En av de fantastiske tingene med USB-C er dens høyhastighetsegenskaper. Pinouten gir deg fire høyhastighets differensialpar og flere lavhastighets differensialpar, slik at du kan overføre store mengder data gjennom kontakter for mindre enn en krone. Ikke alle enheter bruker denne funksjonen, og det skal de heller ikke – USB-C ble designet for å være tilgjengelig for alle bærbare enheter. Men når enheten trenger høy hastighet over USB-C, vil du oppdage at USB-C kan gi deg den høye hastigheten og hvor godt den yter.
Muligheten til å få et høyhastighetsgrensesnitt fra USB-C kalles Alternate Mode, eller forkortet Alternate Mode. De tre alternativene du kan støte på i dag er USB3, DisplayPort og Thunderbolt, med noen som allerede falmer, som HDMI og VirtualLink, og noen på vei oppover, som USB4. De fleste alternative moduser krever digital USB-C-kommunikasjon ved å bruke en eller annen type PD-linkmeldinger. Imidlertid er ikke alle USB3-er de enkleste. La oss se hva den alternative malen gjør.
Hvis du har sett pinouten, har du sett høyhastighetspinnene. I dag vil jeg vise deg hvilke grensesnitt som er tilgjengelige fra disse pinnene i dag. Dette er ikke en fullstendig eller omfattende liste – jeg vil ikke snakke om ting som USB4, for eksempel, delvis fordi jeg ikke vet nok om det eller har erfaring med det; det er trygt å anta at vi vil få flere USB-utstyrte enheter i fremtiden -C for høyhastighetsenheter. Dessuten er USB-C fleksibel nok til at hackere kan avsløre Ethernet eller SATA på en USB-C-kompatibel måte – hvis det er det du leter etter, kan denne anmeldelsen kanskje hjelpe deg med å finne ut av det.
USB3 er veldig, veldig enkelt - bare et par TX og et par RX, selv om overføringshastigheten er mye høyere enn USB2, er den kontrollerbar for hackere. Hvis du bruker et flerlags PCB med USB3-signalimpedanskontroll og respekt for differensialpar, vil USB3-tilkoblingen vanligvis fungere bra.
Ikke mye har endret seg for USB3 over USB-C – du vil ha en multiplekser for å håndtere rotasjon, men det er omtrent det. USB3-multipleksere florerer, så hvis du legger til en USB3-aktivert USB-C-port på hovedkortet, er det lite sannsynlig at du får problemer. Det er også Dual Channel USB3, som bruker to parallelle USB3-kanaler for å øke båndbredden, men hackere støter vanligvis ikke på eller trenger dette, og Thunderbolt har en tendens til å dekke dette området bedre. Vil du konvertere en USB3-enhet til en USB-C-enhet? Alt du egentlig trenger er en multiplekser. Hvis du tenker på å installere en MicroUSB 3.0-kontakt på hovedkortet for høyhastighetsenhetene dine, ber jeg deg høflig men sterkt ombestemme deg og installere en USB-C-kontakt og VL160 på den.
Hvis du designer en USB3-enhet med en plugg, trenger du ikke engang en multiplekser for å håndtere rotasjon – faktisk trenger du ingen rotasjonsdeteksjon. En enkelt ukontrollert 5.1kΩ motstand er nok til å lage en USB3-flash-stasjon som kobles direkte til en USB-C-port, eller for å lage en USB-C hann-til-hun USB-A 3.0-adapter. Når det gjelder stikkontakter, kan du unngå å bruke en multiplekser hvis du har gratis USB3-tilkoblinger å ofre, noe som selvfølgelig ikke er så mye. Jeg vet ikke nok om dual channel USB3 til å være sikker på om dual channel USB3 støtter en slik tilkobling, men jeg tror svaret "nei" ville være mer sannsynlig enn "ja"!
DisplayPort (DP) er et flott grensesnitt for tilkobling av høyoppløselige skjermer – det har gått forbi HDMI på stasjonære datamaskiner, dominerer den innebygde skjermplassen i form av eDP, og leverer høy oppløsning over en enkelt kabel, ofte bedre enn HDMI. Den kan konverteres til DVI eller HDMI ved hjelp av en rimelig adapter som bruker DP++-standarden og er royaltyfri som HDMI. Det er fornuftig for VESA-alliansen å samarbeide med USB-gruppen for å implementere DisplayPort-støtte, spesielt ettersom DisplayPort-sendere i SoC-er blir mer og mer populære.
Hvis du bruker en dokkingstasjon med HDMI- eller VGA-utgang, bruker den DisplayPort Alternate Mode bak kulissene. Skjermer kommer i økende grad med en DisplayPort-inngang over USB-C, og takket være en funksjon kalt MST kan du koble sammen skjermer, noe som gir deg en flerskjermskonfigurasjon med en enkelt kabel – med mindre du bruker en Macbook, som Apple har forlatt med macOS. MST støttes i .
Interessant faktum – DP Alternate Mode er en av de få alternative modusene som bruker SBU-pinner som er omkoblet til DisplayPort AUX-par. Den generelle mangelen på USB-C-pinner betyr også at DP-konfigurasjonspinner må utelukkes, bortsett fra DP++ HDMI/DVI-kompatibilitetsmodus, så alle USB-C DP-HDMI-adaptere er faktisk aktive DP-HDMI-omformere. Maskering – I motsetning til DP++ lar DP++ deg bruke nivåbrytere for HDMI-støtte.
Hvis du vil endre DisplayPort, vil du sannsynligvis trenge en DP-aktivert multiplekser, men viktigst av alt må du kunne sende tilpassede PD-meldinger. For det første gjøres hele delen "bevilge/be om alternativ DP-modus" gjennom PD - det er ikke nok motstander. Det er heller ingen ledige pinner for HPD, som er et kritisk signal i DisplayPort, så hotplug- og avbruddshendelser sendes som meldinger over PD-koblingen. Når det er sagt, er det ikke veldig vanskelig å implementere, og jeg tenker på en hackervennlig implementering – inntil da, hvis du trenger å bruke DP Alternate Mode for å sende ut DP eller HDMI over en USB-C-port, er det brikker som CYPD3120 som lar deg skrive fastvare for dette.
En av tingene som får DP Alternate Mode til å skille seg ut er at den har fire høyhastighetsbaner på USB-C, slik at du kan kombinere en USB3-tilkobling på den ene siden av USB-C-porten og en dual-link DisplayPort-tilkobling på annen. Dette er hvordan alle "USB3-porter, periferiutstyr og HDMI-ut"-dokkingstasjoner fungerer. Hvis to-felts oppløsning er en begrensning for deg, kan du også kjøpe en quad-lane-adapter – på grunn av mangelen på USB3 blir det ingen dataoverføring, men du kan få høyere oppløsning eller bildefrekvens med to ekstra DisplayPort-baner.
Jeg synes DisplayPort Alternate Mode er noe av det beste med USB-C, og selv om de billigste (eller mest uheldige) bærbare datamaskinene og telefonene ikke støtter det, er det fint å ha en enhet som gjør det. Noen ganger får selvfølgelig et stort selskap den gleden direkte, slik Google gjorde.
Spesielt via USB-C kan du få Thunderbolt 3, og snart Thunderbolt 4, men så langt er det bare fantastisk. Thunderbolt 3 var opprinnelig en proprietær spesifikasjon som til slutt ble åpnet av Intel. Tilsynelatende er de ikke åpne nok eller har en annen advarsel, og siden Thunderbolt 3-enheter i naturen fortsatt bygges utelukkende med Intel-brikker, antar jeg at mangelen på konkurranse er årsaken til at prisene holder seg diskantstabile. digitalt territorium. Hvorfor leter du etter Thunderbolt-enheter i utgangspunktet? I tillegg til høyere hastighet, er det en annen morder funksjon.
Du får PCIe-båndbredde over Thunderbolt samt opptil 4 ganger båndbredden! Dette har vært et hett tema for de som trenger eGPU-støtte eller rask ekstern lagring i form av NVMe-stasjoner som enkelte hackere bruker for PCIe-tilkoblede FPGA-er. Hvis du har to Thunderbolt-aktiverte datamaskiner (for eksempel to bærbare datamaskiner), kan du også koble dem til med en Thunderbolt-aktivert kabel – dette skaper et høyhastighets nettverksgrensesnitt mellom dem uten ekstra komponenter. Ja, selvfølgelig, Thunderbolt kan enkelt tunnelere DisplayPort og USB3 internt. Thunderbolt-teknologi er veldig kraftig og deilig for avanserte brukere.
Men all denne kulheten oppnås gjennom en proprietær og kompleks teknologistabel. Thunderbolt er ikke noe en ensom hacker enkelt kan lage, selv om noen burde prøve det en dag. Og til tross for Thunderbolt-dokkens mange funksjoner, forårsaker programvaresiden ofte problemer, spesielt når det kommer til ting som å prøve å få søvnen til å fungere på en bærbar datamaskin uten å krasje eGPU-kjernen. Hvis det ikke er åpenbart ennå, ser jeg frem til Intel setter det sammen.
Jeg fortsetter å si "multiplekser". Hva er dette? Kort fortalt hjelper denne delen med å håndtere høyhastighetshåndtrykket i henhold til USB-C-rotasjon.
High-Speed Lane er den delen av USB-C som er mest påvirket av portrotasjon. Hvis USB-C-porten din bruker High Speed Lane, vil du trenge en multiplekser (multiplekser)-brikke for å administrere de to mulige USB-C-svingene - justere orienteringen til portene og kablene i begge ender med de faktiske interne høyhastighetsmottakerne . og sendere er tilpasset den tilkoblede enheten. Noen ganger, hvis høyhastighetsbrikken er designet for USB-C, er disse multiplekserne inne i høyhastighetsbrikken, men ofte er de separate brikker. Vil du legge til Hi-Speed USB-C-støtte til en enhet som ikke allerede støtter Hi-Speed USB-C? Multipleksere vil understøtte høyhastighetskommunikasjonsoperasjoner.
Hvis enheten din har en USB-C-kontakt med High Speed Lane, trenger du en multiplekser – faste kabler og enheter med kontakter trenger det ikke. Vanligvis, hvis du bruker en kabel til å koble til to høyhastighetsenheter med USB-C-spor, trenger de begge en multiplekser – det er hver enhets ansvar å kontrollere kabelrotasjonen. På begge sider vil multiplekseren (eller PD-kontrolleren koblet til multiplekseren) kontrollere retningen til CC-pinnen og handle deretter. Dessuten brukes mange av disse multiplekserne til forskjellige formål, avhengig av hva du ønsker fra porten.
Du vil se multipleksere for USB3 i billige bærbare datamaskiner som bare implementerer USB 3.0 på en Type-C-port, og hvis den støtter DisplayPort, vil du ha en multiplekser med en ekstra inngang for å blande disse enhetssignalene. I Thunderbolt vil multiplekseren bygges inn i Thunderbolt-brikken. For hackere som jobber med USB-C, men ikke har tilgang til Thunderbolt eller ikke trenger Thunderbolt, tilbyr TI og VLI en rekke gode multipleksere for en rekke formål. For eksempel har jeg brukt DisplayPort over USB-C i det siste, og VL170 (ser ut til å være en 1:1-klon av TIs HD3SS460) ser ut som en flott brikke for DisplayPort + USB3-kombinasjonsbruk.
USB-C-multipleksere som støtter DisplayPort (som HD3SS460) gjør ikke CC-pinkontroll og svingdeteksjon, men det er en rimelig begrensning – DisplayPort krever en ganske applikasjonsspesifikk PD-kobling, noe som er veldig viktig. multiplekser-funksjoner. Er du fornøyd med USB3 som ikke krever PD-tilkobling? VL161 er en enkel USB3 multiplekser IC med en polaritetsinngang, slik at du kan definere polariteten selv.
Hvis du heller ikke trenger polaritetsdeteksjon – er en kun 5v analog PD tilstrekkelig for dine USB3-behov? Bruk noe sånt som VL160 – den kombinerer analoge PD-mottakere og kilder, prosessorkraft og høyhastighets sporinterleaving i ett. Det er en ekte brikke "Jeg vil ha USB3 over USB-C, jeg vil at alt skal administreres for meg"; for eksempel bruker nylige åpen kildekode HDMI-opptakskort VL160 for sine USB-C-porter. For å være rettferdig trenger jeg ikke å skille ut VL160 – det finnes dusinvis av slike mikrokretser; "USB3 mux for USB-C, gjør alt" er sannsynligvis den mest populære typen USB-C relatert brikke.
Det er flere eldre USB-C alternative moduser. Den første, som jeg ikke vil felle en tåre for, er HDMI Alternate Mode; den plasserer ganske enkelt pinnene til HDMI-kontakten over pinnene til USB-C-kontakten. Den kan gi deg HDMI over USB-C, og den ser ut til å ha vært tilgjengelig på smarttelefoner i kort tid. Den må imidlertid konkurrere med den enkle konverteringen til HDMI DisplayPort Alternate Mode, mens HDMI-DP-konvertering ofte er kostbar og ikke kan brukes sammen med USB 3.0 fordi HDMI krever fire differensialpar og HDMI-lisensieringsbagasje, ifølge det ser ut til å være stimulerer utviklingen av HDMI Alt Mode i bakken. Jeg tror virkelig at den bør forbli der fordi jeg ikke tror at vår verden kan forbedres ved å legge til mer HDMI.
En annen er imidlertid ganske interessant – den heter VirtualLink. Noen store teknologiselskaper jobber med USB-C-funksjoner i VR – tross alt er det ganske kult når VR-headsettet ditt bare trenger én kabel til alt. VR-briller krever imidlertid høyoppløselige dual-display, videogrensesnitt med høy bildehastighet, samt høyhastighets datatilkoblinger for ekstra kameraer og sensorer, og den vanlige "dual-link DisplayPort + USB3"-kombinasjonen kan ikke gi slike funksjoner på den tiden. Og hva gjør du da
VirtualLink-teamet sier det er enkelt: du kan koble to redundante USB2-par til en USB-C-kontakt og bruke fire pinner for å koble til USB3. Husker du USB2 til USB3-konverteringsbrikken jeg nevnte i en kort artikkel for et halvt år siden? Ja, det opprinnelige målet var VirtualLink. Dette oppsettet krever selvsagt en dyrere tilpasset kabel og to ekstra skjermede par, og krever opptil 27W strøm fra PC-en, altså en 9V-utgang, som sjelden sees på USB-C-veggladere eller mobile enheter. makt. Forskjellen mellom USB2 og USB3 er frustrerende for noen, men for VR ser VirtualLink veldig nyttig ut.
Noen GPUer kommer med VirtualLink-støtte, men det er ikke nok i det lange løp, og bærbare datamaskiner som ofte mangler USB-C-porter gjør det heller ikke. Dette fikk Valve, en nøkkelspiller i avtalen, til å trekke seg tilbake fra å legge VirtualLink-integrasjon til Valve Index, og alt gikk nedoverbakke derfra. Dessverre ble VirtualLink aldri populær. Det ville være et interessant alternativ – en enkelt kabel ville være et godt valg for VR-brukere, og å kreve høyere spenning over USB-C vil også gi oss mer enn 5V med PD-funksjonalitet. Porter – Verken bærbare eller PC-er tilbyr disse funksjonene i disse dager. Ja, bare en påminnelse – hvis du har en USB-C-port på din stasjonære eller bærbare datamaskin, vil den absolutt gi deg 5V, men du får ikke noe høyere.
La oss imidlertid se på den lyse siden. Hvis du har en av disse GPUene med USB-C-port, vil den støtte både USB3 og DisplayPort!
Det flotte med USB-C er at leverandører eller hackere definitivt kan definere sin egen alternative modus hvis de vil, og selv om adapteren vil være semi-proprietær, er det i hovedsak fortsatt en USB-C-port for lading og dataoverføring. Vil du ha Ethernet Alternativ Mode eller Dual Port SATA? gjør det. Borte er dagene med å måtte jakte på ekstremt obskure kontakter for enhetene dine, siden hver dokking- og ladekontakt er forskjellig og kan koste oppover $10 hver, hvis den er sjelden nok til å finne.
Ikke alle USB-C-porter trenger å implementere alle disse funksjonene, og mange gjør det ikke. Det er imidlertid mange som gjør det, og etter hvert som tiden går får vi mer og mer funksjonalitet fra vanlige USB-C-porter. Denne sammenslåingen og standardiseringen vil lønne seg i det lange løp, og selv om det vil være avvik fra tid til annen, vil produsentene lære å håndtere dem smartere.
Men en ting jeg alltid har lurt på er hvorfor rotasjonen av pluggen ikke håndteres ved å plassere + og – ledningene på motsatte sider. Hvis støpselet er koblet på "feil" måte, vil + bli koblet til – og – kobles til +. Etter å ha dekodet signalet på mottakeren, er alt du trenger å gjøre å reversere bitene for å få riktige data.
I hovedsak er problemet signalintegritet og krysstale. Tenk deg for eksempel en 8-pinners kontakt, to rader med fire, 1/2/3/4 på den ene siden og 5/6/7/8 på den andre, der 1 er motsatt 5. La oss si at du vil ha et par +/- motta /broadcast. Du kan prøve å sette Tx+ på pinne 1, Tx- på pinne 8, Rx+ på pinne 4, og Rx- på pinne 5. Åpenbart setter du bare inn swap +/- tilbake.
Men det elektriske signalet går faktisk ikke over signalpinnen, det går mellom signalet og dets retur i det elektriske feltet. Tx-/Rx- skal være "retur" av Tx+/Rx+ (og åpenbart omvendt). Dette betyr at Tx- og Rx-signalene faktisk krysser hverandre.
Du "kunne" prøve å fikse dette ved å gjøre signalene komplementært ubalanserte - egentlig sette et veldig stramt jordplan ved siden av hvert signal. Men i dette tilfellet mister du differensialparets common-mode støyimmunitet, noe som betyr at enkel krysstale fra Tx+/Rx- overfor hverandre ikke opphever seg.
Hvis du sammenligner dette med å plassere Tx+/Tx- på pinnene 1/2 og 7/8 og Rx+/Rx- på pinnene 3/4 og 5/6 via en multiplekser, krysser ikke Tx/Rx-signalene og all krysstale forårsakes på kontakter Tx eller Rx, vil være noe vanlig for begge parene og delvis kompensert.
(Selvfølgelig vil en ekte kontakt også ha mange jordstifter, jeg nevnte det bare ikke for korthets skyld.)
> Unification bringer kompatibilitet som er vanskelig å si, IMO hva USB-C bringer er bare en verden av skjulte inkompatibiliteter som er vanskelige å forstå for teknologikyndige siden spesifikasjonene ikke engang angir hva den kan/ikke kan gjøre. og det vil bare bli verre ettersom flere alternative moduser legges til, og de samme kablene har også problemer ...
De fleste pre-USB-C strømkontakter var fat-kontakter, som er mye billigere enn USB-C. Mens de fleste merker av dokkingstasjoner kan ha rare kontakter som er en plage, har de også ofte direkte tilgang til PCI-E og andre busser, og har vanligvis en betydelig mengde kjørefelt – raskere enn USB-C, i hvert fall relativt din tid. ... USB-C var ikke et mareritt for hackere som bare ville ha USB-2, bare en dyr kontakt, og dock-kontakten var ikke ideell, men når du virkelig trenger kompleks. Når det kommer til høyhastighetsfunksjoner, tar USB-C det til et annet ytelsesnivå.
Det var faktisk mitt inntrykk også. Standarden tillater alt, men ingen vil implementere noe som vil gjøre det vanskelig for to USB-C-enheter å fungere sammen. Jeg har vært gjennom det; Jeg har drevet nettbrettet mitt via en USB-A-strømadapter og en USB-A til USB-C-kabel i årevis. Dette lar meg ha en adapter for nettbrettet og telefonen min. Kjøpte en ny bærbar datamaskin og den gamle adapteren vil ikke lade den – etter å ha lest forrige innlegg innså jeg at den sannsynligvis trenger en av de høyere spenningene som USB-A-adapteren ikke kan gi. Men hvis du ikke kjenner detaljene til dette svært komplekse grensesnittet, er det ikke klart hvorfor den gamle kabelen ikke fungerer.
Selv én leverandør kan ikke gjøre dette. Vi fikk alt fra Dell på kontoret. Dell bærbar PC, Dell-dokkingstasjon (USB3) og Dell-skjerm.
Uansett hvilken dokkingstasjon jeg bruker, får jeg en «Vis tilkoblingsgrense»-feil, «Ladegrense»-feil, bare én av de to skjermene fungerer, eller vil ikke koble til dokken i det hele tatt. Det er et rot.
Fastvareoppdateringer må utføres på hovedkortet, dokkingstasjonen og driverne må også oppdateres. Det fikk til slutt den jævla greia til å fungere. USB-C har alltid vært en hodepine.
Jeg bruker dokkingstasjoner som ikke er fra Dell, og alt gikk knirkefritt! =D Å lage en anstendig USB-C-dokkingstasjon virker ikke så vanskelig – de fungerer vanligvis ganske bra helt til du støter på Thunderbolt-rariteter, og selv da er det problemer i «plug, koble, arbeid»-riket. Jeg vil ikke lyve, på dette tidspunktet ønsket jeg å se et skjema over et hovedkort for en bærbar Dell med disse dokkingstasjonene.
Arya har rett. Alle problemer forsvant da jeg kjøpte en billig USB-C-drevet splitter fra Amazon. Tastaturer, webkameraer, USB-dongler kan kobles til, skjermen kobles til USB-C-, HDMI- eller DP-porten på den bærbare datamaskinen, og den er klar til bruk. Jeg ble fortalt hva jeg skulle gjøre av en IT-fyr som sa at Dell-dokken ikke var verdt pengene.
Nei, dette er bare Dell-idioter – tilsynelatende bestemte de seg for å gjøre produktet inkompatibelt med USB-C når de bruker den samme kontakten.
Ja, hvis du spør meg, må en enhet som et nettbrett være mer spesifikk om "hvorfor er den ikke fulladet". Popup-meldingen "Minst 9V @ 3A USB-C-lader kreves" vil løse folks problemer som dette og gjøre akkurat det nettbrettprodusenten forventer. Imidlertid kan vi ikke engang tro at noen av dem vil gi ut en fastvareoppdatering etter at enheten kommer i salg.
Ikke bare billigere, men også sterkere. Hvor mange ødelagte USB-kontakter har du sett på forskjellige enheter? Jeg gjør ofte dette – og vanligvis blir en slik enhet kastet, fordi det ikke er økonomisk mulig å reparere den …
USB-kontakter, som starter med mikro-USB, har vært ganske spinkle, og å måtte koble dem til og fra hele tiden, vanligvis av folk som ikke justerer dem riktig, bruker for mye kraft, vrir dem fra side til side, gjør kontaktene forferdelig. For data kan dette være tålelig, men gitt at USB-C nå også brukes til å drive alt fra smartklokker til hele bærbare datamaskiner og alle slags elektroniske dingser som ikke bruker data i det hele tatt, vil skadede kontakter bli mer og mer vanlig . Jo mer det bekymrer oss – og uten god grunn.
Det stemmer, jeg har bare sett en ødelagt tønnekontakt, og den er ganske enkel å fikse (bortsett fra Dell BS-versjonen, fungerer den bare på en proprietær lader som kan kommunisere med den, noe som er ganske spinkelt, du kan skade den selv om du sykler aldri..) Selv for en erfaren reparatør vil USB-C-kontakten være PITA, med mer PCB-areal, mindre loddestifter...
Tønnekontakter er vanligvis vurdert for en halv syklus (eller mindre) med vanlige USB-C-kontakter. Dette er fordi senterpinnen bøyer seg hver gang den settes inn, og med USB er spaken kortere. Jeg har sett mange tønnejekker som har blitt skadet ved bruk.
En av grunnene til at USB-C virker mindre pålitelig er billige kontakter eller kabler. Hvis du finner et produkt som ser "stilig" eller "kulere" ut med sprøytestøping eller hva som helst, er det sannsynligvis dritt. Kun tilgjengelig fra store kabelprodusenter med spesifikasjoner og tegninger.
En annen grunn er at du bruker USB-C mer enn tønneformede kontakter. Telefoner kobler til og fra hver dag, noen ganger flere ganger.
Innleggstid: 24. juni 2023