Black Box Explains: USB 3.1 en
USB Type C

Het USB Implementers Forum (USB-IF) heeft onlangs USB 3.0, de derde uitvoerige revisie van Universal Serial Bus (USB), hernoemd naar USB 3.1 Gen 1. Daarnaast werden USB 3.1 Gen 2 en de nieuwe specificatie en connector genaamd USB Type-C geïntroduceerd.

In dit korte artikel leest u meer over de mogelijkheden van de nieuwe versies en de verschillende type connectoren. Ontdek eveneens alternatieve modi en markttrends van de USB-technologie.

USB 3.1 technologie

1 - USB 3.1 Gen 1 (voorheen USB 3.0)

• Bandbreedte 5 Gbps
• Effectieve doorvoer 3,4 Gbps
• Vermogen van 900 mA beschikbaar voor het downstream-apparaat
• Full Duplex (vs. Half Duplex USB 2.0)
• Ondersteund als standaard door de meest recente macOS-, Linux- en Windows-besturingssystemen
• Bestaat als volledig gescheiden bus naast USB 2.0
  Gegevens van USB 3.1 en USB 2.0 zijn volledig gescheiden en lopen via verschillende geleiders in de connector en de kabel.

2 - USB 3.1 Gen 2

• Bandbreedte 10 Gbps
• Gewoonlijk ondersteund via stuurprogramma's en controllers van derden (zoals AsMedia) en niet standaard op Intel- / AMD-hosts vanaf januari 2017
• Andere kleine protocolwijzigingen t.o.v. USB 3.1 Gen 1, maar behoudt de achterwaartse compatibiliteit

3 - USB 3.1 toepassingen

• Apparaten voor massaopslag
  • Harde schijven, Blu-Ray, flashstation
  • Aanzienlijke prestatieverbetering t.o.v. USB 2.0
  • Consumenten vragen om snellere apparaten ter compensatie van grotere video- en afbeeldingsbestanden
• • Videoconferentie
  USB 3.1 PTZ-camera's met een capaciteit van 1080p60 en hoger zonder gebruik van een hardwarecodec, waardoor de totale implementatiekosten dalen en gebruikers hun eigen apparaten kunnen meebrengen voor gebruik met Skype, WebEx, etc.
• • Machinevisie
  USB Machine vision-camera's bieden kosteneffectieve oplossingen met hoge resoluties en framesnelheden voor productanalyse op assemblagelijnen

4 - USB 3.1 Pinbezetting van de connector

USB 3.0- en 3.1-connectoren hebben extra aansluitingen ter ondersteuning van de nieuwe SuperSpeed-prestaties. De aansluitingen D+ en D- blijven hetzelfde, samen met vermogen en aardinge. Daarnaast zijn er nieuwe gebalanceerde twisted pair- drivers en ontvangers voor de SuperSpeed-gegevensoverdracht. Aan de zijde van de ontvanger heten deze StdA_SSRX+ en StdA_SSRX-, aan de zijde van de zender SSTX+ en StdA_SSTX.

USB-standaard Type C

1 - Kenmerken

• Definieert een omkeerbare connector voor ondersteuning van gegevenssnelheden tot 40 Gbps
  • 10 Gbps per kanaal, in totaal 4 kanalen
• De connector en poort van USB zijn kleiner (vergelijkbaar met Micro-USB) en duurzamer, met een levensduur van 10.000 plaats/verwijder-cycli. Met 24 symmetrische pinnen past de connector altijd direct in de poort.
• Vermogensafgifte tot 100 W
• Compatibel met USB 2.0, 3.1 Gen 1 en 3.1 Gen 2
• Ondersteuning voor alternatieve modi, zodat connector en kabel meer dan alleen USB-gegevens kunnen transporteren
• De standaard is ontstaan op aandrang van computer- en GSM-fabrikanten,die behoefte hadden aan een kleinere, betere USB-interface.
• De kabels zijn elektronisch gemarkeerd voor het limiteren van de onderhandelen over de vermogensafgifte
  • Dat is gedaan uit veiligheidsoverwegingen, om te voorkomen dat er te veel vermogen door een kabel gaat die dat niet ondersteunt; er zijn echter ook vervelende uitzonderingen op de markt die schade kunnen veroorzaken
  • Geen domme kabels meer!
• USB-C-poorten kunnen leveranciers of afnemers van vermogen zijn
  • o U kunt dezelfde poort gebruiken om uw flashstation aan te sluiten of uw laptop op te laden.
  • De vermogensafgiftemodus laadt smartphones en tablets veel sneller op.
• Kabels en connectoren kunnen ook verschillende capaciteiten hebben
• een poort of kabel kan bijvoorbeeld alleen USB 2.0 en geen vermogensafgifte ondersteunen
• Identificatie van capaciteiten wordt dus belangrijk!

2 – Alternatieve modi USB-C

2.1 DisplayPort

• Ondersteunt tot 4Kp60 4:4:4 met DisplayPort 1.3-specificatie
• Gelijktijdige ondersteuning voor USB 3.1 Gen 2 en USB 2.0
• Vermogensafgifte tot 100 W
• De eerste monitors zijn geïntroduceerd op CES 2016

2.2 MHL (Mobil High-Definition Link)

• Ondersteunt tot 4Kp60 met een enkel gegevenskanaal of 8Kp60 met 4 kanalen met de superMHL 1.0-specificatie
• USB 2.0- en 3.1-ondersteuning, afhankelijk van de configuratie
• Vermogensafgifte tot 100 W
• Momenteel nog geen apparaten op de markt

2.3 Thunderbolt 3

• Ondersteuning voor max 2 beeldschermen met een resolutie van 4Kp60
• USB 2.0- en 3.1-ondersteuning, afhankelijk van de configuratie
• Vermogensafgifte tot 100 W
• Er worden momenteel laptops van Dell, Lenovo,Apple en HP uitgerust met USB-C-connectoren die deze alternatieve modus ondersteunen.

2.4 HDMI

• Ondersteunt de HDMI 1.4b-specificatie (4Kp30, 4Kp60 4:2:0)
• Biedt geen ondersteuning voor gelijktijdige USB 3.1-gegevens in welke configuratie dan ook (beperkt tot USB 2.0)
• Vermogensafgifte tot 100 W
• Er zijn momenteel geen apparaten op de markt die deze modus ondersteunen

3 – Markttrends USB-C

• Toenemende gebruik op mobiele telefoons en laptops
• De meest gebruikte apparaten:
  • Adapters voor oudere aansluitingen (USB A/B, DVI, etc.)
  • o Flashstation
  • Docking stations
  • Monitors
• Naar verwachting worden er in 2017 ruwweg 500 miljoen apparaten verzonden, 2 miljard in 2019
  • IHS-rapport USB Type C, 2015
  • Volgens het verslag van Global Industry Analysts Inc. uit 2015 worden er in 2020 in totaal 2,5 miljard apparaten verzonden

USB-standaarden in een oogopslag

Keuzehulp voor USB-producten

Vergelijk de modellen en kies de juiste optie

USB 3.1 bij Black Box