IFTINFO – Flashback : USB-C, le seul câble pour les gouverner tous Leave a comment
La bataille pour le connecteur filaire pour smartphone est terminée et l’USB-C est la voie à suivre. Ce port multifonction peut à peu près tout faire – il peut charger des appareils, transférer des données, gérer la sortie audio et vidéo, il vous permet même de brancher des accessoires. Comment on est venu ici? Eh bien, depuis des années, l’Union européenne essaie d’amener les fabricants d’électronique à se mettre d’accord sur une norme commune pour éviter le désordre (et le gaspillage) que créent les connecteurs propriétaires. Au début, le microUSB était le connecteur de choix, mais avec l’arrivée de l’USB Type C, ou USB-C en abrégé, l’industrie est passée à la nouvelle norme. Et grâce à une réglementation européenne qui entrera en vigueur fin 2024, l’USB-C est obligatoire pour pratiquement tous les appareils électroniques portables (à quelques exceptions près pour les plus petits appareils comme les smartwatches). La plupart des fabricants de smartphones ont facilement adopté l’USB-C, tout comme ils l’ont fait avant le microUSB. Le seul gros obstacle est Apple, qui utilise toujours Lightning sur ses iPhones, AirPods et EarPods – c’est tout, tout le reste est passé à l’USB-C, y compris la télécommande de la nouvelle Apple TV. Nous pensons que la gamme d’Apple est une bonne illustration de la raison pour laquelle l’USB-C est si bon. L’éclairage est essentiellement un port USB 2.0. Cela signifie des transferts de données lents lors de la synchronisation de fichiers entre un iPhone et un ordinateur ou lors du déplacement de photos RAW d’une carte mémoire vers un iPad. Saviez-vous qu’il existe en fait un lecteur de carte basé sur Lightning qui fonctionne à des vitesses USB 3.0 ? Des transferts plus rapides sont donc possibles, mais apparemment, c’est un exploit difficile à réaliser et seuls les iPad Pro le prennent en charge. Et même alors, Apple n’a jamais sorti d’adaptateur vidéo pouvant dépasser 1080p. La foudre est également limitée dans la quantité de puissance qu’elle peut transporter. Le chargeur pour iPhone atteint 30 W, tandis que le chargeur USB-C d’Apple pour les nouveaux MacBook peut produire 140 W. D’accord, ce n’est pas tout à fait standard, mais ce n’est même pas le maximum que l’USB-C peut transporter. Essayons de garder les choses organisées et décomposons les principales fonctions de l’USB-C une par une. L’USB de données a commencé sa vie en tant que port de données. USB 1.0 et 1.1 sont des chiens lents et dont on se souvient à peine maintenant, l’USB 2.0 est toujours très vivant. USB-C a un total de 24 broches, 12 de chaque côté (enfin, 22 broches, mais ne nous enlisons pas dans les détails). En plein milieu se trouve une seule paire D+/D-, c’est la connexion de données de votre câble USB 2.0 typique et est obligatoire pour USB-C. Cela garantit que tous les câbles auront au moins une certaine connectivité. Le brochage d’un câble USB de type C USB 3 a ajouté des paires de câbles supplémentaires pour le transfert de données – il y a quatre paires supplémentaires dans une prise USB-C. Alors que l’USB 2 est limité à 480 Mo/s, le câblage supplémentaire d’un câble USB-C permet des vitesses de transfert de 10, 20, 40 et même 80 Go/s. Petite précision : la connectique USB-C est utilisée par USB, bien sûr, mais aussi par Thunderbolt. Cette distinction est sur le point de disparaître car l’USB 4 est basé sur Thunderbolt 3 et le nouvel USB 4 version 2 est basé sur Thunderbolt 4. Une autre application intéressante est le transport de signaux PCI-Express – il s’agit essentiellement d’une version câblée des emplacements PCIe sur un ordinateur. carte mère. Cela a permis aux GPU externes d’être connectés aux ordinateurs portables à l’aide d’un seul câble. Vidéo Une autre utilisation populaire de l’USB-C est la sortie vidéo. DisplayPort est probablement l’utilisation la plus courante et USB-C a principalement remplacé l’ancien grand port DP. Plus important encore, ce ne sont pas des données OU de la vidéo, ce sont des données ET de la vidéo ET de l’alimentation. Cela permet à un seul appareil de se connecter à un concentrateur qui ajoute un port HDMI standard, plusieurs ports USB de type A et de type C, peut-être un lecteur de carte, des prises audio et micro, etc. De tels concentrateurs sont intégrés à certains moniteurs, vous permettant de démarrer une expérience de bureau complète en branchant un seul câble. C’est assez pratique pour les ordinateurs portables, bien sûr, mais plusieurs fabricants de smartphones proposent des modes de bureau – DeX de Samsung, Ready For de Motorola, Huawei en a un aussi. Même Apple en a un, Stage Manager pour les iPad Pros (qui utilisent USB-C, bien sûr). Il existe d’autres options que les adaptateurs DisplayPort, MHL et HDMI sont également disponibles. Certains d’entre eux sont des adaptateurs actifs qui convertissent d’une norme à une autre, mais il existe également de simples adaptateurs passifs. Audio Nous évoquerons ici rapidement l’audio. L’USB peut alimenter un DAC externe sur lequel vous pouvez brancher des écouteurs. Cependant, comme pour la sortie vidéo, il existe également une option passive – le mode accessoire adaptateur audio. L’USB-C a beaucoup de broches avec lesquelles travailler et certaines d’entre elles peuvent être remappées sur le câblage nécessaire pour une prise TRRS typique, de sorte qu’un simple adaptateur passif peut connecter un casque avec un microphone. Notez qu’il s’agit d’un mode purement analogique et que les circuits numériques sont déconnectés pour éviter le bruit. Alimentation La norme USB de base a des limites de puissance assez basses (500 mAh pour USB 2.0), bien que la plupart des fabricants ne suivent pas la norme à la lettre, donc les adaptateurs 10 W sont assez courants. Bien sûr, les fabricants veulent que leurs produits se démarquent et la charge rapide est un moyen d’y parvenir, surtout maintenant que les batteries des smartphones ont une capacité de plusieurs 3 à 6 000 mAh. Cela a conduit à de nombreuses solutions propriétaires telles que Quick Charge de Qualcomm et VOOC d’Oppo. La méthode standard, cependant, est USB Power Delivery (USB-PD en abrégé). La version initiale prescrivait plusieurs tensions et niveaux de courant pouvant être pris en charge – 2A à 5V, plus 3A ou 5A à 12V ou 20V. Cela a donné à Power Delivery une gamme assez large de 10W à 100W. Cependant, ces tensions fixes nécessitent une conversion CC à CC à l’intérieur du téléphone pour les ramener à quelque chose de plus adapté à la batterie au lithium à l’intérieur. L’USB-PD révision 2 a introduit quelques tensions supplémentaires – 9V et 15V – mais cela ne suffisait pas. La révision 3 permet aux appareils de parler à leurs chargeurs et de demander une tension spécifique. Il peut aller d’aussi peu que 3,3 V à 21 V et il peut être réglé avec précision par pas de 20 mV. Les chargeurs qui le prennent en charge sont marqués « Alimentation programmable ». De cette façon, le chargeur est celui qui traite la chaleur supplémentaire, pas le téléphone (les batteries au lithium n’aiment pas quand les choses deviennent chaudes). Aspect Source fixe Source d’alimentation programmable Mode tension constante 5V9V15V20V 5V Prog (3,3 V à 5,9 V)9V Prog (3,3V à 11,0V)15V Prog (3,3V à 16,0V)20V Prog (3,3V à 21,0V) Current Round (PDP /Voltage) aux 10 mA les plus proches RoundDown (Tension PDP/Prog) aux 50 mA les plus proches Taille de pas Aucun Mode limite de courant nominal de 20 mV Aucun Oui, pas de 50 mA nominaux RDO périodiques pendant le fonctionnement Non – ne s’applique pas Oui, nécessaire pour le fonctionnement PPS Nécessite un port robuste Conception Oui Oui La dernière norme USB-PD Extended Power Range ajoute plus de tensions fixes – 28V, 36V et 48V. Cela a rendu la nouvelle puissance maximale de 240 W (48 V à 5 A), ce qui est suffisant même pour les ordinateurs portables costauds (bien que les téléphones soient déjà proches de la limite de 240 W). Il existe également une nouvelle option d’alimentation en tension réglable, qui permet à l’appareil d’ajuster progressivement la tension entre 15 V et 48 V par pas de 100 mV. A noter que pour des raisons de sécurité des câbles aussi puissants nécessitent une puce appelée « e-marker ». Cette puce signale au chargeur et au téléphone (ou à l’ordinateur portable ou autre) que le câble est capable de transporter la puissance supplémentaire. Quelques critiques Même si nous aimons l’USB-C, nous ne pouvons pas prétendre qu’il est parfait. Notre seul reproche majeur est que, bien qu’il ait tellement de capacités, tous les appareils et tous les câbles ne prennent pas tout en charge. De nombreuses fonctionnalités que nous avons mentionnées ci-dessus sont facultatives. Le pire, c’est qu’il peut être très difficile de déterminer quels appareils et quels câbles prennent en charge quoi. L’USB-IF essaie de clarifier les choses avec de nouvelles étiquettes qui indiquent clairement la quantité de données et d’alimentation qu’un câble donné peut transporter. Cela devrait également résoudre notre autre plainte, le schéma de nommage est devenu un monstre absolu. Saviez-vous qu’il n’y a plus d’USB 3.0 ? Cela a été fiable USB 3.1 Gen 1. Mais cela n’existe plus non plus, c’est USB 3.2 Gen 1 maintenant. Les choses sont devenues encore plus maladroites avec des titres tels que USB 3.2 Gen 2×2. Pouah. Heureusement, tout cela sera remplacé par des étiquettes beaucoup plus claires : USB 5 Gbps, USB 10 Gbps, USB 20 Gbps et USB 40 Gbps (et, vraisemblablement, USB 80 Gbps bientôt). Beaucoup mieux. Quant à la puissance, il y aura deux niveaux – USB 60W et USB 240W. Il n’y aura pas d’étiquette de 100 W car apparemment la différence entre les câbles de 100 W et les câbles de 240 W est suffisamment petite pour qu’au moment où les nouvelles étiquettes entrent en jeu, cela n’aura plus de sens de vendre des câbles de 100 W. Conclusion L’USB-C a été formidable – nous l’utilisons pour recharger nos téléphones, ordinateurs portables, écouteurs, rasoirs, lampes de poche et à peu près tout ce qui a une batterie à l’intérieur et tient dans un sac à dos. Cela nous a permis de créer des lieux de travail confortables à nos bureaux avec des moniteurs, des claviers, des souris, etc. qui prennent vie en branchant un seul câble. Et étant donné que les dernières normes lui permettent de transporter beaucoup plus de données et de puissance que la spécification d’origine, l’USB-C n’a probablement pas encore fini d’évoluer. Y aura-t-il un jour un USB-D ? Peut-être, mais pas de sitôt. Le monde laissera-t-il tomber les câbles et passera-t-il au sans fil ? Probablement pas – ce n’est pas un moyen efficace de recharger. Ce n’est pas non plus idéal pour les données, le Wi-Fi 2,4 GHz est déjà douloureusement encombré dans les immeubles d’habitation et le 5 GHz devient également assez encombré, ce qui a poussé la Wi-Fi Alliance à passer à la bande 6 GHz. Dans un avenir prévisible, l’USB-C est le seul câble qui les gouverne tous.
