En af de fantastiske ting ved USB-C er dens højhastighedsfunktioner. Pinout'en giver dig fire højhastighedsdifferentialpar og flere lavhastighedsdifferentialpar, så du kan overføre store mængder data gennem stik for mindre end en skilling. Ikke alle enheder bruger denne funktion, og det skal de heller ikke – USB-C er designet til at være tilgængelig for alle bærbare enheder. Men når din enhed har brug for høj hastighed over USB-C, vil du opdage, at USB-C kan give dig den høje hastighed, og hvor godt den yder.
Evnen til at få en højhastighedsgrænseflade fra USB-C kaldes Alternate Mode, eller forkortet Alternate Mode. De tre alternativer, du kan støde på i dag, er USB3, DisplayPort og Thunderbolt, hvor nogle allerede falmer, som HDMI og VirtualLink, og nogle er på vej frem, som USB4. De fleste alternative tilstande kræver digital USB-C-kommunikation ved hjælp af en eller anden form for PD-link-meddelelser. Det er dog ikke alle USB3'ere, der er de enkleste. Lad os se, hvad den alternative skabelon gør.
Hvis du har set pinout'en, har du set højhastighedsstifterne. I dag vil jeg vise dig, hvilke grænseflader der er tilgængelige fra disse stifter i dag. Dette er ikke en komplet eller omfattende liste – jeg vil ikke tale om ting som USB4, for eksempel, dels fordi jeg ikke ved nok om det eller har erfaring med det; det er sikkert at antage, at vi vil få flere USB-udstyrede enheder i fremtiden -C til højhastighedsenheder. USB-C er også fleksibel nok til, at hackere kan afsløre Ethernet eller SATA på en USB-C-kompatibel måde – hvis det er det, du leder efter, kan denne anmeldelse måske hjælpe dig med at finde ud af det.
USB3 er meget, meget simpelt – bare et par TX og et par RX, selvom overførselshastigheden er meget højere end USB2, er den kontrollerbar for hackere. Hvis du bruger et flerlags printkort med USB3-signalimpedanskontrol og respekt for differentielle par, vil din USB3-forbindelse normalt fungere fint.
Ikke meget har ændret sig for USB3 over USB-C – du har en multiplexer til at håndtere rotation, men det er det hele. Der er masser af USB3-multipleksere, så hvis du tilføjer en USB3-aktiveret USB-C-port til dit bundkort, vil du næppe løbe ind i problemer. Der er også Dual Channel USB3, som bruger to parallelle USB3-kanaler til at øge båndbredden, men hackere løber normalt ikke ind i eller har brug for dette, og Thunderbolt har en tendens til at dække dette område bedre. Vil du konvertere en USB3-enhed til en USB-C-enhed? Alt du virkelig behøver er en multiplexer. Hvis du overvejer at installere et MicroUSB 3.0-stik på dit bundkort til dine højhastighedsenheder, så beder jeg dig høfligt men kraftigt om at ombestemme dig og installere et USB-C-stik og VL160 på det.
Hvis du designer en USB3-enhed med et stik, behøver du ikke engang en multiplekser til at håndtere rotation – faktisk har du ikke brug for nogen rotationsdetektion. En enkelt ukontrolleret 5.1kΩ modstand er nok til at skabe et USB3-flashdrev, der sættes direkte i en USB-C-port, eller til at skabe en USB-C han-til-hun USB-A 3.0-adapter. Hvad angår stikkontakter, kan du undgå at bruge en multiplexer, hvis du har gratis USB3-forbindelser at ofre, hvilket selvfølgelig ikke er så meget. Jeg ved ikke nok om dual channel USB3 til at være sikker på, om dual channel USB3 understøtter sådan en forbindelse, men jeg tror, at svaret "nej" ville være mere sandsynligt end "ja"!
DisplayPort (DP) er en fantastisk grænseflade til tilslutning af højopløselige skærme – den har overhalet HDMI på desktops, dominerer det indbyggede skærmrum i form af eDP og leverer høj opløsning over et enkelt kabel, ofte bedre end HDMI. Den kan konverteres til DVI eller HDMI ved hjælp af en billig adapter, der bruger DP++-standarden og er royaltyfri ligesom HDMI. Det giver mening for VESA-alliancen at arbejde med USB-gruppen for at implementere DisplayPort-understøttelse, især da DisplayPort-sendere i SoC'er bliver mere og mere populære.
Hvis du bruger en dock med en HDMI- eller VGA-udgang, bruger den DisplayPort Alternate Mode bag kulisserne. Skærme kommer i stigende grad med en DisplayPort-indgang over USB-C, og takket være en funktion kaldet MST kan du forbinde skærme, hvilket giver dig en multi-monitor konfiguration med et enkelt kabel – medmindre du bruger en Macbook, som Apple har opgivet med macOS. MST er understøttet i .
Også interessant faktum - DP Alternate Mode er en af de få alternative tilstande, der bruger SBU-ben, der er gentilknyttet til DisplayPort AUX-par. Den generelle mangel på USB-C-ben betyder også, at DP-konfigurationsben skal udelukkes, bortset fra DP++ HDMI/DVI-kompatibilitetstilstand, så alle USB-C DP-HDMI-adaptere er reelt aktive DP-HDMI-konvertere. Maskering – I modsætning til DP++ giver DP++ dig mulighed for at bruge niveaukontakter til HDMI-understøttelse.
Hvis du vil ændre DisplayPort, skal du sandsynligvis bruge en DP-aktiveret multiplexer, men vigtigst af alt skal du kunne sende brugerdefinerede PD-meddelelser. For det første udføres hele delen "tildel/anmod om alternativ DP-tilstand" gennem PD'en - der er ikke nok modstande. Der er heller ingen ledige stifter til HPD'en, hvilket er et kritisk signal i DisplayPort, så hotplug- og aborthændelser sendes som beskeder over PD-linket. Når det er sagt, er det ikke særlig svært at implementere, og jeg tænker på en hacker-venlig implementering – indtil da, hvis du skal bruge DP Alternate Mode til at udsende DP eller HDMI over en USB-C-port, er der chips som f.eks. CYPD3120, der giver dig mulighed for at skrive firmware til dette.
En af de ting, der får DP Alternate Mode til at skille sig ud, er, at den har fire højhastighedsbaner på USB-C, så du kan kombinere en USB3-forbindelse på den ene side af USB-C-porten og en dual-link DisplayPort-forbindelse på andre. Sådan fungerer alle "USB3-porte, perifere enheder og HDMI-udgange". Hvis to-sporet opløsning er en begrænsning for dig, kan du også købe en quad-lane adapter – grundet manglen på USB3 bliver der ingen dataoverførsel, men du kan få højere opløsning eller billedhastigheder med to ekstra DisplayPort baner.
Jeg synes, at DisplayPort Alternate Mode er en af de bedste ting ved USB-C, og selvom de billigste (eller mest uheldige) bærbare computere og telefoner ikke understøtter det, er det rart at have en enhed, der gør det. Nogle gange får en stor virksomhed selvfølgelig den glæde direkte, som Google gjorde.
Især via USB-C kan du få Thunderbolt 3, og snart Thunderbolt 4, men indtil videre er det bare fantastisk. Thunderbolt 3 var oprindeligt en proprietær specifikation, der til sidst blev åbnet af Intel. Tilsyneladende er de ikke åbne nok eller har en anden advarsel, og da Thunderbolt 3-enheder i naturen stadig udelukkende bygges med Intel-chips, gætter jeg på, at den manglende konkurrence er årsagen til, at priserne forbliver diskantstabile. digitalt territorium. Hvorfor leder du efter Thunderbolt-enheder i første omgang? Ud over højere hastighed er der en anden dræberfunktion.
Du får PCIe-båndbredde over Thunderbolt samt op til 4x båndbredden! Dette har været et varmt emne for dem, der har brug for eGPU-understøttelse eller hurtig ekstern lagring i form af NVMe-drev, som nogle hackere bruger til PCIe-tilsluttede FPGA'er. Hvis du har to Thunderbolt-aktiverede computere (for eksempel to bærbare computere), kan du også forbinde dem ved hjælp af et Thunderbolt-aktiveret kabel – dette skaber en højhastighedsnetværksgrænseflade mellem dem uden yderligere komponenter. Ja, selvfølgelig kan Thunderbolt nemt tunnelere DisplayPort og USB3 internt. Thunderbolt-teknologien er meget kraftfuld og lækker til avancerede brugere.
Al denne coolness opnås dog gennem en proprietær og kompleks teknologistak. Thunderbolt er ikke noget, som en ensom hacker nemt kan skabe, selvom nogen burde prøve det en dag. Og på trods af Thunderbolt dockens mange funktioner, giver softwaresiden ofte problemer, især når det kommer til ting som at prøve at få søvn til at fungere på en bærbar computer uden at ødelægge eGPU-kernen. Hvis det ikke er indlysende endnu, ser jeg frem til, at Intel sætter det sammen.
Jeg bliver ved med at sige "multiplexer". Hvad er det her? Kort sagt hjælper denne del med at håndtere højhastighedshåndtrykket i henhold til USB-C-rotation.
High-Speed Lane er den del af USB-C, der er mest påvirket af portrotation. Hvis din USB-C-port bruger High Speed Lane, skal du bruge en multiplexer (multiplekser)-chip til at styre de to mulige USB-C-drejninger - justere orienteringen af portene og kablerne i begge ender med de faktiske interne højhastighedsmodtagere . og sendere er tilpasset den tilsluttede enhed. Nogle gange, hvis højhastighedschippen er designet til USB-C, er disse multipleksere inde i højhastighedschippen, men ofte er de separate chips. Vil du tilføje Hi-Speed USB-C-understøttelse til en enhed, der ikke allerede understøtter Hi-Speed USB-C? Multiplexere vil understøtte højhastighedskommunikationsoperationer.
Hvis din enhed har et USB-C-stik med High Speed Lane, skal du bruge en multiplexer - faste kabler og enheder med stik behøver det ikke. Generelt, hvis du bruger et kabel til at forbinde to højhastighedsenheder med USB-C-slots, har de begge brug for en multiplexer - det er hver enkelt enheds ansvar at styre kabelrotationen. På begge sider vil multiplekseren (eller PD-controlleren tilsluttet multiplexeren) styre retningen af CC-stiften og handle i overensstemmelse hermed. Også mange af disse multipleksere bruges til forskellige formål, afhængigt af hvad du ønsker fra porten.
Du vil se multipleksere til USB3 i billige bærbare computere, der kun implementerer USB 3.0 på en Type-C-port, og hvis den understøtter DisplayPort, vil du have en multiplekser med en ekstra indgang til at blande disse enhedssignaler. I Thunderbolt vil multiplexeren være indbygget i Thunderbolt-chippen. For hackere, der arbejder med USB-C, men ikke har adgang til Thunderbolt eller ikke har brug for Thunderbolt, tilbyder TI og VLI en række gode multipleksere til en række forskellige formål. For eksempel har jeg brugt DisplayPort over USB-C på det seneste, og VL170 (ser ud til at være en 1:1 klon af TI's HD3SS460) ligner en fantastisk chip til DisplayPort + USB3 combo brug.
USB-C-multipleksere, der understøtter DisplayPort (som HD3SS460), udfører ikke naturligt CC-pinkontrol og drejningsdetektion, men det er en rimelig begrænsning – DisplayPort kræver et ret applikationsspecifikt PD-link, hvilket er meget vigtigt. multiplexer muligheder. Er du tilfreds med USB3, der ikke kræver en PD-forbindelse? VL161 er en simpel USB3 multiplexer IC med en polaritetsindgang, så du selv kan definere polariteten.
Hvis du heller ikke har brug for polaritetsdetektion – er en kun 5v analog PD tilstrækkelig til dine USB3-behov? Brug noget som VL160 – den kombinerer analoge PD-modtagere og kilder, processorkraft og højhastigheds-track-interleaving alt i én. Det er en rigtig chip "Jeg vil have USB3 over USB-C, jeg vil have, at alt skal administreres for mig"; for eksempel bruger nylige open source HDMI-optagelseskort VL160 til deres USB-C-porte. For at være retfærdig behøver jeg ikke at fremhæve VL160 – der er snesevis af sådanne mikrokredsløb; "USB3 mux til USB-C, gør det hele" er nok den mest populære type USB-C relateret chip.
Der er flere ældre USB-C alternative tilstande. Den første, som jeg ikke vil fælde en tåre for, er HDMI Alternate Mode; den placerer simpelthen HDMI-stikkets ben over USB-C-stikkets ben. Det kan give dig HDMI over USB-C, og det ser ud til at have været tilgængeligt på smartphones i kort tid. Det skal dog konkurrere med letheden ved at konvertere til HDMI DisplayPort Alternate Mode, mens HDMI-DP-konvertering ofte er dyrt og ikke kan bruges sammen med USB 3.0, fordi HDMI kræver fire differentialpar og HDMI-licens-bagage, ifølge synes at være ansporer udviklingen af HDMI Alt Mode i jorden. Jeg mener virkelig, at det skal blive der, fordi jeg ikke tror på, at vores verden kan forbedres ved at tilføje mere HDMI.
Men en anden er faktisk ret interessant - den hedder VirtualLink. Nogle store teknologivirksomheder arbejder på USB-C-kapaciteter i VR – trods alt er det ret fedt, når dit VR-headset kun skal bruge ét kabel til alt. VR-briller kræver dog højopløselige dual-display, høj billedhastighed videogrænseflader samt højhastighedsdataforbindelser til yderligere kameraer og sensorer, og den sædvanlige "dual-link DisplayPort + USB3"-kombination kan ikke give sådanne funktioner dengang. Og hvad gør man så
VirtualLink-teamet siger, at det er nemt: du kan tilslutte to redundante USB2-par til et USB-C-stik og bruge fire ben til at forbinde USB3. Kan du huske USB2 til USB3 konvertering chippen, jeg nævnte i en kort artikel for et halvt år siden? Ja, dets oprindelige mål var VirtualLink. Denne opsætning kræver naturligvis et dyrere specialkabel og to ekstra skærmede par, og kræver op til 27W strøm fra pc'en, altså en 9V udgang, som sjældent ses på USB-C vægopladere eller mobile enheder. magt. Forskellen mellem USB2 og USB3 er frustrerende for nogle, men for VR ser VirtualLink meget nyttigt ud.
Nogle GPU'er kommer med VirtualLink-understøttelse, men det er ikke nok i det lange løb, og bærbare computere, der ofte mangler USB-C-porte, gør det heller ikke. Dette fik Valve, en nøglespiller i aftalen, til at bakke ud af at tilføje VirtualLink-integration til Valve Index, og alt gik ned ad bakke derfra. Desværre blev VirtualLink aldrig populær. Det ville være et interessant alternativ – et enkelt kabel ville være et godt valg for VR-brugere, og at kræve en højere spænding over USB-C ville også give os mere end 5V med PD-funktionalitet. Porte – Hverken bærbare eller pc'er tilbyder disse funktioner i disse dage. Ja, bare en påmindelse – hvis du har en USB-C-port på din stationære eller bærbare computer, vil den helt sikkert give dig 5V, men du får ikke noget højere.
Lad os dog se på den lyse side. Hvis du har en af disse GPU'er med en USB-C-port, understøtter den både USB3 og DisplayPort!
Det fantastiske ved USB-C er, at leverandører eller hackere helt sikkert kan definere deres egen alternative tilstand, hvis de vil, og selvom adapteren vil være semi-proprietær, er det i det væsentlige stadig en USB-C-port til opladning og dataoverførsel. Vil du have Ethernet Alternate Mode eller Dual Port SATA? gør det. Tiden er forbi med at skulle jagte ekstremt obskure stik til dine enheder, da hvert dock- og ladestik er forskelligt og kan koste op mod $10 hver, hvis det er sjældent nok at finde.
Ikke alle USB-C-porte behøver at implementere alle disse funktioner, og mange gør det ikke. Det er der dog mange, der gør, og som tiden går, får vi mere og mere funktionalitet fra almindelige USB-C-porte. Denne ensretning og standardisering vil betale sig i det lange løb, og selvom der vil være afvigelser fra tid til anden, vil producenterne lære at håndtere dem smartere.
Men en ting, jeg altid har undret mig over, er hvorfor rotationen af stikket ikke håndteres ved at placere + og – ledningerne på modsatte sider. Hvis stikket er tilsluttet på den "forkerte" måde, vil + være forbundet til – og – vil blive tilsluttet +. Efter at have afkodet signalet ved modtageren, skal du blot vende bitsene om for at få de korrekte data.
Grundlæggende er problemet signalintegritet og krydstale. Forestil dig f.eks. et 8-benet stik, to rækker af fire, 1/2/3/4 på den ene side og 5/6/7/8 på den anden, hvor 1 er modsat 5. Lad os sige, at du vil have et par +/- modtag /udsendelse. Du kan prøve at sætte Tx+ på pin 1, Tx- på pin 8, Rx+ på pin 4 og Rx- på pin 5. Det er klart, at indsætte kun swaps +/- tilbage.
Men det elektriske signal bevæger sig faktisk ikke over signalstiften, det bevæger sig mellem signalet og dets retur i det elektriske felt. Tx-/Rx- skal være "return" af Tx+/Rx+ (og naturligvis omvendt). Det betyder, at Tx- og Rx-signalerne faktisk skærer hinanden.
Du "kunne" prøve at rette op på dette ved at gøre signalerne komplementære ubalancerede - i det væsentlige lægge et meget stramt jordplan ved siden af hvert signal. Men i dette tilfælde mister du differentialparrets common-mode støjimmunitet, hvilket betyder, at simpel krydstale fra Tx+/Rx- over for hinanden ikke ophæver.
Hvis du sammenligner dette med at placere Tx+/Tx- på ben 1/2 og 7/8 og Rx+/Rx- på ben 3/4 og 5/6 via en multiplexer, krydser Tx/Rx-signalerne nu ikke, og al krydstale forårsages på kontakter Tx eller Rx, vil være noget fælles for begge par og delvist kompenseret.
(Selvfølgelig vil et rigtigt stik også have mange jordstifter, jeg nævnte det bare ikke for korthedens skyld.)
> Ensretning bringer kompatibilitet, der er svær at sige, IMO, hvad USB-C bringer, er bare en verden af skjulte inkompatibiliteter, der er svære at forstå for de teknologikyndige, da specifikationerne ikke engang angiver, hvad det kan/ikke kan. og det bliver kun værre, efterhånden som flere alternative tilstande tilføjes, og de samme kabler har også problemer...
De fleste pre-USB-C strømstik var tøndestik, som er meget billigere end USB-C. Mens de fleste mærker af docking-stationer kan have mærkelige stik, der er til gene, har de også ofte direkte adgang til PCI-E og andre busser og har normalt en betydelig mængde baner - hurtigere end USB-C, i hvert fald relativt din tid. ... USB-C var ikke et mareridt for hackere, der kun ville have USB-2, bare et dyrt stik, og dock-stikket var ikke ideelt, men når du virkelig har brug for komplekst. Når det kommer til højhastighedsfunktioner, tager USB-C det til et andet niveau af ydeevne.
Det var faktisk også mit indtryk. Standarden tillader alt, men ingen vil implementere noget, der ville gøre det vanskeligt for to USB-C-enheder at arbejde sammen. Jeg har været igennem det; Jeg har forsynet min tablet med strøm via en USB-A-strømadapter og et USB-A til USB-C-kabel i årevis. Dette giver mig mulighed for at bære en adapter til min tablet og telefon. Købte en ny bærbar, og den gamle adapter vil ikke oplade den – efter at have læst det forrige indlæg indså jeg, at den sandsynligvis har brug for en af de højere spændinger, som USB-A-adapteren ikke kan levere. Men hvis du ikke kender detaljerne i denne meget komplekse grænseflade, så er det slet ikke klart, hvorfor det gamle kabel ikke virker.
Selv én udbyder kan ikke gøre dette. Vi fik alt fra Dell på kontoret. Dell bærbar computer, Dell-dockingstation (USB3) og Dell-skærm.
Uanset hvilken dock jeg bruger, får jeg en "Vis forbindelsesgrænse"-fejl, "Opladningsgrænse"-fejl, kun en af de to skærme virker, eller vil slet ikke oprette forbindelse til docken. Det er noget rod.
Firmwareopdateringer skal udføres på bundkortet, dockingstationen, og driverne skal også opdateres. Det fik endelig den forbandede ting til at fungere. USB-C har altid været en hovedpine.
Jeg bruger ikke-Dell docking-stationer, og alt gik glat! =D At lave en anstændig USB-C-dock virker ikke så svært – de fungerer normalt ret godt, indtil du støder ind i Thunderbolt-mærkeligheder, og selv da er der problemer i "plug, unplug, work"-området. Jeg vil ikke lyve, på dette tidspunkt ønskede jeg at se et skema af et bundkort til en Dell bærbar computer med disse docking-stationer.
Arya har ret. Alle problemer forsvandt, da jeg købte en billig USB-C-drevet splitter fra Amazon. Tastaturer, webcams, USB-dongler kan tilsluttes, skærmen sættes i USB-C-, HDMI- eller DP-porten på den bærbare computer, og den er klar til brug. Jeg fik at vide, hvad jeg skulle gøre af en it-mand, der sagde, at Dell-dockingstationen ikke var pengene værd.
Nej, det er bare Dell-idioter - tilsyneladende besluttede de at gøre produktet inkompatibelt med USB-C, når de brugte det samme stik.
Ja, hvis du spørger mig, skal en enhed som en tablet være mere specifik om "hvorfor er den ikke fuldt opladet". Pop-up-meddelelsen "Mindst 9V @ 3A USB-C oplader påkrævet" vil løse folks problemer som dette og gøre præcis, hvad tabletproducenten forventer. Vi kan dog ikke engang tro, at nogen af dem vil frigive en enkelt firmwareopdatering, efter at enheden er sat til salg.
Ikke kun billigere, men også stærkere. Hvor mange ødelagte USB-stik har du set på forskellige enheder? Det gør jeg ofte – og normalt smides sådan en enhed ud, fordi det ikke er økonomisk muligt at reparere den …
USB-stik, startende med mikro-USB, har været ret spinkle, og at skulle konstant tilslutte og frakoble dem, normalt af folk, der ikke justerer dem korrekt, bruger for meget kraft, vrikker dem fra side til side, gør stikkene forfærdelige. For data kan dette godt tåles, men i betragtning af at USB-C nu også bliver brugt til at drive alt fra smartwatches til hele bærbare computere og alle mulige elektroniske gadgets, der slet ikke bruger data, vil beskadigede stik blive mere og mere almindelige . Jo mere det bekymrer os – og uden god grund.
Det er rigtigt, jeg har kun set et knækket cylinderstik, og det er ret nemt at reparere (bortset fra Dell BS-versionen, virker det kun på en proprietær oplader, der kan kommunikere med den, hvilket er ret spinkelt, du kan beskadige det, selvom du cykler aldrig..) Selv for en erfaren reparatør vil USB-C-stikket være PITA, med mere PCB-areal, mindre loddestifter...
Tøndestik er typisk vurderet til en halv cyklus (eller mindre) af almindelige USB-C-stik. Dette skyldes, at midterstiften bøjes hver gang den sættes i, og med USB er håndtaget kortere. Jeg har set mange barrel jacks, der er blevet beskadiget ved brug.
En af grundene til, at USB-C virker mindre pålidelig, er billige stik eller kabler. Hvis du finder et produkt, der ser "stilfuldt" eller "sejere" ud med sprøjtestøbning eller hvad som helst, er det sikkert lort. Kun tilgængelig fra større kabelproducenter med specifikationer og tegninger.
En anden grund er, at du bruger USB-C mere end tøndeformede stik. Telefoner forbinder og afbryder hver dag, nogle gange flere gange.
Indlægstid: 24-jun-2023