Типы USB: гид по различным стандартам. Что такое USB Type-C? Где используется USB Type-C

Google и Apple недавно запустили новые мобильные компьютеры, хотя машины совершенно разные, но у них есть нечто общее: оба компьютеры имеют порты USB Type-C. Так что же такое USB Type-C? Давайте посмотрим.

Два наиболее известных устройства, в которых уже присутствует порт USB Type-C – новый Google Chromebook Pixel и новый Macbook. Однако USB 3.1 и разъемы Type-C станут стандартом в течении ближайших нескольких лет.

Каждый из нас, наверное, хорошо знаком с USB портом. Если у Вас есть компьютер, тогда, скорее всего, Вы пользовались USB-флеш-накопителем, или может быть подключили принтер к USB порту. Если у Вас есть смартфон работающий на Android, тогда Вы знаете, что USB порт можно использовать для подзарядки или переписывать данные с телефона и обратно. Порт USB присутствовал везде в течении долгого времени. Впервые он получил широкое применение, когда компании Microsoft в Windows 98и Apple включили поддержку для него, чтобы удалить порты клавиатуры и мыши. Это случилось почти 20 лет назад, и мало что изменилось с тех пор.

Порт USB 1.1 может передавать данные на скорости 12 Мбит/с, то есть 1,4 мегабайт в секунду. В те дни дискета имела объем 1,4 Мегабайта, так что это была высокая скорость. Порт USB 2.0 был выпущен в 2000 году, который теоретически мог пропустить 480 Мбит/с. Тем не менее, его фактическая средняя скорость примерно 280 Мбит/с, что составляет около 35 мегабайт в секунду.

Порт стандарта USB 3.0 был анонсирован в 2008 году и позволяет теоретических пропустить скорость до 5,0 Гбит/с. Однако фактическая достигаемая скорость составляет около 400 Мегабайт в секунду, неплохо, да?.

На настольных ПК для портов USB 1.1, 2.0 и 3.0 использовали один и тот же тип разъёма, а потом micro-B или mini-B на периферических устройствах (телефон, фотоаппарат, и т.д.).

Ситуация несколько изменилась с приходом портов USB 3.1. Как и следовало ожидать, порт USB 3.1 работает еще быстрее от своих предшественников, его скорость настолько быстрая, что он может быть использован для подключения 4K дисплеев. Это означает, что в будущем в ноутбуках и в ПК, мы не увидим HDMI или VGA разъемов, пользователи увидят новый тип портов. Иными словами, тип «A» и «B» уже история. Новый разъем называется USB Type-C. Так, что же дает нам новый порт USB Type-C, и почему этого не могут обеспечить Type-A и B?

Во-первых, новые разъемы USB Type-C – не большие. А это говорит о том, нам больше не понадобятся mini или micro порты, а значит – не будет путаницы с выбором нужного кабеля. Разъем Type-C достаточно мал для смартфонов и достаточно мощный для ПК, и даже для использования на серверах.

Во-вторых, порт USB Type-C может выдержать нагрузку мощностью в 100 Вт, это означает, что он может быть использован не только для зарядки смартфонов, но и для питания многих других устройств, которые раньше требовали другого источника питания (блока питания). В будущем для Вашего принтера, возможно, потребуется только один кабель – USB Type-C, который обеспечит как питание, так и передачу данных.

В-третьих, кабель Type-C является двухсторонним – теперь не имеет значения, как Вы его подключите. Нет больше необходимости присматриваться, какой стороной подключать кабель.

Наконец, в кабеле USB Type-C используется новый небольшой разъем на обоих концах, не будет больше использоваться тип «A» на одном конце, и тип «B» на другом. Теперь Вы действительно сможете подключать кабель как Вам угодно, и он будет просто работать!

Два наиболее известных устройства, в которых уже присутствует порт USB Type-C – новый Google Chromebook Pixel и новый Macbook. Однако USB 3.1 и разъемы Type-C станут стандартом в течении ближайших нескольких лет. Поскольку он обратно совместим, то для подключения устройств, работающих на предыдущих версиях USB портов, Вам понадобиться пассивный адаптер. Так, что компании, которые перейдут новую технологию, не будут отчуждать своих существующих клиентов.

Адам Родригес, менеджер по продукции Google заявил, что «Мы являемся сторонниками USB Type-C. В ближайшем будущем Вы увидите его во многих Chromebook и Android-устройствах». Стоит отметить, что разъем Type-C могут получить устройства, которые еще даже не поддерживают USB 3.1. Например, смартфоны среднего класса могут использовать новый разъем, фактически не имея поддержки нового стандарта USB. Это облегчит переход на новый тип разъемов, однако это может вызвать некоторое замешательство, когда порт не выдаст большой скорости, как ожидалось.

Последняя линейка портов Type-C (и USB 3.1) переняла все лучшее от любимого USB, и делает его еще лучше, обеспечивая универсальный размер разъема, который будет хорошо работать с обоими видами устройств – мобильными телефонами и персональными компьютерами.

Тестирование USB 3.1 | Знакомимся с характеристиками

Каждый год мы ездим в Лас-Вегас на выставку Consumer Electronics Show. И каждый год мы видим массу новых технологий, архитектур, экспериментальных образцов, которые вряд ли доберутся до магазинов, а также продукты, которые начнут продаваться уже через полгода.

Наше присутствие на выставке длится всю неделю. По ее завершении на вас сыплется куча новых спецификаций и анонсов. Однако действительно запоминаются только особенные продукты. Большой интерес к USB 3.1 , о котором довольно много написано на различных тематических ресурсах, говорит о том, что рано или поздно этот стандарт выйдет на рынок.

Плата для разработчиков ASMedia ASM1352R (мост USB 3.1 – SATA)

Возможно, вы не ожидали, что он появится так скоро. На шоу стандарт USB 3.1 демонстрировался на базе контроллера ASM1142 PCIe с двумя портами USB 3.1 , подключенного к двум линиям шины PCIe 2.0, и отдельной платы Asmedia ASM1352R для разработчиков, являющейся мостом с USB 3.1 на SATA 6 Гбит/с. Нам удалось заполучить этот комплект, предназначенный лишь для предварительного тестирования производительности нового стандарта.

Тестирование USB 3.1: железо

Контроллер ASM1142 интегрирован в системную плату MSI X99A Gaming 9 ACK. Насколько нам известно, это будет первая платформа с самым последним контроллером ASMedia и двумя портами Type A на задней панели ввода/вывода.

MSI X99A Gaming 9 ACK выйдет на рынок в первом квартале 2015 года

По данным MSI контроллер подключен к PCH с помощью двух линий PCI Express второго поколения, обеспечивающих пиковую пропускную способность до 1 Гбит/с. Разумеется, на плате есть другие устройства и контроллеры, которые могут конкурировать за имеющиеся ресурсы PCH. X99 изначально предоставляет 10 портов SATA 6 Гбит/с, шесть портов USB 3.0 и Gigabit Ethernet. С центральным процессором они соединяются через четыре линии DMI 2.0. Если постараться, их не так трудно перегрузить данными. Однако первая версия USB 3.1 ориентирована на системы хранения, и когда вы перебрасываете много информации с или на внешний диск, маловероятно, что другие подсистемы будут затронуты.

Плата для разработчиков имеет разъем Micro-B. Обратите внимание на отсутствие в этой конфигурации реверсивных портов Type-C. Хотя Type-C обычно ассоциируется с USB 3.1 , он не обязателен для реализации скоростных преимуществ этого стандарта, так же как и наличие Type-C не говорит о скорости передачи данных уровня USB 3.1 .

Плата для разработчиков очень простая, она состоит из контроллера ASM1352R от ASMedia, двух разъемов SATA, разъема входного питания и нескольких перемычек. Мы подключили пару накопителей Intel SSD 730 по 480 Гбайт, которые предварительно были отформатированы и объединены в массив RAID 0.

Эксперимент

Сегодня мы проанализируем производительность по нескольким аспектам. Во-первых, мы протестируем плату ASMedia с двумя накопителями Intel SSD 730 в массиве RAID 0. Во-вторых, сравним скорость передачи данных контроллера ASMedia и собственного интерфейса Intel USB 3.0, а также контроллера VIA Labs, также установленного на системной плате X99A Gaming 9 ACK.

Patriot Supersonic Magnum с заявленной скорость чтения до 260 Мбайт/с и записи до 160 Мбайт/с

В третьих, мы проверим скорость самой быстрой из доступных в продаже флэшек на базе USB 3.0, чтобы узнать, какие преимущества дает новый стандарт по сравнению с текущим поколением. Заключительный тест будет сравнивать процент использования ресурсов процессора во время передачи файлов, что позволит узнать, как влияет высокая пропускная способность USB 3.1 на интенсивность вычислений по сравнению с USB 3.0.

Конфигурация тестового стенда
Процессор	Intel Core i7-5930K (Haswell-E) шесть ядер, 3,5 ГГц (35 * 100 МГц), LGA 2011-v3, 15 Мбайт общего кэша L3, Hyper-Threading вкл., Turbo Boost вкл., энергосбережение откл.
Системная плата	MSI X99A Gaming 9 ACK (LGA 2011-v3) Intel X99 Express, BIOS 2.2
Оперативная память	Crucial 16 Гбайт (4 x 4 Гбайт) DDR4-2400, BLS4K4G4D240FSA @ DDR3-1866 при 1,2 В Corsair 32 Гбайт (4 x 8 Гбайт) DDR3-2133, инженерный образец @ DDR3-1866 при 1,2 В
Накопитель	Samsung 840 Pro 256 Гбайт, SATA 6 Гбайт/с
Видеокарта	Nvidia GeForce GTX 780 3 Гбайт
Блок питания	Corsair AX860i, 80 PLUS Platinum, 860 Вт
Кулер CPU	Noctua NH-D15
Платформа USB 3.1	ASMedia Development Board, мост ASM1352R с USB 3.1 на SATA 6 Гбайт/с, 2 x 480 Гбайт Intel SSD 730
Флеш-накопитель на USB 3.0	Patriot Supersonic Magnum 256 Гбайт (USB 3.0)
Системное ПО и драйверы
Операционная система	Windows 8.1 Professional x64
DirectX	DirectX 11
Видеодрайвер	Nvidia GeForce версии 340.52
Настройки тестовых утилит
CrystalDiskMark 3.0.3b	Последовательные чтение/запись, случайные чтение/запись блоков 4КБайт (QD=1)
копирование в Windows	копирование 36,7Гбайт в 91 файле и 27 папках

Тестирование USB 3.1 | Результаты тестов

USB 3.1 против USB 3.0

CrystalDiskMark

Мы начинаем тестирование с синтетического бенчмарка, результаты которого всем показывали на выставке CES.

Скорость операций последовательного чтения USB 3.1 превышает 700 Мбайт/с, в то время как пара дисков Samsung 840 Pro, подключенных к экспериментальной плате и о которых мы упоминали ранее, тянулась к отметке 800 Мбайт/с. На чипсете Intel X99 диски достигают 423 Мбайт/с, а будучи подключенными через USB-контроллер VIA на PCI Express, SSD не смогли перескочить планку в 300 Мбайт/с.

Скорость записи не намного ниже (хотя мы увидим, как скорость последовательной записи при простом копировании файлов упадет гораздо значительнее). Контроллер ASMedia USB 3.1 в очередной раз превышает отметку 700 Мбайт/с. Логика Intel PCH ускорилась и достигла 426 Мбайт/с. Максимальная скорость записи через VIA VL805 составила 257 Мбайт/с.

Скорость произвольных операций ввода/вывода впечатляет гораздо меньше. Но этого можно было ожидать от USB (или любого другого интерфейса, если на то пошло). На USB 3.1 скорость чтения приближается к 7400 IOPS блоками по 4 Кбайт на глубине очереди в одну команду, в то время как скорость через контроллер Intel превышает 5400 операций в секунду. Это единственная дисциплина, в которой VIA VL805 обгоняет Intel PCH, набрав почти 6800 IOPS.

Копирование реальных файлов

Синтетические бенчмарки хорошо демонстрируют отдельные аспекты производительности и отлично - пиковые скорости с помощью управляемого потока данных. Но они редко совпадают с реальными результатами. Именно поэтому мы проводим тест простого копирования файлов, включающий 91 файл в 27 папках общей емкостью 36,7 Гбайт. Очевидно, что эти операции последовательные по своей природе.

Чтение данных из подключенного по USB RAID-массива и запись на RAM-диск емкостью 40 Гбайт на нашем ПК происходят значительно быстрее, чем обратная операция записи на внешний массив. Контроллер ASMedia USB 3.1 выполнил работу на чтение за 60 секунд. Встроенная логика Intel USB 3.0 завершила выполнение за 100 секунд. Контроллер VIA VL805 (одна линия PCIe на четыре порта USB 3.0) оказался намного медленнее, его результат составил 145 секунд.

Обратное перемещение данных на два SSD потребовало больше времени. Через USB 3.1 на двух линиях PCIe на выполнение задачи уходит 76 секунд. Контроллер Intel USB 3.0 справился за 113 секунд, а VIA – за 173 секунды.

Иногда энтузиасты "ведутся" даже на относительно небольшую разницу в скорости, но когда речь идет о более чем двукратном превосходстве по сравнению с другим сторонним контроллером, прицепиться просто не чему.

Тестирование USB 3.1 | Самый быстрый флэш-накопитель на USB 3.0 и использование CPU

По крайней мере, на данный момент совместимых с USB 3.1 клиентских устройств не существует. Без них продвигать на рынке новый стандарт будет трудно. Вот почему мы взяли быстрый флэш-накопитель Patriot 256GB Supersonic Magnum USB 3.0 и подключили его к трем разным контроллерам.

Те же 36,7 Гбайт больших мультимедийных файлов были загружены на Supersonic Magnum, а затем записаны на RAM-диск емкостью 40 Гбайт. При подключении к контроллеру ASMedia USB 3.1 операция была выполнена за 148 секунд. Контроллер Intel PCH USB 3.0 оказался немного медленнее - 150 секунд. Через VIA VL805 перемещение файлов завершилось через 158 секунд.

В данном случае разница в скорости лишь формальна. Тем не менее, приятно видеть, что сторонний контроллер, передающий данные через PCI Express, смог обогнать интегрированный контроллер USB 3.0 от Intel. Пусть всего на пару секунд.

Восьмиканальный флэш-накопитель Patriot Supersonic Magnum рассчитан на скорость чтения 260 Мбайт/с и записи - 160 Мбайт/с. Чуть более высокая скорость работы контроллера ASMedia USB 3.1 демонстрирует небольшое преимущество на предыдущем графике.

Использование CPU

Итак, мы выяснили, что даже самые быстрые USB 3.0 флэш-накопители не получают особой пользы от контроллера USB 3.1 . Какие еще аспекты производительности затрагивает новый стандарт? Возвращаясь к инженерному образцу, плате ASMedia (которой требуются совместимые с USB 3.1 клиентские устройства), мы хотим посмотреть, какую загрузку на процессор дает повышенная пропускная способность.

Интересно, что контроллер Intel USB 3.0 записывает данные в массив RAID 0 на скорости около 220 Мбайт/с, полностью используя одно логический ядро нашего Core i7-5930K или 11% от общей загрузки процессора. Между тем, ASM1142 работает на скорости ~ 500 Мбайт/с и утилизирует только часть производительности одного логического ядра, в результате общая нагрузка на процессор составляет только 5%.

Таким образом, даже если сейчас на рынке нет устройства с поддержкой USB 3.1 , для их появления и широкого распространения есть еще одна причина. В конце концов, лучше быстрого интерфейса может быть только еще более высокая скорость и эффективность.

Тестирование USB 3.1 | Перспективы

На сегодняшний день ASMedia является единственной компанией с готовым продуктом USB 3.1 . Конечно, за ней последуют и другие производители. Однако Intel не собирается в ближайшее время интегрировать новую технологию в свои чипсеты. Новый стандарт не фигурирует ни в Broadwell, ни в последующей архитектуре Skylake. Интеграция USB 3.1 ожидается только в Cannonlake. Однако массовое распространение технологии должно с чего-то начинаться, и, скорее всего, в 2015 году этим займутся компьютерные энтузиасты.

Очевидно, что процесс будет медленным. По данным наших источников, у ASMedia по части контроллеров конкуренты появятся только во втором квартале 2015 года. Ожидается, что накопители популярных брендов, включая флэшки, начнут появляться на рынке в третьем квартале этого же года. За это время производители материнских плат должны подтолкнуть развитие экосистемы. Стоит ли сразу бросаться за новым стандартом?

Все зависит от причины покупки новой платформы, и от срока, на который вы ееё приобретаете. Haswell-E - относительно молодая архитектура, и если вы ищите замену старой платформе Nehalem или Sandy Bridge-E, то было бы разумно заложить основу для поддержки USB 3.1 . С другой стороны, вы ничего не потеряете, если решите подождать. Стоимость X99A Gaming 9 ACK, как и X99S Gaming 9 ACK, явно перевалит за $400, но вскоре появится еще масса более доступных решений на чипсетах X99 и Z97. Их выход на рынок приблизит появление совместимых с USB 3.1 устройств.

Чтобы в полной мере раскрыть производительность USB 3.1 , требуется всего пара SSD в массиве RAID 0. Но даже в этом случае скорость передачи данных близка к скорости Thunderbolt первого поколения. USB 3.1 в паре с разъемом Type-C открывает двери для еще более впечатляющих возможностей. Тем не мене, сегодня мы можем только мечтать о флэшках, которые обгонят SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с.

Наверняка, каждый пользователь компьютера слышал о таких понятиях, как USB порты версии 2.0 и 3.0. Но не все точно понимают что это. В этой статье я расскажу вам про USB 2.0 и 3.0: отличия, совместимость интерфейсов, а также о том, что это вообще такое.

Как понятно логически, версия USB 3.0 новее, чем 2.0, а, соответственно, она лучше. Давайте разберёмся, чем она лучше, и начнём с вопроса о том, откуда всё это пошло.

USB и его версии

USB расшифровывается как universal serial bus, и переводится на русский как универсальная последовательная шина. Универсальная – значит к ней можно подключить всё, что угодно, любое устройство. USB бывают разных версий, главное отличие которых в скорости работы.

К свойству универсальности производители шли долго. Как помнят многие, сначала у компьютера было множество разных портов, некоторые из которых остались и по сей день, например, громоздкие COM с толстыми кабелями, PS/2 с хрупкими контактами и другие. Теперь же принтеры, клавиатуры, мышки и другое оборудование можно подключать через USB.

Первые USB начали появляться с 1994 года. В 1996 году вышла версия 1.0, которая работала на мизерной скорости 1,5 Мбит/с. Затем в 2000-м вышла версия 2.0 со скорость работы 480 Мбит/с. Это вполне приемлемая скорость, которая позволила подключать разные оборудования к порту. В 2008 году вышла USB 3.0, работающая теоретически на скорости 5 Гбит/с.

Разработку USB 3.0 финансировали многие мировые бренды компьютерной сферы, которые были заинтересованы во введении стандартизации на разъёмы и улучшении производительности оборудования.

USB 2.0 и 3.0: отличия

Наконец, рассмотрим USB 2.0 и 3.0: отличия этих портов друг от друга и сравним их. Вот признаки, по которым они различаются:

Визуально отличить USB 2.0 от 3.0 очень легко – разъёмы 3.0 окрашены в синий цвет.

Второе отличие, которое легко ощущается на практике – это скорость передачи. У версии 3.0 она значительно выше. Она может уступать заявленной теоретической скорости (5 Гбит/с), но всё равно остаётся выше версии 2.0.
Отличие USB 2.0 от 3.0 есть в силе тока. В ранней версии она была 500 мА, в новой достигает уже 900 мА. Таким образом, новыми USB можно питать большее количество мощных устройств.
В старой версии USB было 4 провода, в новой стало ещё на 4 больше. Таким образом, ещё одно отличие USB0 от 3.0 – второй имеет более толстый кабель. Это также ограничило максимальную длину кабеля 3.0 до 5 метров и сделало его более дорогим.
Windows XP не поддерживает USB 3.0, даже если физически оборудование компьютера на это способно, работать оно будет как 2.0. Только более старшие версии Windows способны работать с 3.0 полноценно.

Надежный и качественный СММ сайт https://doctorsmm.com / поможет Вам выгодно и недорого купить продвижение более чем в 9 социальных сетях. Здесь Вы найдете широкий спектр услуг с большими скидками и гарантиями на выполнение. Так, например, Вы можете приобрести лайки или подписчиков в Инстаграм и другие ресурсы на самых популярных социальных площадках интернета.

Совместимость USB 2.0 и 3.0

Если подключить устройство USB 2.0 в разъём 3.0, то работать оно будет на уровне 2.0. Если подключить устройство USB 3.0 к разъёму 2.0, то работать оно тоже будет на уровне 2.0. Таким образом, при совместимости этих интерфейсов, меньшая версия задаёт качество работы.

Устройства способны работать на других версиях USB, но они могут стать менее производительными.

Итак, подытожу. USB 2.0 и 3.0: отличия в первую очередь в качестве работы – более новая версия лучше, хоть и немного дороже. Современное оборудование выпускается с интерфейсом 3.0, поэтому приобретать компьютер целесообразно тоже с такой версией. Устройства разных версий совместимы друг с другом и работают приемлемо, хоть и производительность их падает.

ВведениеФлеш-накопители с интерфейсом USB уже давно не являются чем-то новым. Рынок буквально завален различными вариантами USB-брелоков, но в большинстве своём все они имеют похожие и в целом непримечательные характеристики. Однако иногда интересные модели всё же встречаются. Сейчас, когда интерфейс USB переживает очередное перерождение благодаря внедрению разъёмов Type-C и нового протокола USB 3.1, для производителей флешек выдался удобный момент, чтобы напомнить о себе.

Одной из первых прочувствовала удачное стечение обстоятельств компания Kingston, которая в соответствие с новыми тенденциями выпустила несколько новых моделей флеш-брелоков, предназначенных для появившихся свежих видов портов. В результате, благодаря стараниям разработчиков этой фирмы, на рынке стали доступны чрезвычайно интересные модели USB-накопителей, выбор в пользу которых можно строить не только исходя из их внешнего вида, но и по объективным причинам – опираясь на характеристики. Дело в том, что предложенные Kingston устройства, ссылаясь на новый интерфейс USB 3.1, предлагают высокие скорости передачи данных и превосходят по быстродействию большинство привычных флешек.

Нам удалось получить на тесты два новых флагманских продукта компании Kingston: DataTraveler Micro 3.1 и DataTraveler microDuo 3C. И тот, и другой флеш-брелок представляет собой совместимый с интерфейсом USB 3.1 персональный мобильный накопитель, выпущенный в чрезвычайно компактном размере и выдающий скорости чтения до 100 Мбайт/с (согласно официальным спецификациям). Разница же между этими двумя моделями состоит в том, что один из этой пары USB-брелоков устанавливается в привычные порты Type-A, а второй – совместим сразу с двумя типами портов Type-A и Type-C.

Однако прежде чем перейти к подробному рассказу об изображённых на приведённом фото устройствах, давайте вспомним, чем примечателен новый интерфейс USB 3.1, и как производители флеш-накопителей могут трактовать его спецификации.

USB 3.1: шаг вперёд

Введённый в обиход ещё в 2009 году стандарт USB 3.0 (также известный как SuperSpeed USB), десятикратно повысил скорость передачи данных по сравнению с USB 2.0 (Hi-Speed USB) и получил теоретическую пропускную способность на уровне 5 Гбит/с. Тогда казалось, что такого впечатляющего прироста скорости должно хватить очень надолго. Но увеличение объёмов передаваемых данных и не думало замедляться, поэтому дальнейшее развитие интерфейса на этом не остановилось, и теперь ему на смену пришла новая версия – USB 3.1 (получившая маркетинговое название SuperSpeed+ USB). Она способна обеспечить очередное, теперь уже двукратное, увеличение полосы пропускания – до 10 Гбит/с. С практической точки зрения это означает, что вместо современных USB 3.0 устройств, реальная скорость передачи данных от которых составляет в лучшем случае 400-450 Мбайт/с, теперь смогут получить распространение их последователи с интерфейсом USB 3.1, которые будут способны отдавать и получать данные как минимум вдвое быстрее.

Двукратное расширение полосы пропускания – не единственное преимущество нового стандарта USB. В дополнение к этому USB 3.1 использует и более эффективное кодирование данных, позаимствованное из протокола PCI Express 3.0. Если USB 3.0 предполагал кодирование по схеме 8/10-бит (к каждым восьми битам полезных данных добавляется два бита контрольной суммы), то USB 3.1 переходит на более совершенную схему кодирования 128/132-бит с исправлением ошибок. Иными словами, в то время как предыдущая версия протокола расходовала 20 процентов своей полосы пропускания на передачу служебной информации, теперь накладные расходы снижаются до менее чем 4 процентов. Причём, новый алгоритм расчёта контрольных сумм позволяет исправлять однобитовые искажения в 128-битном пакете без необходимости его повторной передачи. В результате, интерфейс USB 3.1 на практике способен обеспечивать полезную пропускную способность, превосходящую скорость USB 3.0 даже более чем вдвое. Путём простого арифметического подсчёта несложно получить, что скорость передачи полезных данных по USB 3.1 может достигать величин сверх 1,2 Гбайт/с. Однако это – лишь теория, и из этого числа необходимо вычесть издержки драйвера, добавки, возникающие при формировании пакетов, неэффективность микропрограммного обеспечения и проч. А значит, в итоге мы вполне можем ожидать практического максимума скорости где-то в районе 1 Гбайт/с, что выразится в уменьшении времени передачи больших объёмов информации по сравнению с USB 3.0 где-то в 2,4-2,5 раза.

Немалым достоинством стандарта USB 3.1 выступает его обратная совместимость. Порты USB 3.1 без каких-либо ограничений способны работать в режимах USB 1.x, 2.0 и 3.0. То есть, как старые устройства можно подключать к новым портам, так и новые устройства без каких-либо ограничений смогут работать в старых системах.

Впрочем, всё-таки существует один нюанс, который может несколько ограничить совместимость USB 3.1 устройств и портов. Дело в том, что новая версия стандарта вводит в употребление ещё один тип разъёма – так называемый USB Type-C. Это значит, что на рынке появляется дополнительный независимый вариант портов, который не имеет механической совместимости ни с какими другими разъёмами.

Но даже несмотря на это, разъёмы USB Type-C имеют сразу несколько преимуществ по сравнению с остальными реализациями. Самое главное: их можно беспрепятственно переворачивать на 180 градусов – они не имеют верха и низа, а их стороны равноправны. Таким образом, вероятность правильно воткнуть разъём в порт увеличивается в два раза – это всегда можно будет сделать с первого раза. Кроме того, новый коннектор имеет сравнительно небольшие габариты – он немного похож размерами на micro-USB Type-B, обычно используемый в смартфонах, а значит, внедрение портов USB Type-C может стать повсеместной тенденцией, и со временем они станут негласным стандартом для портов USB, которыми будут оснащаться любые устройства – как полноразмерные компьютеры, так и разного рода гаджеты.

Одновременно с появлением спецификации USB 3.1 в USB-интерфейсе происходят и другие важные усовершенствования, уже не касающиеся скорости. Например, новая электрическая реализация портов при использовании особых разъёмов и особой схемы подключения USB Power Delivery 2.0 позволяет отдавать через специально предназначенные для этого порты до 100 Вт мощности. Это значит, что такие порты можно будет использовать не только для питания переносных устройств хранения данных и для зарядки смартфонов и планшетов, но и даже для подпитки энергией, например, полноценных ноутбуков или мониторов.

В дополнение к этому, USB-порты и USB-кабели теперь могут быть сконфигурированы для поддержки «альтернативного режима», который позволяет передавать аудио и видео по протоколу DisplayPort. В сумме с USB Power Delivery 2.0 это всё значит, что при условии внедрения всех стандартов, USB сможет подобно Thunderbolt стать единым и универсальным вариантом для подключения совершенно различных устройств.

USB 3.1 Gen 1: шаг назад

Появление нового поколения процессоров Skylake и LGA 1151-платформ, для него предназначенных, стало катализатором активного распространения новых скоростных портов USB 3.1 на материнских платах. Вместе с этим широкое распространение начали получать и разъёмы USB Type-C, которые удобнее благодаря своей компактности и симметричности. Появление новой инфраструктуры, естественно, было с энтузиазмом воспринято производителями периферии, и вот, на прилавках магазинов уже можно увидеть сразу несколько вариантов внешних хранилищ данных с пометкой «совместимо с USB 3.1».

Однако внедрение новой версии шины USB породило и некоторую путаницу, связанную с тем, что производители стали трактовать официальные спецификации форума по внедрению USB (USB-IF - USB Implementers’ Forum) несколько неоднозначно, пытаясь выжать из сформулированных инженерами единых требований какие-то маркетинговые уловки. Самой популярной хитростью стало появление в описаниях продуктов двух версий шины USB 3.1: USB 3.1 Gen 1 (первого поколения) и USB 3.1 Gen 2 (второго поколения), которые имеют просто-таки принципиальную разницу. Дело в том, что термин USB 3.1 Gen 1 стал применяться к портам, по сути являющимся USB 3.0, которые на самом деле увеличенную пропускную способность не обеспечивают. То есть, реальность оказалась такова, что далеко не всякое устройство, обещающее совместимость с USB 3.1, может в действительность предложить возросшую до 10 Гбит/сек скорость передачи данных. Следить теперь нужно и за тем, чтобы порты USB 3.1 относились именно ко второму поколению.

И с USB 3.1 Gen 1 мы столкнулись как раз на примере USB-флешек. Форум USB-IF выпустил конечную версию спецификации USB 3.1 в 2013 году, и она определила двукратное увеличение пропускной способности по сравнению с USB 3.0 – c 5 до 10 Гбит/с. Однако все 100 процентов продающихся в настоящее время USB флеш-брелоков, которые обещают поддержку USB 3.1, имеют в виду так называемый протокол USB 3.1 Gen 1, который увеличение скорости не подразумевает. Как же так получилось?

Появившаяся более шести лет тому назад шина USB 3.0 в своё время стала очень большим шагом вперёд. Главным изменением было то, что в ней был определён хост-контроллер USB-3 (xHCI - eXtensible Host Controller Interface) – единый интерфейс, вобравший в себя все варианты шины USB, которых к тому моменту расплодилось уже немало. Причём, преимущества xHCI заключались не только в обратной совместимости c USB 1.0, 1.1 и 2.0, но и в расширяемости на будущие варианты шины. Благодаря этой универсальности новый протокол USB 3.1, увеличивающий скорость передачи данных по шине, фактически, удалось реализовать в рамках xHCI и спецификации USB 3.0. И именно такая двойственность и стала поводом для возникшей путаницы. Новый 10-гигабитный интерфейс USB 3.1, о котором мы все привыкли думать, как о настоящем USB 3.1, хитрые рекламщики стали называть USB 3.1 Gen 2. И это дало им возможность говорить о 5-гигабитных USB 3.0-устройствах и портах, как о USB 3.1 Gen 1 (первого поколения).

К сожалению, такую политику наименования поддержал впоследствии и форум USB-IF, фактически легализовав для контроллеров USB 3.0 вводящее в заблуждение наименование USB 3.1 Gen 1. Дело зашло настолько далеко, что в намеренном запутывании пользователей стали принимать участие даже лидеры индустрии. Например, рекламирующийся как получивший порт USB 3.1 Type-C новый Apple Retina MacBook, на самом деле оборудован портом USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1) в новом формате. Такой же практики стали придерживаться и производители USB-флешек. Та же компания Kingston, ставшая первым поставщиком флешек с поддержкой USB 3.1, как и Apple, имеет в виду исключительно USB 3.1 Gen 1. То есть, её новое поколение USB-накопителей с явным указанием в своём названии на USB 3.1, о котором мы поговорим далее несколько подробнее, по сути является простым переименованием USB 3.0-продуктов.

Позиция же форума USB-IF здесь такова, что USB 3.0 и USB 3.1 не имеют принципиальных технических различий на уровне протокола. Именно поэтому более новая версия интерфейса не получила, например, номер 4.0. А коли, по мнению инженеров, изменений почти нет, они не особенно возражают против установления маркетологами знака равенства между USB 3.0 и USB 3.1 Gen 1. Хотя, конечно, точка зрения эта несколько странная. Если руководствоваться той же логикой, то можно, например, заодно переименовать и Windows 8 в Windows 10 Gen 1, а DDR3-память в DDR4 Gen 1.

В результате, страдать будут конечные покупатели, ведь теперь если в продаже вы видите нечто с заявленной поддержкой USB 3.1, то далеко не факт, что речь идёт о новых портах с пропускной способностью 10 Гбит/с. И если производители материнских плат стараются придерживаться логичной терминологии, говоря о портах USB 3.1, имея в виду именно USB 3.1 Gen 2, то с периферийными устройствами такой однозначности нет. Действительно, использование термина USB 3.1 Gen 1 даёт производителям уникальную возможность улучшить формальные характеристики своих продуктов, вообще не прикладывая никаких усилий. И было бы странным, если бы этой хитростью никто бы не воспользовался. Поэтому, приобретая USB 3.1-устройства, обязательно обращайте внимание на то, о какой версии протокола идёт речь, и какие конкретно скоростные режимы передачи данных заявлены в спецификации.

Да и вообще, с USB 3.1 стоит держать ухо востро не только из-за «проблемы USB 3.1 Gen 1». Дело в том, что эта спецификация стала внедряться одновременно с новыми разъёмами Type-C, стандартом USB Power Delivery 2.0, реализующим возможность питания устройств через порты USB, и альтернативным режимом USB, позволяющим подключение нетипичных устройств. Но «совместимость с USB 3.1» при этом не означает соответствие всем остальным стандартам. Так, например, использование порта Type-C не значит его автоматическую работу в режиме USB 3.1 и поддержку USB Power Delivery 2.0. Все эти стандарты полностью независимы, и могут встречаться в разных комбинациях.

Что же касается USB 3.1 Gen 2, то к настоящему времени внешних устройств, работающих через этот интерфейс с увеличенной пропускной способностью, не так уж и много. Беглый анализ говорит, например, о том, что USB-флешек с новым интерфейсом пока нет вообще, а число моделей внешних контейнеров для накопителей, поддерживающих USB 3.1 Gen 2, ограничивается лишь несколькими моделям. Однако ситуация, наверняка, будет меняться. Сейчас настоящие USB 3.1 порты стали обязательным атрибутом материнских плат верхнего ценового диапазона, но через год-полтора поддержка USB 3.1 будет внедрена в наборы системной логики, и уж тогда не использовать новый интерфейс в тех применениях, где скорость передачи данных имеет какое-то значение, станет моветоном.

Новые флешки Kingston: DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C

При появлении нового типа портов USB 3.1 компания Kingston не упустила возможности обновить модельный ряд своих USB-накопителей и добавила к нему несколько моделей флешек с их формальной поддержкой.

Однако, как уже было сказано выше, поддержка именно формальная. Kingston имеет в виду исключительно USB 3.1 Gen 1, то есть порты с пропускной способностью 5 Гбит/с. Конечно, учитывая совместимость всех версий USB между собой, новые накопители можно устанавливать в любые USB-порты, но скоростей порядка 1 Гбайт в секунду они, естественно, не выдают. Иными словами, несмотря на то, что для Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C говорится о USB 3.1, главными их преимуществами, пожалуй, стоит считать лишь внешнее исполнение.

Так, Kingston DataTraveler Micro 3.1 – миниатюрный накопитель в прочном стальном корпусе с очень компактными размерами – 25 x 12 x 4,5 мм. Это означает, что в сечении он аналогичен по размерам стандартному USB-разъёму, а по длине будет торчать из порта на 10-12 мм. Таким образом, DataTraveler Micro 3.1 можно, например, оставлять воткнутым в порт ноутбука при его транспортировке, не беспокоясь о поломке накопителя или самого USB-порта. И кстати, при этом можно не переживать о потере защитного колпачка – у DataTraveler Micro 3.1 его попросту нет изначально. Тем не менее, это не значит, что этот накопитель предполагается использовать в роли постоянной заглушки для USB-порта. Корпус DataTraveler Micro 3.1 имеет массивное и крепкое ухо, позволяющее повесить его, например, на кольцо с ключами, то есть, эта флешка может стать USB-брелоком в прямом смысле этого слова.

Впрочем, стоит отметить, что DataTraveler Micro 3.1 – далеко не самая компактная USB-флешка из доступных на рынке. Однако вариант Kingston привлекателен тем, что вместе с небольшим размером он имеет очень прочное исполнение в стальном вандалоустойчивом корпусе, а также способен предложить очень хорошие скорости чтения, превосходящие рубеж в 100 Мбайт/с.

Вторая флешка, Kingston DataTraveler microDuo 3C, с внешней стороны существенно сложнее. Её основное достоинство – совместимость с портами USB как привычного Type-A, так и новомодного Type-C. Поэтому она имеет двухстороннюю конструкцию – на разные концы устройства выведены разные порты. Габариты у такого решения получились тоже не слишком большие – 30 x 16,6 x 8,4 мм, однако флешка вышла уже не такой прочной, как DataTraveler Micro 3.1. Хотя корпус сохранил стальное исполнение, его слабое место – разъём USB Type-C, который может отломиться, хотя, конечно, для этого нужно приложить к нему немалую силу. Однако во избежание неприятностей Kingston решила прикрыть его колпачком и добавила в конструкцию флешки дополнительный кожух из полупрозрачного пластика. Однако потерять его будет непросто, потому что он прикреплён к самой флешке и просто отодвигается при необходимости.

Заметьте – колпачок закрывает лишь порт Type-C, а находящийся на другом конце порт Type-A всегда остаётся открытым, как и в модели DataTraveler Micro 3.1.

Стоит отметить, что совместимость DataTraveler microDuo 3C с портами разных типов – очень важное преимущество этого накопителя. Благодаря этому такую флешку можно одновременно использовать как со стационарными компьютерами и ноутбуками, так и с современными портативными устройствами – планшетами, смартфонами и т.п. Сейчас, правда, список устройств, оснащённых портами USB Type-C, выглядит не слишком внушительно, но нет никаких сомнений в том, что он будет быстро увеличиваться, тем более что в него уже входят такие многообещающие новинки как Google Nexus 5X и Nexus 6P или Microsoft Lumia 950 и 950 XL.

С точки зрения сухих спецификаций Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C одинаковы. И в том, и в другом случае модельный ряд состоит из трёх моделей с ёмкостями 16, 32 и 64 Гбайт. У всех у них скорость чтения обещается на уровне 100 Мбайт/с, а скорость записи зависит у объёма. У 16 Гбайт версии она – 10 Мбайт/с, у двух старших – 15 Мбайт/с. Понятно, что с такими скоростными показателями эти флешки не выбирают даже пропускной способности USB 3.0, поэтому говорить о необходимости их перевода на USB 3.1 просто смешно. Тем не менее, производитель прямо заявляет о поддержке USB 3.1, но в варианте Gen 1, суть USB 3.0.

Сходство в скоростных параметрах Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C обусловлено тем, что основаны они на одной и той же аппаратной платформе. В обоих случаях применяется контроллер Phison PS2251-07 (PS2307), с одной стороны поддерживающий интерфейс USB 3.0, а с другой – один канал флеш-памяти, что в первую очередь и определяет скоростные показатели. К контроллеру подключается устройство TLC NAND производства компании Toshiba. Kingston считает, что надёжности TLC вполне достаточно для обычной флешки и даёт на DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C пятилетнюю гарантию.

Надо заметить, что контроллер PS2307 – далеко не самый быстрый вариант для USB-брелоков. Даже в ассортименте той же Phison есть USB-контроллеры с двумя или даже восемью каналами флеш-памяти, флагманские флешки с которыми способны выдавать в разы лучшую скорость. Однако в Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C использовать такие чипы невозможно в силу миниатюрности этих решений. Увеличение числа каналов требует более сложной разводки и добавления дополнительных микросхем флеш-памяти, а рассматриваемые USB-накопители лишь немного превосходят по размеру сам USB-разъём.

Как мы тестировали

В тестировании приняли участие USB-накопители Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C объёмом по 32 Гбайт. Для измерения их скоростных характеристик нами была собрана тестовая система, основанная на современном процессоре Skylake и системной плате на базе набора логики Intel Z170, которая обладала портами USB 3.1 Type-A и Type-C, реализованными через распространённый контроллер ASMedia ASM1142, и стандартными чипсетными портами USB 3.0.

Таким образом, список комплектующих, задействованных в тестировании, получился следующим:

Процессор: Intel Core i5-6600K (Skylake, 4 ядра, 3,5-3,9 ГГц, 6 Мбайт L3);
Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
Материнская плата: ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151, Intel Z170)
Память: 4x4 Гбайт DDR4-2666 SDRAM, 15-17-17-35 (G.Skill F4-2666C15Q-16GRR).
Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-бит GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
Дисковая подсистема: Crucial M550 512 GB (CT512M550SSD1).
Блок питания: Seasonic Platinum SS-760XP2 (80 Plus Platinum, 760 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 с использованием следующего комплекта драйверов:

Intel Chipset Driver 10.1.1.8;
Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1157;
NVIDIA GeForce 355.98 Driver.

Производительность

Результаты в CrystalDiskMark

Для тестирования производительности USB-накопителей Kingston DataTraveler Micro 3.1 32 Гбайт и microDuo 3C 32 Гбайт в первую очередь мы воспользовались популярным бенчмарком CrystalDiskMark 5.0.2, который позволяет получить общее представление о быстродействии, достигаемом при различных типах операций.

Сначала быстродействие флешек было проверено при их установке в обычные порты USB 3.0.

Kingston DataTraveler Micro 3.1

Kingston DataTraveler microDuo 3C

Как видно по скриншотам, Kingston DataTraveler Micro 3.1 32 Гбайт и microDuo 3C 32 Гбайт выдают очень близкую производительность, особенно при операциях чтения. Причём, до пропускной способности USB 3.0 эта скорость явно не дотягивает, что вызывает некие сомнения в том, что использование для этих флешек подключения через USB 3.1 может дать какие-то преимущества. Впрочем, проверим: следующие два скриншота сняты при их включении в систему через порты стандарта USB 3.1.

Kingston DataTraveler Micro 3.1

Kingston DataTraveler microDuo 3C

Скорость отличается не сильно. Иными словами, заявленная для этих флешек поддержка USB 3.1 Gen 1 ровным счётом ничего не значит. Работают в таких USB 3.1-портах любые накопители благодаря обратной совместимости стандартов, а скоростные характеристики Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C таковы, что они не выбирают и полосу пропускания, предоставляемую старым стандартом USB 3.0.

Что же касается абсолютного значения тех скоростей, что можно получить от рассматриваемых USB-брелоков, то они далеко не рекордны, но, в принципе, вполне конкурентны. На однопоточных последовательных операциях максимальная производительность обоих рассматриваемых накопителей достигает 118 Мбайт/с при чтении и 30 Мбайт/с – при записи. Если же использовать USB 3.0-подключение, то скорость записи чуть снижается, но это связано не с интерфейсом, а с особенностями работы контроллеров тестовой материнской платы.

Результаты в ATTO Disk Benchmark

Поскольку принципиальной разницы в том, какие USB-порты использовать для подключения исследуемых накопителей, нет, тест был выполнен единожды – при подключении к портам USB 3.1.

Kingston DataTraveler Micro 3.1

Kingston DataTraveler microDuo 3C

На самом деле, ничего принципиально нового ATTO Disk Benchmark сказать нам не может. Максимальные скорости чтения и здесь составляют порядка 110-120 Мбайт/с для обоих флешек. Правда, скорости записи переваливают через величину 70-80 Мбайт/с. Однако стоит иметь в виду, что этот результат получен при глубине очереди запросов в 4 команды, и именно этим объясняется столь высокие показатели.

Кстати, разница в результатах, полученных при испытаниях Kingston DataTraveler Micro 3.1 32 Гбайт и microDuo 3C 32 Гбайт связана не с какими-то их архитектурными особенностями: эти флешки абсолютно идентичны по внутреннему устройству. К сожалению, ATTO Disk Benchmark имеет достаточно серьёзную погрешность измерения, и именно она вносит заметные коррективы в представленные на скриншотах результаты.

Тесты копирования файлов

Учитывая, что флеш-накопители с интерфейсом USB в первую очередь используются для переноски файлов, мы решили разобраться со скоростью копирования файлов подробнее. Для этого были проведены отдельные тесты копирования с использованием стандартной Windows-утилиты Robocopy. В процессе испытаний использовалось три типа каталогов: ISO – каталог, содержащий файлы объёмом по несколько Гбайт – образы DVD-дисков, Work – типичный рабочий каталог с разнородными файлами, включающий офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент и Program – набор, представляющий собой «портативную версию» программного пакета. Тестирование проводилось с подключением к порту USB 3.1, но, как мы видели в предыдущих тестах, его результаты справедливы и для USB 3.0 подключения.

В целом, можно повторить всё то же самое, что уже было сказано выше. По своей производительности Kingston DataTraveler Micro 3.1 32 Гбайт и microDuo 3C 32 Гбайт практически не отличаются друг от друга. При копировании с них данных максимальная скорость немного превышает заявленные в спецификациях 100 Мбайт/с. Причём, лучше раскрываются эти USB-флешки в том случае, когда работать приходится с файлами большого объёма. При копировании же файлов на USB-накопители, максимально достижимая скорость составляет порядка 16 Мбайт/с. Это тоже соответствует заявленным характеристикам.

Выводы

В теории, новая версия протокола USB 3.1 позволяет поднять пропускную способность USB-интерфейса более чем в два раза. Однако на практике внешних устройств, которые смогли бы передавать данные на скорости до 1 Гбайт/с, пока не наблюдается. Да, на прилавках магазинов постепенно начали появляться USB-накопители с заявленной совместимостью с USB 3.1, однако, как оказалось, производители флешек имеют в виду стандарт USB 3.1 Gen 1, что на самом деле означает ровно то же самое, что и USB 3.0. Вот и рассмотренные в этом обзоре Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C оказались именно такими продуктами. Несмотря на то, что на их упаковке явно упоминается о совместимости с USB 3.1, никакой увеличенной скорости работы они не предлагают. По скорости чтения и записи эти решения похожи на обычные добротные флешки с интерфейсом USB 3.0, и их установка в более современные порты USB 3.1 к увеличению скоростных показателей не приводит.

Если говорить о Kingston DataTraveler Micro 3.1 и microDuo 3C конкретнее, то обе эти флешки основываются на одноканальном контроллере и используют TLC-память, соответственно их скоростные показатели в обычных сценариях оказываются на уровне 100 Мбайт/с при чтении и порядка 16 Мбайт/с при записи файлов. А это, между прочим, в разы меньше пропускной способности интерфейса USB 3.0, так что говорить о необходимости применения в данном случае USB 3.1 просто бессмысленно.

Иными словами, новые флешки KIingston, несмотря на заявленную совместимость с USB 3.1, привлекают к себе внимание отнюдь не скоростными показателями. Их преимущества совсем иного рода. В обоих случаях это очень компактные и удобные в использовании решения, выполненные в прочном стальном корпусе. Их размер легко позволяет повесить их на связку ключей, а будучи вставленными в порт, они почти не торчат из него, позволяя даже в некоторых случаях оставлять флешки в порту при транспортировке системы.

Kingston DataTraveler microDuo 3C при этом имеет в своём арсенале дополнительный козырь. Этот флеш-накопитель оснащён новым входящим в обиход разъёмом USB Type-C, который всё чаще появляется во всякого рода портативных устройствах. Причём разъём этот отнюдь не заменяет собой классический USB-порт Type-A, а дополняет его. В результате, Kingston DataTraveler microDuo 3C может стать очень удобным средством для простого переноса файлов со стационарных компьютеров и ноутбуков на планшеты и смартфоны.

Ну в заключение пару слов следует сказать о демократичных ценах, которые Kingston установила на свои новые USB-брелоки. В сравнении с решениями аналогичного объёма DataTraveler Micro 3.1 оказывается чуть ли не самым выгодным предложением, сочетающим высокую скорость и небольшие габариты. А Kingston DataTraveler microDuo 3C – это вообще единственный доступный на данный момент на прилавках отечественных магазинов вариант с двумя типами портов.

Последние изменения и улучшения технологии USB расширяют выбор интерфейсов для пользователей. Вначале форум по внедрению USB (USB Implementers Forum) переименовал интерфейс USB 3.0 в USB 3.1 Gen 1. При этом технические характеристики интерфейса остались прежними. Затем форум представил USB 3.1 Gen 2 и новый тип физического разъема, который получил название — USB Type C. Мы решили пролить свет на ситуацию вокруг этих стандартов и разъемов.

Технология USB 3.1

В настоящее время технология USB 3.1 Gen 1 (бывш. USB 3.0) поддерживается как стандарт новейшими операционными системами MacOS, Linux и Windows. Интерфейс обеспечивает максимальную теоретическую пропускную способность 5 Гбит/с и актуальную до 3,4 Гбит/с и до 900 мА тока для устройств. В отличие от USB 2.0 версия 3.1 работает в полнодуплексном режиме, другими словами, возможна одновременная отправка и прием данных.

USB 3.1 Gen 2 предлагает пользователям пропускную способность вдвое больше, чем Gen 1: 10 Гбит/с. USB 3.1 Gen 2 не является стандартом для Intel или AMD, но может поддерживаться сторонними драйверами и контроллерами. И хотя Gen 2 получил небольшие изменения протокола, он поддерживает обратную совместимость с Gen 1.

Сфера применения USB 3.1

Итак, технология USB 3.1 предоставляет пользователю значительно увеличенную производительность по сравнению с USB 2.0. При использовании съёмных накопителей будет обеспечена более быстрая передача данных: больших видеофайлов и изображений. USB 3.1 обеспечит поддержку высоких разрешений и частоты кадров для камер, используемых в системах машинного зрения на производственных линиях. Соответственно, и PTZ камеры, используемые как в системах видеонаблюдения, так и в системах видеоконференцсвязи без использования аппаратного кодека, могут поддерживать разрешение 1080p60 и выше. Несомненно, это улучшает качество и уменьшает стоимость систем для видеоконференций, а также позволяет пользователям подключать свои собственные устройства к Skype и WebEx.

Схема расположения выводов USB 3.1

Как и USB 3.0, USB 3.1 получил дополнительные контакты для поддержки SuperSpeed. Контакты D+ и D- остались прежними, включая (power) и (ground). Для обслуживания шины SuperSpeed были добавлены две дополнительные витые пары, которые и обеспечивают двунаправленную передачу данных SuperSpeed: StdA_SSRX+ and StdA_SSRX- (прием) и SSTX+ and StdA_SSTX (передача).

USB Type C

Новый тип физического разъема привносит значительные качественные изменения, которые выделяют его на фоне USB 3.1 Gen 1 и Gen 2. Type C поддерживает передачу данных со скоростью до 40 Гбит/с (альтернативный режим Thunderbolt 3) и тока с мощностью до 100 Ватт. Многие уже оценили форму разъема: его можно вставлять любой стороной. И коннектор, и соединитель получились довольно компактными и намного более прочными, чем альтернативы, например, micro USB. Кабели получили маркировку электронным чипом для правильного использования и предотвращения ситуаций, когда он не совместим или передаётся слишком большая мощность на устройство, которое ее не поддерживает. Type C обратно совместим с USB 2.0, 3.1 Gen 1 и 3.1 Gen 2.

Type C может как потреблять, так и обеспечивать питание. Один и тот же порт может использоваться как для подключения флеш накопителя, так и для зарядки ноутбука. Кроме этого, зарядка от Type C таких устройств, как смартфоны и планшеты, происходит быстрее.

Альтернативные режимы

USB Type C может работать в так называемых альтернативных режимах, которые позволяют передавать через разъем и кабели не только USB данные. При этом задействуются другие физические протоколы, и с каждым из них обеспечивается передача тока с мощностью до 100 Ватт.

Альтернативный режим DisplayPort – поддержка передачи видео с разрешением до 4Kp60 4:4:4 с версией DisplayPort 1.3. Одновременная передача USB 3.1 Gen 2 и USB 2.0.
Альтернативный режим Mobil High-Definition Link (MHL) — поддержка передачи видео с разрешением до 4Kp60 (1 линия) или до 8Kp60 (4 линии) с использованием MHL 1.0, поддержка USB 2.0 и 3.1 в зависимости от конфигурации.
Альтернативный режим Thunderbolt 3 – поддержка до двух дисплеев с разрешением до 4Kp60, передача PCIe 3.0, DisplayPort, USB 2.0 и 3.1, в зависимости от конфигурации.
Альтернативный режим HDMI – поддержка спецификации HDMI 1.4b (4Kp30, 4Kp60 4:2:0), без поддержки одновременной передачи USB 3.1 в любой конфигурации.

Тенденции вокруг USB-C

Особенности и преимущества USB Type C, безусловно, отразятся на увеличении присутствия разъема в мобильных устройствах и ноутбуках. Среди устройств с данным типом разъема ожидаются флеш накопители, различные док-станции, мониторы и адаптеры для устаревших интерфейсов. К 2019 году ожидается поставка до двух миллиардов самых разных устройств.