USB Type-C прослужит очень долго. Почему? Из-за этого хитрого трюка под названием «альтернативный режим», который поддерживается разъемами Type-C.
Одной из больших проблем, которые Type-C намеревался решить с помощью USB, был поляризованный разъем. Раньше разъем нужно было установить правильно, и эта операция всегда требовала трех попыток подключения крошечного USB-разъема. Type-C решает эту проблему, предлагая симметрично сдвоенные контакты для питания и заземления, поэтому соединения выполняются в любой ориентации. Это позволяет электронике определить, какие возможные сигналы USB 2.0 или USB 3.x активны.
Это решило еще одну проблему: больше мощности. Благодаря восьми контактам питания вместо двух Type-C стал гораздо лучшим источником питания. Современные кабели могут выдерживать ток до 5 А (ампер) по сравнению с 1,5 А у стандартного USB. А благодаря продуманным характеристикам мощности для блоков питания и запросам на мощность до 100 Вт (Вт) и до 240 Вт, делает Type-C подходящим практически для всех потребностей в источниках питания постоянного тока.
Еще одна интересная вещь заключается в том, что, поскольку вам нужно было четыре провода для контактов USB3 RX и четыре для контактов USB3 TX, чтобы гарантировать подключение двух комплектов, вы получили другой набор, доступный для использования. Сигналы USB3 передаются через дифференциальную сигнализацию низкого напряжения (LVDS). То же самое касается PCI Express, SATA, Firewire, Thunderbolt, HDMI, DisplayPort и т. д. Практически любой современный протокол может работать по этим запасным парам проводов. Таким образом, Type-C добавляет упомянутый «альтернативный режим» — устройство может запросить использование либо запасных сигналов, либо всех из них. Поэтому, если он электрически совместим, любой новый интерфейс может работать через разъемы Type-C.
Именно это и произошло с Thunderbolt 4. Новые быстрые протоколы работают по проводникам Type-C в качестве альтернативного режима. Все USB-устройства также поддерживаются. Это привело к тому, что USB4 был определен как по сути одно и то же, только со всеми необходимыми для Thunderbolt 4 вещами, которые не являются обязательными для USB4. И какой следующий новый протокол появится? Вероятно, его можно будет поддерживать через разъемы Type-C, если это что-то отдаленно похожее, даже если, как в случае с Thunderbolt, DisplayPort или другими протоколами, которые запускаются отдельно, но могут работать через Type-C.
Это не волшебство, и иногда необходимы некоторые настройки. Например, Thunderbolt 4 и DisplayPort — это протоколы с более высоким битрейтом, чем USB 3. Поэтому, когда вы используете Type-C, вам понадобится кабель Thunderbolt Type-C или DisplayPort для полной функциональности. Например, если вы используете стандартный кабель USB 3 для Thunderbolt 4, он, вероятно, вернется к скорости USB 3. Но связь по-прежнему работает.
Скорее всего, некоторые варианты использования проводных соединений Type-C заменят устройства, живущие рядом с USB, поскольку это уже происходит. Многие люди смотрят на беспроводную связь. Вы можете заряжать свой телефон через Type-C, а также с помощью беспроводной зарядки Qi. Вы можете подключиться к сети через Type-C, а также через беспроводную сеть 802.11. Вы можете подключить наушники через Type-C (аналоговый или цифровой), а также через Bluetooth. Однако современные беспроводные решения, хотя и удобны, во многих отношениях не так хороши. Зарядка Qi требует больше энергии для той же зарядки, обычно медленнее и в любом случае «беспроводная» всего на несколько миллиметров. Bluetooth всегда сжимает ваш звук, что может ухудшить его звучание, если вы, как и я, в основном транслируете FLAC со своего сервера (ладно, вы, вероятно, этого не делаете). А USB практически стал стандартным разъемом питания постоянного тока для всей электронной промышленности. Становится все более странным найти устройство, питающееся от разъема постоянного тока и фирменного источника питания, а не от USB-кабеля и адаптера питания.
Что касается устаревания, то почти никогда не бывает случая, чтобы технология устарела, а затем была заменена чем-то лучшим. Обычно случается так, что что-то лучшее появляется, становится популярным, и, в конечном итоге, старая вещь больше никому не нужна. Возьмем, к примеру, USB. Первоначально он был разработан для замены различных портов специального назначения на ПК одним соединением общего назначения. Это также позволило бы избежать проблем, с которыми пользователи компьютеров жили целую вечность, таких как мыши на последовательных портах RS-232 или дисководы гибких дисков на параллельных портах. По мере того, как USB стал успешным, он стал использоваться все чаще и был переработан, чтобы работать быстрее в USB2. А затем еще быстрее на USB3 и еще раз на USB4, еще быстрее. Все старое до сих пор работает.
Подумайте и об этом: USB был представлен в 1996 году, значит, ему 26 лет. Порты для мыши и клавиатуры PS/2 были представлены в 1987 году, поэтому к моменту появления замены он просуществовал всего девять лет. В 1986 году у Apple была Apple Desktop Bus (ADB), первая попытка создать что-то универсальное для клавиатур и мышей, но через десять с небольшим лет от нее отказались. Параллельный порт Centronics был представлен в 1970 году, версия IBM — в 1981 году, и за эти годы было сделано несколько усовершенствований, но на момент появления USB их было всего 26. Стандарт RS-232 для универсального асинхронного приемника/передатчика (UART) был старейшим из старых стандартов ПК, представленным в 1962 году.
Проводные соединения работают хорошо, потому что они надежны, а также потому, что цель часто довольно ясна. Если я подключу свой телефон к компьютеру, есть два основных варианта: я хочу зарядить или я хочу передать файлы/приложения. При использовании беспроводной связи все подключены к PAN или LAN… вам нужны более высокие уровни понимания (и кода), чтобы решить, что должно произойти. Если у вас есть 20 устройств, подключающихся к беспроводной сети, они подключены к одной и той же «вилке», тогда как каждая пара (или что-то еще) имеет независимые соединения с проводными соединениями. Некоторые беспроводные устройства все еще совершенствуются, чтобы работать лучше, и время от времени разрабатываются новые стандарты для решения некоторых из этих различных проблем, хотя пока ничто не стало универсальным, кроме Wi-Fi, Bluetooth и Qi.
И дело не в том, что полезные вещи полностью устаревают. Несмотря на появление USB в 1996 году, последний раз стандарт RS-232 был изменен на RS-232F в 2012 году! Хотя на задней панели современного ПК больше нет порта RS-232 или UART, они по-прежнему используются в специальных приложениях. И вы можете подключить ПК к порту RS-232 через USB-кабель вот так. Фактически, радиосистемы, над которыми я работаю (я проектирую компьютеры), всегда имеют порт UART 3,3 В для отладки нашей командой разработчиков программного обеспечения. Зачем последовательный UART, когда есть USB?
Это простота. Очень легко включить процедуры отладки, которые могут отправлять и получать символы через UART. USB в значительной степени требует гораздо большей работы компьютера, а это не то, что вам нужно, когда вы подключаете новую машину или пытаетесь отладить неисправную. Последние продукты моей компании можно отлаживать через USB, но это своего рода волшебный трюк. Я поместил небольшой микроконтроллер на основную плату, который, когда система находится в режиме отладки, является целью USB, а не основным процессором. Этот микроконтроллер выполняет множество функций GPIO и взаимодействует с основным процессором через последовательное соединение UART с напряжением 3,3 В, как и RS-232, за исключением используемых напряжений.
