Che cos'è USB-C: contesto e panoramica

Esistono numerosi cavi e connettori diversi che utilizzi quotidianamente per connettere, comunicare e alimentare i tuoi dispositivi elettronici: HDMI, Display Port, Lightning (Apple), Thunderbolt e altro. Tutte queste tecnologie sono state sperimentate da diversi produttori perché tutte sono iniziate con scopi diversi. Tuttavia, quando si considerano o si riferiscono a cavi e connettori, il più delle volte si pensa al tipo USB. La tecnologia Universal Serial Bus (USB) è uno standard di connessione per molti tipi diversi di dispositivi consumer, inclusi computer, tablet, console di gioco e telefoni. Al giorno d'oggi, i dispositivi supportati sono dotati di uno o più USB o connettori.

Esistono numerosi cavi e connettori diversi che utilizzi quotidianamente per connettere, comunicare e alimentare i tuoi dispositivi elettronici: HDMI, Display Port, Lightning (Apple), Thunderbolt e altro. Tutte queste tecnologie sono state sperimentate da diversi produttori perché tutte sono iniziate con scopi diversi. Tuttavia, quando si considerano o si riferiscono a cavi e connettori, il più delle volte si pensa al tipo USB. La tecnologia Universal Serial Bus (USB) è uno standard di connessione per molti tipi diversi di dispositivi consumer, inclusi computer, tablet, console di gioco e telefoni. Al giorno d'oggi, i dispositivi supportati sono dotati di uno o più USB o connettori.

Lo standard USB ha avuto un boom due decenni fa quando è stato creato per migliorare gli accessori plug-and-play. Tastiere, mouse, webcam e molte altre periferiche venivano collegate rapidamente al computer tramite un cavo, che supportava sia la comunicazione che l'alimentazione. Era semplice nell'uso e nella funzionalità, quindi quando collegavi un dispositivo direttamente a una porta, funzionava perfettamente. I dispositivi possono quindi essere rimossi una volta terminato il trasferimento dei dati o fino a quando il dispositivo non interrompe la comunicazione. Ecco il motivo per cui questa tecnologia è chiamata hot-swapping, il che significa che i dispositivi possono essere collegati e scollegati mentre sono accesi.

Con i nuovi standard USB, sono finiti i tempi in cui erano necessari due connettori che separassero dati e alimentazione. Poiché i dispositivi che necessitano di un po' più di energia possono ottenerla anche dal cavo USB. Ciò ha consentito di alimentare un altro gruppo di dispositivi elettronici come unità portatili, telefoni, tablet e persino laptop e monitor.

L'evoluzione dell'USB

Venticinque anni fa, abbiamo visto per la prima volta l'Universal Serial Bus introdotto da Intel, IBM, Microsoft, NEC e gli ormai defunti Compaq, Nortel e DEC. Queste aziende si unirono per iniziare lo sviluppo dell’USB nel 1995 e, solo un anno dopo, oltre cinquecento prodotti USB stavano già sviluppando la tecnologia in tutto il mondo. Negli anni a venire, l’USB iniziò a diventare la tecnologia più popolare nel mercato dell’elettronica di consumo.

Man mano che la nostra tecnologia e il modo in cui ci interfacciamo con essa si sono evoluti, si sono evoluti anche le specifiche e gli standard USB. Lo standard USB è attualmente gestito dall'USB Implementers Forum (USB-IF). Lo standard si riferisce alle diverse versioni e velocità di trasferimento, a partire da USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x e la nuova USB4. Nel complesso, la differenza principale tra questi protocolli di trasmissione è la velocità di trasmissione. USB 1.0 e USB 2.0 sono protocolli di trasmissione più vecchi a una velocità inferiore. E i più utilizzati oggigiorno sono USB 2.0 e USB 3.0. Di solito utilizziamo notebook, dischi rigidi portatili e altri dispositivi che generalmente sono combinati con USB 2.0 e USB 3.0.

USB 2.0 si è affermata saldamente per oltre un decennio come standard di interfaccia nel mondo dei PC. Tuttavia, c’era ancora la richiesta di maggiore larghezza di banda da parte di dispositivi moderni come storage, applicazioni video, videocamere e altri elettrodomestici. I 480Mbps forniti da USB 2.0 non erano più molto veloci.

Per superare la carenza di velocità, nel 2008 viene introdotta USB 3.0, con una specifica dieci volte più veloce di USB 2.0. Solo cinque anni dopo abbiamo visto l’arrivo dell’USB 3.1, poi dell’USB 3.2. E infine, l'anno scorso, è stata introdotta USB4. Le versioni più recenti continuano ad aumentare e addirittura a raddoppiare la velocità di comunicazione. È un dato di fatto, USB 3.1 raddoppia la velocità di 3.0. Nel corso della sua storia, l’interfaccia USB si è evoluta da una velocità piuttosto limitata di 1.5 Mbps (1995 – USB 1.0) a una connessione che può raggiungere 40 Gbps (2019 – USB4).

Connettori e prese USB

L'USB viene solitamente riconosciuto dal tipo di cavi e connettori e non dal protocollo stesso. Molti dispositivi elettronici sono dotati di cavo integrato. Ad esempio, Apple ha progettato il connettore Lightning, per caricare e collegare accessori a basso consumo come iPhone e iPad. Tuttavia, nei domini USB vengono utilizzati altri tipi di connettori standard. Questi connettori USB stanno sostituendo sempre più altri tipi come cavi di ricarica di dispositivi portatili. Man mano che diventavano più popolari tra i dispositivi, altri connettori diventavano più frequenti, confondendo il panorama USB. Un connettore (l'estremità di una spina) ha pin di collegamento prolungati che si inseriscono in una presa di accoppiamento chiamata presa (jack o porta). Le prese più utilizzate sono USB Tipo A, Tipo B, Mini-A, Mini-B, Mini-AB, Micro-B e Micro-AB.

Per aiutare ulteriormente a distinguere le diverse funzioni e versioni dell'USB, le porte e le spine sono spesso codificate a colori. Di solito, le convenzioni di colore sono: bianco per USB 1.0, nero per USB 2.0, blu per USB 3.0 e verde acqua per USB 3.1. Tuttavia, i dispositivi più contemporanei possono avere una o due porte USB di colore arancione, rosso o giallo. È importante notare che questi nuovi colori non indicano una specifica USB come 2.0 o 3.0. Significa invece che l'alimentazione alla porta in grado di caricare è sempre attiva. Questi colori indicano inoltre che il connettore non si spegne durante la modalità di sospensione o standby del dispositivo. Molto spesso troverai questa funzionalità sulle porte USB 3.0 o 3.1.

Con l'arrivo dell'USB 3.1, abbiamo assistito alla nascita di un connettore nuovo e diverso, il glorioso USB Type-C. Ora denominato USB-C. Queste spine e porte sono rettangolari con quattro angoli arrotondati. Il connettore ha 24 pin in totale. Utilizza 4 pin di alimentazione e 4 di terra, 2 coppie per USB ad alta velocità, 4 coppie schermate per dati ad alta velocità, due pin di utilizzo della banda laterale e 2 pin di configurazione e controllo. È un connettore a prova di futuro che offre funzionalità migliori, consentendo non solo una connessione dati più veloce ma anche una maggiore potenza.

USB-C: il livello successivo

Partendo dal suo aspetto fisico, USB-C si riferisce al suo particolare tipo di spina e ad alcune specifiche per il cablaggio di tali cavi. Il primo USB-C seguiva il protocollo USB 3.1, consentendo a questa nuova specifica di raggiungere una velocità di trasmissione più elevata. Come detto sopra, puoi identificare rapidamente l'USB 3.1 che solitamente ha un colore blu all'interno, anche sulla porta di connessione. Poiché USB-C è più piccolo delle versioni precedenti, si adatta perfettamente a dispositivi più piccoli e ora più piatti, come ultrabook, tablet, smartphone e altri.

La chiave della porta USB-C è che è concepita per essere veramente universale. L'idea di avere un caricabatterie da utilizzare per caricare qualsiasi dispositivo elettronico è un'altra cosa significativa di USB-C. Non si tratta di un'altra nuova porta progettata per svuotare le tasche per nuovi cavi. È disponibile la compatibilità con le versioni precedenti con connettori USB 3.0 e 2.0. Ma probabilmente la cosa più bella di questo nuovo tipo di connessione è che può essere inserita senza orientamento verso l'alto o verso il basso (simile al famoso Lightning di Apple). Questa capacità minore ma comoda ti consente di collegare un connettore USB-C in entrambi i casi e funziona comunque perfettamente bene.

L’interfaccia USB-C è stata adottata in modo massiccio da quando è stata introdotta nel 2014. Non sorprende che a partire dal 31 gennaio 2020 il Parlamento europeo abbia votato per standardizzare i caricabatterie dei dispositivi di comunicazione per ridurre la quantità di rifiuti elettronici generati. Questa standardizzazione potrebbe portare alcuni produttori di hardware ad adottare l’interfaccia USB-C o ad affrontare multe o limitazioni di distribuzione nell’UE. Google, in passato, ha dichiarato di essere impegnata a rispettare le specifiche USB Type-C. Hanno detto che i suoi consumatori potrebbero aspettarsi di vederlo in molti Chromebook e telefoni Android. Apple ha inoltre allineato i suoi prodotti alla porta USB-C, poiché è convinta che questo sarebbe il futuro delle porte.

USB-C: funzionalità e compatibilità

Abbiamo iniziato a vedere la possibilità di alimentare dispositivi più grandi tramite il bus USB con l'introduzione di Power Delivery 1.0. Questa tecnologia ha consentito la massima funzionalità dell'USB fornendo un'erogazione di alimentazione più flessibile insieme ai dati su un unico cavo. USB-C è stato eccezionalmente adattabile sia per i dati che per l'alimentazione. La prima versione di USB-C poteva trasportare fino a cento watt di potenza e fino a 10 Gbps. Un notevole passo avanti rispetto agli altri. Ciò che questa potenza significa è che puoi eseguire un monitor 4K, puoi eseguire un RAID SSD superveloce e puoi persino caricare completamente il tuo laptop.

Altri protocolli utilizzano USB-C come nuova interfaccia, come Thunderbolt3, DisplayPort, MHL e HDMI. L'uscita video su USB-C consente un output video fluido tramite lo streaming del video nativo del dispositivo su questi protocolli utilizzando la modalità alternativa USB-C. Questa alternativa si ottiene utilizzando un dongle. Apple è stata notoriamente criticata per aver rimosso tutte le porte di espansione dalla sua linea MacBook ad eccezione di USB-C. Richiedere ai consumatori di portare dongle che adattino USB-C a qualunque interfaccia richiedano. L'uso delle docking station ha risolto rapidamente questo problema. Le docking station consentono di collegare più dispositivi al dispositivo utilizzando una sola porta USB-C/porta Thunderbolt.

DisplayPort su USB 3.1 supporta 4K (3840×2160) e anche fino a 5k (5120×2880). Quando tutte e 4 le corsie PCIe sono dedicate all'uscita video.

I visori VR come Oculus Quest consentono di trasmettere in streaming l'intera esperienza VR da un computer tramite un singolo connettore USB-C. Inoltre, per quanto riguarda le funzionalità audio, gli adattatori audio tramite USB-C supportano la specifica del dispositivo di classe 3.0 (digitale) o la modalità accessorio adattatore audio (analogico). La modalità dipende dal fatto che il cavo sia un adattatore attivo (DAC integrato) o un adattatore passivo (senza DAC).

Attualmente alcuni produttori di telefoni cellulari promuovono deliberatamente la velocità di trasmissione dei telefoni cellulari che utilizzano il connettore USB-C. Questa visione può essere fuorviante. Solo l'interfaccia Type-C che utilizza un protocollo USB 3.1 ha una velocità di trasmissione più elevata. A causa della modalità alternativa, si suppone che i cavi USB siano dotati di protezioni per prevenire danni, cosa che all'inizio non era sempre così. Tuttavia, sia l'hardware che i cavi sono migliorati, in modo che quando vengono utilizzati su dispositivi elettronici diversi che potrebbero non supportare il loro assorbimento di potenza massimo, i cavi mantengono il dispositivo al sicuro.

In sintesi, questi sono alcuni degli usi principali e ulteriori dell'USB-C:

• Le docking station consentono di collegare più dispositivi al dispositivo utilizzando una sola porta USB-C/porta Thunderbolt.

• Alcuni nuovi monitor si basano sul connettore USB-C. Non necessitano più di un cavo HDMI, DisplayPort o VGA separato.

Su StorageReview abbiamo esaminato diversi monitor che ora utilizzano USB-C come protocollo di trasmissione. Cerca ulteriori opzioni qui: https://www.storagereview.com/consumer

• Oculus Quest consente di trasmettere in streaming l'intera esperienza VR da un computer tramite un singolo connettore USB-C.

Conclusione

Il connettore USB-C fornisce una sostituzione compatta ed efficiente del vecchio USB senza perdere di vista lo scopo dell'USB. Poiché USB-C è standard su quasi tutti i nuovi hardware, ciò consente anche connessioni più convenienti. Da proiettori, telefoni, adattatori di rete e qualsiasi numero di altri dispositivi che puoi immaginare. Ora i dispositivi possono essere facilmente alimentati tramite questo connettore robusto e universale poiché rende la ricarica dei dispositivi e il trasferimento dei dati semplice e veloce, offrendo fino a 100 Watt. Con questa potenza, i cavi USB-C possono trasportare la risoluzione video Ultra-HD 4K su display USB-C e HDMI. Ciò significa 4 volte la risoluzione dell'alta definizione convenzionale.

Con USB4 dietro l'angolo, leader del settore come Apple, Google e Samsung hanno abbracciato USB-C. Questa tecnologia è di casa anche su diversi sistemi operativi come iOS, Android, Windows e altri. Possiamo finalmente concentrarci sulla nostra creatività invece di preoccuparci se disponiamo del cavo di ricarica corretto. Grazie alla possibilità di collegare il telefono allo stesso caricabatterie del tablet, del laptop o delle cuffie, USB-C ci consente di ridurre il numero di mattoncini nella borsa.

USB-IF

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