.0 غير مستخدمة، لذلك سيظل USB Type-C قادرًا على نقل البيانات بالتوازي، على الرغم من أنه بسرعة محدودة.
في الوضع البديل، يتم استخدام دبابيس SBU1/SBU2 لنقل دفق الصوت، والذي يتم تحويله إلى قنوات AUX+/AUX. بالنسبة لبروتوكول USB، لا يتم استخدامها، لذلك لا توجد خسائر وظيفية إضافية هنا أيضًا.
عند استخدام واجهة DisplayPort، لا يزال من الممكن توصيل موصل USB من النوع C بأي من الجانبين. يتم توفير تنسيق الإشارة اللازمة في البداية.
من الممكن أيضًا توصيل الأجهزة باستخدام HDMI وDVI وحتى D-Sub (VGA)، ولكن هذا سيتطلب محولات منفصلة، ولكن يجب أن تكون محولات نشطة، نظرًا لأن وضع DisplayPort Alt لا يدعم منفذ العرض ثنائي الوضع (DP++) .
يمكن استخدام وضع USB Type-C البديل ليس فقط لبروتوكول DisplayPort. ربما سنتعلم قريبا أن هذا المنفذ قد تعلم، على سبيل المثال، نقل البيانات باستخدام PCI Express أو Ethernet.
وأعطت لهذا، وأعطت لذلك. بشكل عام...عن التغذية.
ميزة أخرى مهمة يجلبها USB Type-C هي القدرة على نقل الطاقة من خلاله بقوة تصل إلى 100 واط. هذا يكفي ليس فقط لإمدادات الطاقة/الشحن أجهزة محمولة، ولكن أيضًا لتشغيل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والشاشات، وإذا كنت مبدعًا، حتى مصدر طاقة مختبري صغير.
عندما ظهر ناقل USB، كان نقل الطاقة وظيفة مهمة، ولكنها لا تزال ثانوية. يوفر منفذ USB 1.0 0.75 واط فقط (0.15 أمبير، 5 فولت). يكفي أن يعمل الماوس ولوحة المفاتيح، ولكن لا شيء أكثر من ذلك. بالنسبة لـ USB 2.0، تمت زيادة التيار المقنن إلى 0.5 أمبير، مما جعل من الممكن الحصول على 2.5 واط منه لتشغيل، على سبيل المثال، محركات الأقراص الثابتة الخارجية مقاس 2.5 بوصة. بالنسبة لـ USB 3.0، يتم توفير تيار اسمي قدره 0.9 أمبير، والذي، مع جهد إمداد ثابت يبلغ 5 فولت، يضمن قوة تبلغ 4.5 واط. موصلات معززة خاصة اللوحات الأمكانت أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة قادرة على توفير ما يصل إلى 1.5 أمبير لتسريع شحن الأجهزة المحمولة المتصلة، ولكن هذا يعادل 7.5 واط "فقط". على خلفية هذه الأرقام، فإن إمكانية نقل 100 واط تبدو رائعة.
ولملء منفذ USB من النوع C بهذه الطاقة، فإنه يدعم مواصفات USB Power Delivery 2.0 (USB PD). إذا لم يكن هناك أي شيء، فسيكون منفذ USB من النوع C قادرًا عادةً على إخراج 7.5 واط (1.5 أمبير، 5 فولت) أو 15 واط (3 أمبير، 5 فولت) حسب التكوين. ل وصف تفصيليلا توجد مساحة كافية لهذه المواصفات في هذا المقال، وعلى كل حال لن أفعل ذلك أفضل من المحترم في مقالته الرائعة.
ومع ذلك، لن يكون من الممكن تجاوز هذا الموضوع المهم للغاية.
ومن أجل توفير 100 واط من الطاقة عند خمسة فولت، يلزم وجود تيار قدره 20 أمبير! وبالنظر إلى حجم كابل USB من النوع C، ربما يكون هذا ممكنًا فقط إذا كان مصنوعًا من موصل فائق! أخشى أن هذا سيكون مكلفًا للغاية بالنسبة للمستخدمين اليوم، لذلك اتخذ مطورو المعيار مسارًا مختلفًا. قاموا بزيادة جهد الإمداد إلى 20 فولت. "معذرة، لكنه سيحرق جهازي اللوحي المفضل تمامًا،" هتفت، وستكون على حق تمامًا. من أجل عدم الوقوع ضحية للمستخدمين الغاضبين، توصل المهندسون إلى خدعة ذكية - فقد قدموا نظامًا لملفات تعريف الطاقة. قبل الاتصال، يتم إدخال أي جهاز الوضع القياسي. يقتصر الجهد فيه على خمسة فولت والتيار هو 2 أمبير. بالنسبة للاتصال بأجهزة من النوع القديم، سينهي هذا الوضع كل شيء، ولكن بالنسبة للحالات الأكثر تقدمًا، بعد تبادل البيانات، تتحول الأجهزة إلى وضع تشغيل آخر متفق عليه وبقدرات متقدمة. للتعرف على الأوضاع الرئيسية الموجودة، دعونا نلقي نظرة على الجدول.
يضمن ملف التعريف 1 القدرة على نقل 10 واط من الطاقة، والثاني - 18 واط، والثالث - 36 واط، والرابع - 60 واط، والخامس - مائة عزيزتنا! المنفذ الذي يطابق الملف الشخصي أكثر مستوى عال، يدعم جميع حالات الحالات السابقة بترتيب تنازلي. تم اختيار 5V و12V و20V كجهود مرجعية. يعد استخدام 5 فولت ضروريًا للتوافق مع الأسطول الضخم من أجهزة USB الطرفية المتوفرة. 12 فولت هو جهد الإمداد القياسي لمكونات النظام المختلفة. تم اقتراح 20 فولت مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن مصادر الطاقة الخارجية 19-20 فولت تستخدم لشحن بطاريات معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
بضع كلمات عن الكابلات!
سيتطلب دعم التنسيق الموضح في المقالة بالكامل قدرًا هائلاً من العمل ليس فقط من المبرمجين، ولكن أيضًا من الشركات المصنعة للإلكترونيات. سيكون من الضروري تطوير ونشر الإنتاج للغاية كمية كبيرةعناصر. الشيء الأكثر وضوحا هو الموصلات. من أجل تحمل تيارات الجهد العالي للإمداد، وعدم التدخل في نقل إشارات التردد العالي جدًا، وفي الوقت نفسه عدم الفشل بعد الاتصال الثاني وعدم السقوط في أكثر اللحظات غير المناسبة، يجب أن تكون جودة تصنيعها أعلى بشكل جذري مقارنة بتنسيق USB 2.للجمع بين نقل الطاقة العالية والإشارة مع حركة مرور جيجابت، سيتعين على الشركات المصنعة للكابلات أن تعمل بجد.
تعجب كيف يبدو المقطع العرضي للكابل المناسب لمهمتنا.
بالمناسبة، حول القيود المفروضة على أطوال الكابلات عند استخدام واجهة USB 3.1. لنقل البيانات دون خسائر كبيرة بسرعات تصل إلى 10 جيجابت/ثانية (الجيل 2)، يجب ألا يتجاوز طول الكابل مع موصلات USB من النوع C 1 متر، للاتصالات بسرعات تصل إلى 5 جيجابت/ثانية (الجيل 1) – 2 متر .
سوف يحير مصممو الدوائر من الشركات المصنعة للوحات الأم ومحطات الإرساء وأجهزة الكمبيوتر المحمولة لفترة طويلة حول كيفية توليد طاقة تصل إلى مئات الواط، وسوف يتساءل المتتبعون عن كيفية توصيلها بموصل USB من النوع C.
الشركات المصنعة للرقائق في بداية منخفضة.
اتصال متماثل وتشغيل خطوط الإشارة في أوضاع مختلفةسوف يتطلب استخدام الدوائر الدقيقة لمفتاح الإشارة عالية السرعة. اليوم ظهرت بالفعل طيور السنونو الأولى. هنا، على سبيل المثال، يوجد مفتاح من شركة Texas Instruments، والذي يدعم التشغيل في الأجهزة في كل من الوضعين المضيف والتابع. إنه قادر على تبديل الخطوط الزوجية التفاضلية بترددات إشارة تصل إلى 5 جيجا هرتز.
في الوقت نفسه، تبلغ أبعاد شريحة HDC3SS460 3.5 × 5.5 ملم وفي وضع الخمول تستهلك تيارًا يبلغ حوالي 1 ميكرو أمبير. في الوضع النشط - أقل من ملي أمبير. هناك أيضًا حلول أكثر تقدمًا، على سبيل المثال، تدعم الرقائق التي تنتجها شركة NXP ترددات اتصال تصل إلى 10 جيجا هرتز.
بدأ ظهور مديري الطاقة مع دوائر حماية خطوط الإشارة من الكهرباء الساكنة، على سبيل المثال، هذا المنتج من NXP
وهو مصمم للتعامل بشكل صحيح مع لحظة توصيل الموصل، وكذلك فتح دائرة الطاقة في حالة حدوث مشاكل. تدعم هذه الشريحة بالفعل الجهد على VBUS حتى 30 فولت، ولكن مع الحد الأقصى للتبديل الحالي، يكون كل شيء أسوأ بكثير - يجب ألا يتجاوز 1 أمبير، وهو أمر مفهوم، بالنظر إلى الأبعاد - 1.4 × 1.7 مم!
الشركة الرائدة بلا منازع في هذا المجال هي Cypress، التي أصدرت وحدة تحكم دقيقة متخصصة مع نواة ARM Cortex M0 التي تدعم جميع ملفات تعريف الطاقة الخمسة الممكنة للمعيار.
يقدم مخطط الاتصال النموذجي المستخدم في الكمبيوتر المحمول بعض الأفكار حول هذا الموضوع، ويمكنك معرفة المزيد عنه عن طريق تنزيل ورقة البيانات.
على عكس شريحة NXP، فهي تركز على التحكم في مفاتيح الطاقة الخارجية وبالتالي يمكنها توفير تبديل التيارات والفولتية المطلوبة، على الرغم من صغر حجمها.
انتباه، ميزة هامةبالنسبة لأولئك الذين هم في عجلة من أمرهم لطلب العينات الأولى - لا يحتوي المتحكم الدقيق على واجهة USB ولا يمثل حلاً كاملاً وكاملاً. يمكن أن يكون بمثابة مدير الطاقة فقط. في هذه اللحظةالطلبات المسبقة لتوريد العينات واللوحات التجريبية مفتوحة. من الواضح أن مصير هذا المتحكم الدقيق سيعتمد إلى حد كبير على ما إذا كانت الشركة المصنعة تزود المطورين بمكتبات مرجعية لاستخدامها في أوضاع مختلفة.
حقيقة أن العديد من المجموعات الديمقراطية قد تم إنشاؤها بالفعل لها تزيد بشكل كبير من احتمال حدوث هذا الأخير.
المصعد إلى السماء أو برج بابل.
لذلك ظهر اليوم وضع ثوري بالكامل. الطبقات العليا لا تستطيع ذلك، والطبقات الدنيا لا تريد أن تعيش بالطريقة القديمة. لقد سئم الجميع من الارتباك مع عدد كبير من الكابلات، شواحنوإمدادات الطاقة وموثوقيتها المنخفضة.
لقد ولّد المعيار الجديد نشاطًا غير مسبوق. تستعد الشركات الرائدة في صناعة الإلكترونيات - Apple وNokia وAsus لإصدار أدواتها الأولى بدعم USB Type-C. يقوم الصينيون بالفعل بإنتاج الكابلات والمحولات. محطات الإرساء والمحاور التي تدعم أحمال الطاقة العالية في الطريق. يقوم مصنعو الرقائق بتطوير شرائح جديدة ويفكرون في كيفية إدخال برنامج تشغيل منفذ جديد في وحدة التحكم الدقيقة. يقرر المسوقون مكان توصيل موصل جديد، والمهندسون في حيرة من أمرهم وهم يحاولون تنفيذ أجهزة متعددة الوظائف من المكونات الإلكترونية الموجودة.
هناك شيء واحد فقط غير واضح حتى الآن. ماذا سنحصل نتيجة لذلك؟ موصل مناسب وموثوق سيحل محل حصة الأسد من الواجهات وسيجد الاستخدام اليومي، أو الهرج والمرج البابلي، لأن الوضع قد يبدأ في التطور وفقًا لسيناريو غير مناسب:
يمكن أن يصاب المستخدمون بالارتباك التام بسبب المواصفات والكابلات العديدة التي ستبدو متشابهة تمامًا، ولكن سيتم اعتمادها فقط لملفات تعريف معينة. حاول معرفة كل هذه العلامات على الفور.
ولكن حتى لو نجح، فمن غير المرجح أن يحل المشكلة - فالصينيون، دون وخز الضمير، سيضعون بسهولة أي أيقونة على أي سلك. وإذا لزم الأمر، فهناك الكثير من الكابلات المختلفة على كل جانب من نفس الكابل، ولن يتم الخلط بينها حتى لو كانت حصرية.
سيتم غمر السوق بعدد لا يصدق من المحولات ذات العيارات المختلفة والجودة المشكوك فيها.
عند محاولة توصيل جهاز بجهاز آخر، فلن تعرف أبدًا النتيجة التي ستؤدي إليها هذه العملية ولماذا يكون الاتصال غائبًا تمامًا أو أن كل شيء به خلل كبير. إما أن إحدى الأجهزة لا تدعم ملف التعريف المطلوب، أو أنها تدعمه ولكن ليس بشكل صحيح تمامًا، أو بدلاً من كابل عالي الجودة، حصلت على ملف تعريف تقريبي صيني مزيف. ماذا ستفعل إذا تعطل فجأة الموصل الوحيد المتبقي على الكمبيوتر المحمول الخاص بك؟
حتى المرة القادمة.
ملاحظة. يؤدي المعيار الجديد بالفعل إلى ظهور أجهزة غريبة جدًا. وهكذا تم الإعلان عن كابل بطول 100 متر، والذي يبدو أنه لا يتناسب مع المعايير. بيت القصيد هو أنه نشط. يحتوي الكابل في كلا الطرفين على واجهة USB3 لتحويل الإشارات الضوئية. يتم إرسال الإشارة عبر البصريات ويتم تحويلها مرة أخرى عند الإخراج. وبطبيعة الحال، فإنه لا ينقل الطاقة، ولكن البيانات فقط. في هذه الحالة، يتم تشغيل كل محول من طرفيه بواسطة الموصل الذي يتصل به.
أعتقد أن الشركات التي تحترم نفسها ستبدأ قريبًا في إدخال علامات نشطة في الكابلات لتأكيد صحتها. ستولد مشكلة المحور نشاطًا غير مسبوق بين المطورين والمصنعين لمحولات DC-DC. كما لاحظ مستخدم محترم بحق
يتمتع منفذ USB Type-C بميزة واحدة على الأقل لا يمكن إنكارها وواضحة مقارنة بمنفذ USB الصغير - يمكن إدخال الموصل فيه من أي جانب (مثل Lightning). لكن USB Type-C له أيضًا عيوب، سنتحدث عنها اليوم.
1. لا يدعم USB Type-C الشحن السريع
حاليًا، لا يوجد هاتف ذكي مزود بكابل USB من النوع C متوافق مع التقنيات التي تدعم الشحن السريع (على سبيل المثال، Qualcomm Quick Charge 2.0). ربما سيظهر في المستقبل، ولكن بالتأكيد ليس على تلك الهواتف الذكية التي تم إصدارها بالفعل.
2. لا يضمن USB Type-C سرعات نقل عالية للبيانات 
USB Type-C هو مجرد عامل شكل موصل، وليس معيارًا لتبادل البيانات. نفسي كابل USBيمكن أن يتوافق النوع C مع معايير مختلفة - USB 2.0 و3.0 و3.1. حتى لو كان الكابل يدعم USB 3.1، فإن سرعة نقل البيانات عبره ستكون محدودة بمنفذ الهاتف الذكي أو الكمبيوتر. من الناحية النظرية، يمكن نقل البيانات عبر USB 3.1 بسرعات تصل إلى 10 جيجابت في الثانية، ولكن في الواقع، من المرجح أن تكون هذه السرعات بعيدة المنال حتى في ظل الظروف المثالية.
3. لا يتم استخدام USB Type-C على نطاق واسع
من المؤكد أنك طلبت من أصدقائك في كثير من الأحيان شاحنًا أو كابلًا لشحن هاتفك الذكي الميت. في حالة USB Type-C، لن ينجح هذا - فمن غير المرجح أن يكون لدى أي شخص مثل هذا الكابل. يمكنك أن تطلب من أي أحد المارة الحصول على كابل USB صغير. قد يرفضون، ولكن الجميع تقريبا لديه ذلك.
4. USB Type-C باهظ الثمن
أسوأ شيء هو ضياع الكابل أو أصبح غير قابل للاستخدام - سلك USB الصغير رخيص جدًا في متاجر الكمبيوتر، ولا يتوفر USB Type-C في جميع منافذ البيع بالتجزئة، وسيتعين عليك دفع الكثير مقابل ذلك المزيد من المال. بالإضافة إلى ذلك، ليس هناك ما يضمن أن الكبل الجديد سيكون بنفس جودة الكبل المرفق مع الهاتف الذكي، فهناك خطر كبير من الوقوع في مزيف.
5. لا يدعم USB Type-C الملحقات الشائعة
إذا كنت قد اشتريت بالفعل العديد من الملحقات لهاتفك الذكي، مثل أجهزة الشحن المحمولة، ومحولات OTG، ومحركات الأقراص المحمولة، ومكبرات الصوت، وما إلى ذلك، فكن مستعدًا لأنها لن تكون متوافقة مع USB Type-C. من الصعب جدًا العثور على الملحقات التي تدعم هذا المعيار حاليًا.
كل هذا لا يعني أن معيار USB Type-C سيء، لكن وقته لم يحن بعد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن حل العديد من مشكلات التوافق عن طريق شراء محول USB من النوع C -> محول USB صغير.
المعايير الجديدة تحل باستمرار محل المعايير القديمة. والآن حان الوقت لانتقال كبير حقا، لأنه بدأ إدخال تنسيق جديد للمنفذ الأكثر شيوعا - USB. دعونا نتعرف على ما سيجلبه لنا الطراز Type-C الجديد.
في الواقع، تمت الموافقة على التنسيق نفسه منذ وقت طويل. في وقت ما كنا حتى على موقعنا. لكن مسار المعيار إلى أجهزة المستهلك النهائي صعب للغاية. يجب تضمين أشياء مثل المنافذ في الإنتاج في وقت مبكر إلى حد ما، لذلك فمن المنطقي أن تظهر الآن فقط الأدوات الحقيقية الأولى مع المنفذ الذي تمت مناقشته.
كان أول جهاز تجاري كبير إلى حد ما مزود بمنفذ USB من النوع C عبارة عن جهاز لوحي. وعلى الرغم من الإعلان عنه في نوفمبر من العام الماضي، إلا أنه تم طرحه للبيع في الصين فقط. وقبل بضعة أيام فقط، أعلن اثنان من أكبر عمالقة تكنولوجيا المعلومات عن أجهزة الكمبيوتر المحمولة الجديدة الخاصة بهم، والتي تم تجهيزها أيضًا بمعيار USB الجديد. هذا هو الجديد من أبل والجديد من جوجل. وإذا كان هناك منفذان جديدان في جهاز Chromebook، مصحوبين بمنفذي USB "قديمين"، فهو المنفذ الوحيد في جهاز MacBook، باستثناء المقبس المدمج مقاس 3.5 مم.
إطلاق الأجهزة بمنفذ قياسي جديد مثل الشركات الكبيرةيعني أن سوق الأجهزة الطرفية، التي تم تصميم أي منافذ لها، سوف تتلقى دفعة قوية. على الرغم من أن كلا الجهازين المحمولين المذكورين أعلاه سيكونان من الأجهزة المتخصصة جدًا.
فماذا يمكنك أن تفعل بمعيار USB الجديد؟ أولاً، دعونا نوضح الأجهزة. يسمى الموصل الجديد Type-C. إنها صغيرة ورقيقة ومتماثلة. نوع من الوسط الذهبي بين microUSB (المعروف أيضًا باسم Micro-B USB) وLightning. وستكون أبعاده المادية 8.4 ملم في 2.6 ملم.
ولكن في الوقت نفسه، يوجد أيضًا معيار USB 3.1 جديد (هذا ليس مثل الموصل)، والذي يدعمه موصل Type-C الجديد. لقد كانت هناك خطوة كبيرة إلى الأمام في المواصفات. بالمقارنة مع USB 3.0، تضاعفت سرعة نقل البيانات، من 5 جيجابت/ثانية إلى 10 جيجابت/ثانية. وفي الوقت نفسه، زادت أيضًا القدرة على نقل الطاقة. باستخدام المعيار 3.1، يمكنك نقل تيار 5 أمبير بجهد 20 فولت. وبمساعدة الحسابات البسيطة، يتم تحويل هذا إلى 100 واط من الطاقة. بالمقارنة، كان USB 3.0 قادرًا على توصيل 1.8 أمبير عند 5 فولت (9 واط). بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ USB 3.1 نقل التيار ليس فقط من المضيف إلى المستلم، ولكن أيضًا القيام بذلك في كلا الاتجاهين، إذا لزم الأمر.
الآن دعنا نعود إلى مسألة ما يمكن أن يقدمه لنا معيار USB الجديد. وكما ترون من المواصفات، فهو الآن جاهز تمامًا لتولي جميع الوظائف التي يمكن القيام بها. عندما توصلت البشرية إلى الموصلات والمقابس، في نفس اللحظة تقريبًا، كان من المفترض أن يولد الحلم بأنه لن يكون هناك سوى موصل واحد ومقبس واحد في العالم، لأي غرض على الإطلاق. والآن بدأ هذا الحلم يتشكل.
باستخدام معيار USB 3.1، يمكنك نقل البيانات، وتوصيل شاشات خارجية، وتوصيل أجهزة الصوت، ونقل الشحن - على سبيل المثال. يتمتع المعيار الجديد بالقدرة على استبدال جميع المنافذ الموجودة حاليًا.
على الرغم من أن جهاز MacBook الجديد مقاس 12 بوصة يفعل ذلك بقوة إلى حد ما، إلا أنه يوضح بوضوح أن منفذًا واحدًا يكفي. أو بالأحرى، من المحتمل أن يفهم الجميع في النهاية أن منفذًا واحدًا ربما لا يكون كافيًا (نحن بحاجة إلى التمييز بطريقة أو بأخرى بين الجيل الثاني من MacBook والجيل الأول)، ولكن نوع واحد من المنافذ يكفي. والأمر الممتع بشكل خاص هو أن الشحن الآن سيكون عالميًا. وهذا يعني أنه يمكن شحن جميع أجهزة الكمبيوتر المحمولة بنفس كابل الهاتف الذكي تمامًا. لا مزيد من المقابس الخاصة التي ستكلف ما يعادل تكلفة كمبيوتر محمول كامل إذا فقدتها. بالإضافة إلى ذلك، ستصبح كتل الشحن أصغر حجمًا وأكثر أناقة، ومرة أخرى ستناسب أي جهاز.
المشكلة الكبيرة في المعيار الجديد هي عدم التوافق المباشر مع الأجهزة القديمة. ولكن كل شيء ليس سيئا كما يعتقد الكثير من الناس. من الممكن أن يكون لديك كابلات من النوع C من جهة وكابلات USB من النوع A "القديم" من جهة أخرى. وبطبيعة الحال، في هذه الحالة، لن تكون جميع الكعك 3.1 متاحة، وستكون محدودة بالمعيار الأصغر في السلسلة، ولكن كل شيء سيعمل وهذا نقطة إيجابية. هناك بالفعل محولات. على سبيل المثال، تبلغ تكلفة الجهاز الذي تنتجه شركة Apple 79 دولارًا، لكن هذا لا يعني أن كل شيء سيكون سيئًا للغاية وأن الصينيين لن يلحقوا بالركب بسرعة.
من غير المرجح أن تقرر جميع الشركات المصنعة الآن التخلي تماما عن المنافذ القديمة، ولكن كلما أسرعنا في التحول إلى منافذ جديدة، كلما كان ذلك أفضل. اسأل مستخدمي Apple عما إذا كانوا نادمين على التحول إلى Lightning؟ أنا متأكد من عدم ذلك، على الرغم من أنه كان مؤلمًا للكثيرين. بالمناسبة، من المثير للاهتمام للغاية ما هو المنفذ الذي سيكون موجودًا في iPad وiPhone الجديدين، أو Lightning أو USB-C؟
ونتيجة لذلك، لدينا معيار لديه كل فرصة لقتل جميع المنافسين تماما. من المحتمل جدًا أننا سنحتاج في المستقبل القريب جدًا إلى كابل رفيع واحد فقط للقيام بكل شيء على الإطلاق باستخدام أي جهاز. وهذا عظيم.
إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.
أطلقت جوجل وأبل مؤخرا الجديد أجهزة الكمبيوتر المحمولة، على الرغم من أن الجهازين مختلفان تمامًا، إلا أنهما يشتركان في شيء مشترك: يحتوي كلا الجهازين على منافذ USB من النوع C. إذن ما هو USB من النوع C؟ دعونا نلقي نظرة.
أشهر جهازين يحتويان بالفعل على منفذ USB من النوع C هما Google Chromebook Pixel الجديد وMacbook الجديد. ومع ذلك، ستصبح موصلات USB 3.1 وType-C قياسية خلال السنوات القليلة المقبلة.
ربما يكون كل واحد منا على دراية بمنفذ USB. إذا كان لديك جهاز كمبيوتر، فمن المرجح أنك استخدمت محرك أقراص فلاش USB، أو ربما قمت بتوصيل الطابعة بمنفذ USB. إذا كان لديك هاتف ذكي يعمل بنظام Android، فأنت تعلم أنه يمكن استخدام منفذ USB لإعادة شحن أو نقل البيانات من الهاتف والعودة. كانت منافذ USB موجودة في كل مكان لفترة طويلة. لأول مرة حصل عليه تطبيق واسع، متى مايكروسوفتفي نظام التشغيل Windows 98، قامت Apple بتضمين دعم لإزالة منافذ لوحة المفاتيح والماوس. حدث هذا منذ ما يقرب من 20 عامًا، ولم يتغير الكثير منذ ذلك الحين.
يمكن لمنفذ USB 1.1 نقل البيانات بسرعة 12 ميجابايت في الثانية، أي 1.4 ميجابايت في الثانية. في تلك الأيام، كان حجم القرص المرن 1.4 ميغابايت، وكان كذلك السرعه العاليه. تم إصدار منفذ USB 2.0 في عام 2000، والذي يمكنه نظريًا التعامل مع سرعة 480 ميجابت في الثانية. ومع ذلك، يبلغ متوسط سرعته الفعلية حوالي 280 ميجابت في الثانية، أي حوالي 35 ميجابت في الثانية.
تم الإعلان عن منفذ USB 3.0 في عام 2008 ويتيح سرعات نظرية تصل إلى 5.0 جيجابت في الثانية. ومع ذلك، فإن السرعة الفعلية التي تم تحقيقها تبلغ حوالي 400 ميجابايت في الثانية، وهذا ليس سيئًا، أليس كذلك؟.
على أجهزة الكمبيوتر المكتبية، تستخدم منافذ USB 1.1 و2.0 و3.0 نفس نوع الموصل، ثم تستخدم micro-B أو mini-B على الأجهزة الطرفية (الهاتف والكاميرا وما إلى ذلك).
لقد تغير الوضع إلى حد ما مع ظهور منافذ USB 3.1. كما تتوقع، يعد منفذ USB 3.1 أسرع من سابقاته، بسرعات عالية جدًا بحيث يمكن استخدامه لتوصيل شاشات 4K. هذا يعني أنه في المستقبل، في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر، لن نرى موصلات HDMI أو VGA، سيرى المستخدمون نوعًا جديدًا من المنافذ. بمعنى آخر، النوعان "A" و"B" أصبحا تاريخًا بالفعل. يسمى الموصل الجديد USB Type-C. إذًا، ما الذي يقدمه لنا منفذ USB Type-C الجديد، ولماذا لا يستطيع النوعان A وB توفيره؟
أولاً، موصلات USB Type-C الجديدة ليست كبيرة. هذا يعني أننا لن نحتاج بعد الآن إلى منافذ صغيرة أو صغيرة، مما يعني أنه لن يكون هناك أي لبس في اختيار الكابل المناسب. موصل Type-C صغير بما يكفي للهواتف الذكية وقوي بما يكفي لأجهزة الكمبيوتر وحتى الخوادم.
ثانيًا، يمكن لمنفذ USB من النوع C التعامل مع 100 واط من الطاقة، مما يعني أنه يمكن استخدامه ليس فقط لشحن الهواتف الذكية، ولكن أيضًا لتشغيل العديد من الأجهزة الأخرى التي كانت تتطلب في السابق مصدر طاقة مختلفًا (مصدر الطاقة). في المستقبل، قد تحتاج طابعتك إلى كابل واحد فقط - USB Type-C، والذي سيوفر لك الطاقة ونقل البيانات.
ثالثا، كابل Type-C ذو وجهين - الآن لا يهم كيفية توصيله. لم تعد هناك حاجة للقلق بشأن الجانب الذي سيتم توصيل الكابل به.
أخيرًا، يستخدم كابل USB من النوع C موصلًا صغيرًا جديدًا على كلا الطرفين، ولم يعد يستخدم النوع A من أحد الطرفين والنوع B من الطرف الآخر. الآن يمكنك حقًا توصيل الكابل بالطريقة التي تريدها، وسيعمل تمامًا!
أشهر جهازين يحتويان بالفعل على منفذ USB من النوع C هما Google Chromebook Pixel الجديد وMacbook الجديد. ومع ذلك، ستصبح موصلات USB 3.1 وType-C قياسية خلال السنوات القليلة المقبلة. نظرًا لأنه متوافق مع الإصدارات السابقة، فستحتاج إلى محول سلبي لتوصيل الأجهزة التي تعمل على الإصدارات السابقة من منافذ USB. لذلك، الشركات التي سوف تتحول تكنولوجيا جديدة، لن تنفر عملائها الحاليين.
صرح آدم رودريجيز، مدير المنتجات في Google: "نحن من أنصار USB Type-C. وستراه في العديد من أجهزة Chromebook وأجهزة Android في المستقبل القريب." ومن الجدير بالذكر أنه يمكن الحصول على موصل Type-C من خلال الأجهزة التي لا تدعم حتى USB 3.1 حتى الآن. على سبيل المثال، قد تستخدم الهواتف الذكية متوسطة المدى الموصل الجديد دون دعم فعلي لمعيار USB الجديد. سيؤدي هذا إلى تسهيل الانتقال إلى نوع موصل جديد، ولكنه قد يسبب بعض الارتباك عندما لا يوفر المنفذ السرعة المتوقعة.
يستغل أحدث خط من منافذ Type-C (وUSB 3.1) أفضل ما في USB المحبوب ويجعله أفضل، مما يوفر حجم موصل عالمي يعمل بشكل جيد مع كلا النوعين من الأجهزة - الهواتف المحمولةوأجهزة الكمبيوتر الشخصية.