هر آنچه باید در مورد USB-C بدانید

درگاه USB-C به طور فزاینده ای در دستگاه های مختلف از جمله گوشی های هوشمند، لپ تاپ ها، هدفون ها و مانیتورها استفاده می شود.

به گزارش تکناک، مزیت اصلی آن در تطبیق پذیری آن نهفته است، زیرا می تواند از طریق یک کابل انتقال داده، پخش ویدئو و انتقال برق را انجام دهد. با این وجود، این سازگاری باعث ایجاد پیچیدگی هایی نیز می شود.

با پذیرش USB-C توسط اپل برای آیفون 15 خود، می توانیم با اطمینان اعلام کنیم که همه ما وارد دوران USB-C شده ایم. ما چند پیشنهاد مفید در مورد نحوه استفاده حداکثری از این پورت های جدید در لپ تاپ، گوشی ها یا تبلت ها داریم.

USB TYPE-C دقیقاً چیست؟

USB Type-C  که اغلب به عنوان USB-C شناخته می شود، کانکتور جهانی است که توسط USB-IFکه سازمانی است که برای ایجاد استانداردهای انتقال USB شناخته شده است، تبلیغ می شود. تفاوت بین  USB-C، خود کانکتور و  USB، استاندارد انتقال داده (مانند USB 2.0، USB 3 و غیره) بسیار مهم است. این دو عنصر را نباید با هم اشتباه گرفت.

مزیت اصلی پورت USB-C در طراحی متقارن آن نهفته است. این طراحی اجازه می دهد تا یک کابل در هر جهت وارد شود و مشکلات مربوط به درگاه های USB قبلی را از بین ببرد و آن را با کانکتور لایتنینگ برگشت پذیر اپل (قبل از آیفون 15) مقایسه کند. علاوه بر این، USB-C  با چندین فناوری نوظهور هیجان انگیز از جمله  USB4، Thunderbolt 4  و USB Power Delivery ارتباط نزدیکی دارد.

توجه به این نکته مهم است که USB Type-C یک استاندارد پروتکل USB جدید نیست. در عوض آن یک اتصال دهنده جدید است که می تواند از  USB، در میان پروتکل های دیگر مانند HDMI پشتیبانی کند. بنابراین تمایز بین کانکتور، USB Type-C و داده هایی که از طریق کابل جریان می یابد، ضروری است.

کانکتور USB Type-C را به عنوان یک مجرا در نظر بگیرید که کاملاً جدا از محتوای جاری در آن است. در داخل این کانکتور، پروتکل های مختلفی را می توان برای اهداف مختلف انتقال داد، از جمله:

داده ها:

• USB
• Thunderbolt
• صوتی و تصویری
• پخش‌های ویدیویی DisplayPort
• پخش ویدئو HDMI
• جریان صوتی (صدای USB)

انرژی:

• تحویل برق USB
• فناوری های اختصاصی مانند OnePlus Dash Charge، Warp Charge، Huawei Super Charger، Qualcomm Quick Charge و غیره.

چیزی که مسائل را پیچیده می کند این است که قابلیت های پورت های USB-C می تواند از دستگاهی به دستگاه دیگر متفاوت باشد. به عنوان مثال، در برخی از دستگاه‌ها، درگاه‌های USB Type-C ممکن است از نسخه‌های پروتکل USB خاص پشتیبانی کنند، اما از پروتکل‌های ویدئویی یا برق پشتیبانی ‌نکنند. یک پورت ممکن است دارای گواهی USB Power Delivery باشد اما برای انتقال داده محدود به USB 2.0 باشد. به طور مشابه، یک کانکتور می تواند USB 3.1 Gen 2 را بدون توانایی انتقال جریان HDMI  یا پشتیبانی از USB Power Delivery اداره کند.

این تطبیق پذیری قابل توجه باعث ایجاد هاب های USB-C شده است که با استفاده از یک کابل، لپ تاپ را به یک ایستگاه کاری ثابت تبدیل می کند.

متأسفانه هیچ تضمینی در مورد عملکرد پورت USB Type-C در گوشی شما وجود ندارد. بنابراین، برای تولیدکنندگان بسیار مهم است که در مورد قابلیت های آن شفاف باشند. آن‌ها می‌توانند با نشان دادن واضح ویژگی‌های پورت USB Type-C روی مشخصات محصول یا بسته‌بندی به این مهم دست یابند.

USB-C 2.1

در سال 2021، USB-IF  استاندارد USB-C 2.1 را معرفی کرد. توجه به این نکته مهم است که ما همچنان به همان کانکتور برگشت پذیر اشاره می کنیم، اما این به روز رسانی استاندارد، قابلیت های جدیدی را به همراه دارد. قابل توجه است، از آنجایی که این نسخه نیز همان طراحی رابط را حفظ می کند، سازگاری کامل با نسل قبلی را حفظ می کند.

در ادامه پیشرفت های کلیدی USB-C 2.1 آمده است:

• افزایش قدرت شارژ: USB-C 2.1 دستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا با سرعت بسیار بالاتری شارژ شوند، در حال حاضر به 240 وات می‌رسد، برخلاف محدودیت قبلی 100 وات.
• پشتیبانی از USB4: با USB-C 2.1، امکان سازگاری با پروتکل USB4 وجود دارد که دریچه ای را برای انتقال سریعتر داده ها و عملکرد بهبود یافته باز می کند.
• سازگاری با : DisplayPort 2.0 USB-C 2.1 پشتیبانی از DisplayPort 2.0 را معرفی می کند که می تواند کیفیت و قابلیت های خروجی ویدیو را افزایش دهد. ذکر این نکته ضروری است که این پیشرفت‌ها ب معنای ضمانت‌های خودکار نیستند، بلکه احتمالات اختیاری مشروط به داشتن یک دستگاه و کابل سازگار هستند.

در اصل، USB-C 2.1 افق آنچه که این کانکتور همه کاره می‌تواند به دست آورد را گسترش می‌دهد. ارائه قدرت بیشتر، قابلیت‌های انتقال داده بهبودیافته و گزینه‌های نمایشگر پیشرفته‌تر، همگی در عین حفظ سازگاری با دستگاه‌های قدیمی‌تر در این کانکنتور وجود دارند.

انتقال داده از طریق USB-C: پیمایش استانداردها

کابل USB-C اغلب یک مجرای پرکاربرد برای داده است، اما می تواند استانداردهای مختلف انتقال داده را نیز پشتیبانی کند. در ادامه برخی از مهم ترین مواردی که به شما کمک می کند تا این قابلیت استفاده کنید، آورده شده است:

USB:

• USB-C به طور طبیعی می تواند پروتکل های انتقال USB را در خود جای دهد. نکته مهم این است که سرعت یا تولید پروتکل USB مستقیماً با استفاده از درگاه USB-C ارتباط ندارد. در کانکتور USB-C می توانید با هر چیزی از USB 2.0 تا USB4 روبرو شوید.
• USB4 تغییر قابل توجهی را به همراه دارد. این نسخه به طور انحصاری از کانکتورهای USB-C استفاده می کند و فرمت های Type-A یا Type-B را حذف می کند. این استاندارد دارای توان پردازشی چشمگیر تا 40 گیگابیت بر ثانیه است و بر سازگاری با پروتکل های دیگر مانند HDMI و DisplayPort تأکید دارد.

Thunderbolt:

• سازندگان ممکن است گزینه های Thunderbolt 3 یا Thunderbolt 4 را برای انتقال داده ارائه دهند. Thunderbolt یک فناوری اینتل است که برای ارائه مشخصات برتر از USB محبوب است. Thunderbolt 4 جامع ترین تکرار ممکن را در چارچوب USB-C نشان می دهد. این فناوری اساساً تضمینی برای مصرف کنندگان است که نشان دهند تمام قابلیت های لازم را دارند. با این حال، شایان ذکر است که پیاده‌سازی Thunderbolt هزینه‌های بیشتری را برای تولیدکنندگان به همراه دارد و معمولاً برای محصولات سطح بالا استفاده می شود.

به طور خلاصه، USB-C  یک پلتفرم همه کاره برای انتقال داده است، اما می تواند طیف وسیعی از پروتکل های مختلف از جمله USB و Thunderbolt را پشتیبانی کند. معرفی USB4 و استفاده انحصاری از کانکتورهای USB-C در این استاندارد، امکانات جدیدی را برای انتقال داده با سرعت بالا و سازگاری بهتر با پروتکل های مختلف ایجاد کرده است. از سوی دیگر، تاندربولت قابلیت‌های بیشتری را ارائه می‌کند، اما به دلیل هزینه‌های تولید مرتبط، اغلب با محصولات درجه یک و سطح بالا همراه است.

مانند  USB4، Thunderbolt 3  و 4 فقط از طریق کانکتور USB-C وجود دارند.

قابلیت های صوتی و تصویری USB TYPE-C

در مشخصات USB Type-C، یک ویژگی قابل توجه وجود دارد که برای علاقمندان به صدا و تصویر جالب است: حالت جایگزین. این جنبه از مشخصات، انتقال پروتکل‌های مختلف صوتی و تصویری را از طریق USB Type-C ممکن می‌سازد. در مقابل حالت اصلی (که به طور معمول برای انتقال داده استفاده می‌شود، همانند USB)، حالت جایگزین، انتقال چندین پروتکل را فراهم می‌کند، همانطور که در زیر نشان داده شده است.

صفحه نمایش:

USB Type-C از قابلیت حمل سیگنال DisplayPort 2014.1 از زمان پایان نسخه 3 مشخصات، به واسطه حالت جایگزین، پشتیبانی می کند. با پشتیبانی از DisplayPort 1.3، امکان اتصال دو نمایشگر 4K با فرکانس 60 فریم در ثانیه یا یک نمایشگر 5K وجود دارد. این ویژگی فرصت های بسیار خوبی را برای خروجی ویدئو با کیفیت بالا و انعطاف پذیری در نمایشگرها از طریق اتصالات USB Type-C فراهم می کند.

VESA که سازمانی است که مسئول استاندارد DisplayPort است، پشتیبانی از DisplayPort 1.4 را از طریق USB Type-C معرفی کرده است. این پیشرفت امکان ارائه یک جریان ویدیویی 8K (با وضوح 7680 × 4320 پیکسل، بیش از 33 میلیون پیکسل در مقایسه با 8 میلیون پیکسل برای K UHD4) را با سرعت 60 فریم در ثانیه فراهم می کند. علاوه بر این، از وضوح  4Kبا سرعت 120 فریم در ثانیه پشتیبانی می کند.

با ورود USB-C 2.1، حالت جایگزین DisplayPort 2.0 را نیز در خود جای داده است. این به این معنی است که USB-C 2.1 دارای قابلیت مدیریت حداکثر سه صفحه نمایش  8K(هر کدام با وضوح 7680 در 4320 پیکسل) با فرکانس 120 هرتز و رمزگذاری 10 بیتی (که شامل پشتیبانی از محدوده دینامیکی بالا یا HDR می شود) است. از طرف دیگر، می‌تواند یک صفحه نمایش  16Kبا فرکانس 60 هرتز را با کدگذاری 10 بیتی مدیریت کند که نشان‌دهنده قابلیت‌های ویدیویی استثنایی این نسخه USB-C است.

HDMI

با رفتن به  HDMI، کانکتور USB Type-C می تواند سیگنال های HDMI را نیز منتقل کند. این امر از طریق یک حالت جایگزین برای USB-C به دست می آید که امکان انتقال سیگنال های HDMI 1.4b را فراهم می کند. با این حال، شایان ذکر است که این حالت به وضوح Full HD در حداکثر 120 هرتز یا وضوح K4 در 30 هرتز محدود شده است، که آن را برای برنامه‌های ویدیویی خاص مناسب می‌کند اما از نظر وضوح بالا و فریم بالا به اندازه DisplayPort پیشرفته نیست. ویدیو را امتیاز دهید.

کانکتور USB Type-C قادر است سیگنال‌های HDMI را نیز منتقل کند. این امکان با استفاده از حالت جایگزینی برای USB-C فراهم می‌شود که اجازه انتقال سیگنال‌های HDMI 1.4b را می‌دهد. با این حال، لازم به ذکر است که این حالت تنها محدود به رزولوشن Full HD با حداکثر 120 هرتز یا رزولوشن 4K با 30 هرتز است، بنابراین مناسب برای برخی از کاربردهای ویدئویی است، اما در مقایسه با DisplayPort در زمینه ویدئو با رزولوشن و نرخ فریم بالا، پیشرفت کمتری دارد.

یک نکته مهم: برای کابل‌ها یا آداپتورها، استفاده از حالت جایگزین USB-C برای DisplayPort برای ارائه درگاه HDMI بسیار رایج است. این امر از طریق پردازش سیگنال فعال امکان پذیر می شود و به کاربران امکان می دهد دستگاه های سازگار با HDMI را به پورت های USB-C خود متصل کنند و تطبیق پذیری و سازگاری بیشتری را ارائه دهند.

صدا

کانکتور همه کاره USB Type-C تنها به ویدئو محدود نمی شود. این کانکتور می‌تواند سیگنال صوتی را با استفاده از استاندارد USB Audio که جامع‌تر از مدل قبلی خود است، منتقل کند. این ویژگی به ویژه در گوشی‌ها زمانی که نیاز به دسترسی به سیگنال صوتی سیمی دارید، عملی است و انعطاف‌پذیری خوبی در اتصال صوتی را ارائه می‌دهد.

انرژی

در نهایت، یکی از جنبه‌های مهم کانکتور  USB Type-C، قابلیت‌های مدیریت انرژی دستگاه است. این مولفه نقش مهمی در مدیریت منبع تغذیه و توزیع در داخل دستگاه ها ایفا می کند و به ارائه توان کارآمد و سازگار کمک می کند.

در اصل، استاندارد USB دارای محدودیت‌هایی بود که توان متوسط 2.5 وات (5 ولت در 500 میلی آمپر) را فراهم می‌کرد. با این حال با معرفی Power Delivery، که در درجه اول برای شارژ دستگاه های تلفن همراه طراحی شده است، چشم انداز USB به طور قابل توجهی تکامل یافت. به عنوان مثال،USB-C 2.1  اکنون به کانکتور اجازه می دهد تا 240 وات قابل توجهی را از طریق Power Delivery ارائه دهد. دستیابی به این سطح از توان الکتریکی استفاده از کابل های تخصصی و دستگاه های سازگار را ضروری می کند.

مزیت این تکامل، توانایی شارژ طیف گسترده ای از دستگاه ها با استفاده از یک کانکتور جهانی است. این مسئله نه تنها شامل گوشی‌های هوشمند و هدفون‌ها می‌شود، بلکه دستگاه‌هایی مانند کامپیوترها و هدست‌های واقعیت مجازی را نیز شامل می‌شود. نکته مهم این است که به طور کلی هیچ خطری در اتصال یک دستگاه کم مصرف به یک شارژر پرمصرف هنگام استفاده از این کانکتور جهانی وجود ندارد.

این امر به این دلیل است که پروتکل USB Power Delivery موظف است که دستگاه و شارژر در مورد قدرت شارژ مناسب برای استفاده مذاکره کنند. در نتیجه، یک هدست بلوتوثی که برای شارژ با 10 وات طراحی شده است، هرگز انرژی بیشتری درخواست نخواهد کرد، حتی اگر به یک شارژر 100 واتی متصل شود. این فرآیند مذاکره، تحویل انرژی ایمن و کارآمد را برای دستگاه های مختلف تضمین می کند.

شناسایی کابل یا پورت USB-C

شناسایی قابلیت‌های پورت USB-C در لپ‌تاپ یا کابل USB-C واقعاً می‌تواند چالش برانگیز باشد. خوشبختانه USB-IF برای کمک به کاربران در درک بهتر قابلیت های یک پورت، علامت گذاری را پیاده سازی کرده است.

در زیر چند راه برای شناسایی پورت USB-C وجود دارد:

• لوگوی گواهی USB-IF: به دنبال لوگوی گواهی USB-IF باشید، نمادی که نشان دهنده انطباق با استانداردهای USB است. این نماد معمولاً دارای نماد USB در کنار حروف «SS» (برای SuperSpeed) یا «PD» (برای تحویل نیرو) است که نشان‌دهنده قابلیت‌های انتقال داده با سرعت بالا یا تحویل انرژی است.
• نماد Thunderbolt: اگر به طور خاص به دنبال یک پورت Thunderbolt هستید، به نماد Thunderbolt که شبیه یک رعد و برق است توجه داشته باشید. مراقب باشید این پورت را با درگاهی که صرفاً برای شارژ الکتریکی طراحی شده است، اشتباه نکنید.
• برچسب‌های پورت: برخی از لپ‌تاپ‌ها و دستگاه‌ها درگاه‌های USB-C خود را با نمادها یا متن برای نشان دادن عملکردشان برچسب‌گذاری می‌کنند. این برچسب‌ها ممکن است شامل «DP» برای DisplayPort، TB برای Thunderbolt یا «PD» برای Power Delivery باشد.
• کدگذاری رنگ: اگرچه کمتر رایج است، اما برخی از پورت ها و کابل های USB-C ممکن است دارای کدگذاری رنگ باشند. به عنوان مثال، پورت‌های Thunderbolt در دستگاه‌های اپل اغلب با خطوط مشکی مشخص می‌شوند تا از درگاه‌های USB-C معمولی متمایز شوند.
• مستندات: دفترچه راهنمای کاربر یا اسناد ارائه شده به همراه دستگاه یا کابل خود را بررسی کنید. سازندگان اغلب اطلاعاتی در مورد قابلیت های پورت ها و کابل های USB-C خود ارائه می دهند.
• 

با توجه به این نشانگرها می توانید قابلیت های پورت ها و کابل های USB-C را با دقت بیشتری شناسایی کنید و اطمینان حاصل کنید که از آنها به طور مناسب برای نیازهای خاص خود استفاده می کنید.