Inhalt
- Es ist 2019 und USB-C ist immer noch ein Chaos
- Mehr als nur Laden: Datenübertragungsgeschwindigkeit
- Portengpässe sind ein Problem
- Warum die Kompatibilitätsprobleme?
- USB-C wird ein Chaos bleiben
25. April 2019
Es ist 2019 und USB-C ist immer noch ein Chaos
Die Unterstützung für USB-Stromversorgungs- und Schnellladespezifikationen wurde mit neueren Smartphones verbessert - ein vielversprechendes Zeichen. Dies könnte teilweise auf die Kompatibilität von Quick Charge 4 mit Power Delivery zurückzuführen sein. Die uneinheitliche Ergebnissammlung hebt das umfassendere Thema jedoch perfekt hervor. Smartphones verbergen die Unterstützung dieser Standards häufig irgendwo in einer Spezifikationstabelle, und selbst dann gibt es keine Garantie dafür, dass die Verbraucher wissen, was diese Standards bedeuten. Darüber hinaus variieren die Ladegeschwindigkeiten dieser Geräte erheblich. Selbst wenn ein Telefon beide Standards von Drittanbietern unterstützt, ist der Ladevorgang möglicherweise erheblich langsamer als bei Verwendung des Boxed Charger.
Ja, es gibt Kabel- und Netzteiletiketten, aber nur sehr wenige Verbraucher überprüfen diese, auch wenn sie korrekt angezeigt werden. Letztendlich gibt es sehr wenig Übereinstimmung über die Art der verfügbaren Aufladung. Dies wird noch deutlicher, wenn Produkte anfangen, bidirektionale Ladefunktionen zu nutzen, z. B. das Laden Ihres Telefons über den USB-Anschluss Ihres Laptops.
Es ist nicht zu erkennen, ob ein USB-C / A-Kabel Hochstromladevorgänge oder 3.1-Datengeschwindigkeiten unterstützt, wenn Sie es sich nur ansehen.
Mehr als nur Laden: Datenübertragungsgeschwindigkeit
Dies ist auch bei den Datenübertragungsgeschwindigkeiten der Fall. USB-C-Adapter unterstützen für einige Ports 2.x-, 3.x- und Thunderbolt-Geschwindigkeiten. Die Kabel müssen jedoch speziell für höhere Geschwindigkeitsanforderungen entwickelt werden.
Die Einführung von USB 3.2 und das lächerliche Gen1- und Gen2-Branding warf eine weitere Hürde für diejenigen auf, die sich mit dem immer komplizierter werdenden Namensschema auseinandersetzen möchten. Nur wenige Tage später hat die Ankündigung von USB 4, im Wesentlichen ein lizenzfreies Rebranding von Thunderbolt 3, das verbleibende Verständnis von Verbrauchern und Entwicklern gleichermaßen erschöpft. Während die höheren Zahlen im Allgemeinen auf schnellere Geschwindigkeiten hinweisen, gibt es für Verbraucher kaum eine Möglichkeit, herauszufinden, was sie benötigen, ohne durch diesen Branding-Sumpf zu waten.
Das USD-Datenbenennungsschema ist zweifellos ein Chaos. Die folgende Tabelle soll Ihnen hoffentlich dabei helfen, herauszufinden, was jede Spezifikation für Sie bietet.
Geräte und Kabel sind ebenso problematisch, wenn es um die Unterstützung von „Alternativmodi“ und anderen Protokollen geht. Diese fallen eher unter die USB-C-Spezifikation als unter die Datengeschwindigkeitsspezifikation des Ports. Dazu gehören DisplayPort-, MHL-, HDMI-, Ethernet- und Audiofunktionen, die über den Anschluss bereitgestellt werden. Alle diese Funktionen hängen von den angeschlossenen Geräten und Kabeln ab, die diese unterstützen. Diese sind kein obligatorischer Bestandteil der Spezifikation, da die Fähigkeiten und Bedürfnisse von Gerät zu Gerät deutlich variieren. Ein USB-Akku muss beispielsweise kein HDMI unterstützen.
Das Problem dabei ist, dass bestimmte Funktionen, die ein Benutzer in einem Produkt erwarten könnte, nicht unbedingt bereitgestellt werden. Verbraucher gehen möglicherweise davon aus, dass HDMI oder Ethernet über einen USB-C-Anschluss unterstützt werden, wenn einem Laptop die regulären Anschlüsse fehlen. Dies ist jedoch möglicherweise nicht der Fall. Noch frustrierender ist, dass die Funktionalität möglicherweise nur auf bestimmte Typ-C-Ports des Geräts beschränkt ist, sodass Sie möglicherweise 3 Ports haben, aber nur einen, der die gewünschten Funktionen bietet.
USB-C ist mit vielen Funktionen kompatibel, aber nicht jeder Port unterstützt alles.
USB-C macht die Funktionalität undurchsichtiger und nicht weniger. Es wird behauptet, alles zu tun, es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass ein Produkt tatsächlich mit einer dieser Funktionen funktioniert. Produktdatenblätter können in dieser Hinsicht Abhilfe schaffen, aber USB-Funktionen werden mit Ausnahme des Anschlusstyps häufig ausgelassen.Auch wenn detailliertere Informationen verfügbar sind und die Ports korrekt mit dem entsprechenden Branding gekennzeichnet sind, kann es für jemanden eine Menge Informationen sein, die er verarbeiten kann, wenn alles, was er möchte, funktioniert.
Portengpässe sind ein Problem
Dies bringt uns zu dem größten Problem mit dem umschaltbaren USB-Anschluss, zumindest bei Smartphones: Auf den Geräten fehlen sie. Ein einziger Audio- und Stromanschluss erweist sich bereits als problematisch im Bereich der Mobilteile, da die Verbraucher nach Dongles und Hubs greifen, um das Problem zu beheben. Dies eröffnet jedoch eine völlig neue Welt von Kompatibilitätsproblemen, z. B. ob Ihr Hub oder Dongle die gleiche Lademethode oder den gleichen Standard für bidirektionale Stromversorgung unterstützt oder ob Daten noch auf ein anderes Gerät übertragen werden können.
Ähnlich verhält es sich mit einigen der neuesten Laptops auf dem Markt. Wenn Sie die USB-C-Steckdose nicht mehr verwenden, wird die Anzahl der Peripheriegeräte beim Einschalten des Geräts sofort verringert. Dies ist besonders frustrierend, wenn man bedenkt, dass die meisten Laptops zunächst nur über einige Ports verfügen. Die Benutzer sind zunehmend gezwungen, sich mit Dongles zu verbinden, die an anderen Marktplätzen noch allgegenwärtig sind.
Ein Teil davon ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass USB-C zwar den Weg zu Laptops gefunden hat, in den gängigen Bildschirmen und häufigem Zubehör jedoch immer noch nicht vorhanden ist. Der neue Anschluss hat lediglich einige Komponenten aus dem Laptop auf das andere Ende des Kabels verschoben. Dies ist kein verbraucherfreundlicher Schritt, da die Preise häufig nur berechnet werden, um die Funktionalität älterer Produkte wiederherzustellen.
Versuch und Irrtum ist oft die einzige Möglichkeit, herauszufinden, was ein USB-C-Anschluss unterstützt.
Warum die Kompatibilitätsprobleme?
Die Kabelkompatibilität, wahrscheinlich das frustrierendste Problem von USB-C, resultiert aus der Unterstützung älterer Geräte für langsamere Geräte und der Einführung schnellerer Anwendungsfälle wie Videodaten. USB 2.0 verfügt nur über vier Stiftanschlüsse für Daten und Strom, während 3.0-Kabel diesen Wert auf acht erhöhen. USB-C-zu-A-Kabel, die üblicherweise zum Aufladen verwendet werden, sind in den Varianten 2.0, 3.0 und 3.1 erhältlich, was sich auf die Datenmenge und die Leistung auswirkt, die sie verarbeiten können. USB Power Delivery ist abwärtskompatibel und daher die beste Option zum Aufladen von Geräten mit älteren Kabeltypen und -geschwindigkeiten. Aufgrund der Verbreitung proprietärer Standards wissen Verbraucher jedoch nur selten genau, was sie erhalten.
Kabelqualität, -bewertung und -länge wirken sich auf die Funktionen aus, die über einen USB-C-Anschluss verfügbar sind.
Auch hier spielt die Kabelqualität eine Rolle, da einige Ladestandards erkennen, wie viel Strom ein Kabel verarbeiten kann, und die entsprechende Ladegeschwindigkeit festlegen. In unserem früheren Beispiel erfordert die Huawei-Technologie einen Nennstrom von 5 A, um mit voller Geschwindigkeit aufgeladen zu werden. Aus diesem Grund bieten einige längere Kabel von Drittanbietern nicht die gleichen Geschwindigkeiten wie die kleineren, die im Lieferumfang Ihres Telefons enthalten sind.
Wenn dies nicht kompliziert genug war, hat die Einführung von Hochgeschwindigkeitsdaten und Echtzeit-Videoübertragung neue Probleme mit sich gebracht. Sehr schnelle Signale leiden bei der Übertragung über große Entfernungen unter Dämpfung und Taktschwankungen, sodass Daten auf dem Weg verloren gehen können. Um dieses Problem zu beheben, können Kabel auch in passiver oder aktiver Ausführung angeboten werden. Aktive Kabel enthalten Redriver, um die Signalamplitude wiederherzustellen und einen Verlust der Signalqualität über große Entfernungen zu verhindern. Für lange Kabel, die für sehr hohe Datengeschwindigkeiten verwendet werden (z. B. zum Senden von Videos mit 4K und 60 Bildern pro Sekunde oder von Daten über Thunderbolt), sind aktive Komponenten erforderlich. Grundlegende Lade- und Datenübertragungsvorgänge können mit einem Standardpassivkabel durchgeführt werden, das weniger als zwei Meter lang ist.
DisplayPort, MHL, HMDI und Thunderbolt werden über passive USB-Kabel vom Typ C mit einem Abstand von weniger als zwei Metern unterstützt, wenn sie das SuperSpeed-USB-Logo „Trident“ tragen, oder weniger als ein Meter für mit SuperSpeed + gekennzeichnete Kabel. Für weitere Entfernungen sind aktive Kabel erforderlich. Wenn Sie eine Geschwindigkeit von 40 Gbit / s wünschen, müssen Sie auf das Thunderbolt-Logo achten. Passive Adapterkabel für andere USB-Typen unterstützen keinen dieser Modi.
Diese Tabelle zeigt, welche Alternativmodus-Protokolle von welchen Kabeltypen unterstützt werden.
Funktionskompatibilitätsprobleme betreffen auch den betreffenden Anschluss und das betreffende Gerät, die für eine breite Auswahl von Ladegeschwindigkeiten, Legacy-Standards und alternativen Modi konfiguriert werden können. USB-C ist ein komplexerer Port als seine Vorgänger und erfordert wesentlich mehr Software- und Hardware-Eingaben, damit die Dinge richtig funktionieren.
Ausgangspunkt für USB-C-Produkte ist das Power Delivery-Protokoll. Hier geht es nicht nur um das Aufladen, sondern auch darum, wie der Anschluss zusätzliche Funktionen wie HDMI und DisplayPort unterstützt, indem die zusätzlichen Anschlüsse verwendet werden. Alle alternativen Modi verwenden VDM (Power Delivery Structured Vendor Defined), um diese Modi zu ermitteln, zu konfigurieren, aufzurufen oder zu beenden. Wenn Ihr Gerät Power Delivery nicht unterstützt, werden unter dem Strich auch keine dieser anderen Funktionen unterstützt. Leider ist die Stromversorgungsschaltung komplizierter und teurer als die Barebone-Schaltung, und die Komplexität nimmt mit der Anzahl der Anschlüsse zu.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass jeder Stromversorgungsanschluss oder jedes Gerät alle Funktionen unterstützt. Es liegt an den Geräteherstellern, die erforderlichen Multiplexer und anderen ICs neben den Power Delivery-Komponenten und den regulären Anschlussverbindungen zur Unterstützung von Ethernet, Display und anderen alternativen Modi einzubeziehen. Das folgende Diagramm zeigt nur einige der verschiedenen Komponentenblöcke, die zum Vergrößern des Funktionsumfangs eines einzelnen USB-C-Anschlusses erforderlich sind.
Nur eine der vielen möglichen Konfigurationen zur Unterstützung einiger erweiterter USB-C-Funktionen.
Die Port-Schaltung wird nur dann komplizierter, wenn Produkte mehrere Signale wie Video oder Audio an mehrere USB-Ports leiten und verwalten möchten. Das Signalrouting wird immer komplexer und teurer, sodass Hersteller die Funktionalität auf nur einen oder zwei Ports beschränken.
Selbst für die Stromversorgung ist eine komplizierte Schaltung mit USB-C erforderlich, um den Typ des umschaltbaren Steckverbinders, die verschiedenen Stromversorgungsoptionen sowie die Wahl zwischen Aufwärts-, Abwärts- und bidirektionalem Ladeanschluss und Datenoptionen zu berücksichtigen. Um Kosten und Komplexität zu reduzieren, wird häufig festgestellt, dass Geräte mit mehreren Anschlüssen nur einen einzigen Stromversorgungsanschluss zum Aufladen des Geräts bieten.
USB-C wird ein Chaos bleiben
Die Komplexität von USB-C ist zweifellos Obwohl die Idee eines Kabels, das alles unterstützt, sehr nützlich ist, hat sich die Realität schnell zu einer gewundenen Kombination aus proprietären und spezifikationsgerechten Produkten, unterschiedlichen Kabelqualitäten und -fähigkeiten sowie undurchsichtiger Funktionsunterstützung entwickelt. Das Ergebnis ist ein Standard, der einfach zu verwenden aussieht, aber schnell zu Frustration der Verbraucher führt, da keine eindeutigen Hinweise darauf vorliegen, warum bestimmte Kabel und Funktionen nicht geräteübergreifend funktionieren.
Gleichzeitig stehen Produktentwickler vor einer ähnlich frustrierenden Situation. Die Unterstützung des gesamten Spektrums der erweiterten USB-C-Funktionen ist eine komplexe Konstruktionsleistung, weit mehr als bei früheren USB-Generationen. Darüber hinaus erhöht die zunehmende Anzahl von Komponenten und Steckverbindern die Entwicklungskosten und die Bereitstellungszeit. Zwar gibt es jetzt mehr integrierte ICs, um die Entwicklung zu vereinfachen, doch die Vielzahl von Optionen und Funktionen in der neuesten Spezifikation macht die Implementierung teuer und zeitaufwendig.
Nicht alle USB-C-Anschlüsse oder -Kabel sind gleich. Wenn dies nicht angesprochen wird, werden die Verbraucher unter Kopfschmerzen leiden.
Produktentwickler und das USB Implementers Forum müssen sich mit dieser Situation auseinandersetzen und den Standard in eine verbraucherfreundlichere Richtung lenken. Eine bessere Kennzeichnung könnte den Verbrauchern helfen, zu identifizieren, welche Kabel und Produkte welche Merkmale unterstützen. Bisher waren die Namensschemata und Logos für gelegentliche Blicke eher unfreundlich. Eine obligatorische Kabel- und Anschlussfärbung, wie sie bei USB 3.0-Anschlüssen der Fall war, könnte Abhilfe schaffen, aber sie macht den ganzen Zweck dieser einheitlichen Lösung zunichte. In beiden Fällen hilft ein strikt durchgesetzter Standard, der den Verbrauchern hilft, sich mit der Kompatibilität vertraut zu machen.
Ehrlich gesagt sehe ich keinen einfachen Ausweg aus dem Chaos, in dem sich der Standard derzeit befindet. Die neuere Einführung von USB 3.2 und USB 4 macht den Standard nur komplizierter und weniger benutzerfreundlich. Hoffentlich müssen wir nicht bis zu USB-D warten, bevor diese Situation behoben ist.
Lesen Sie weiter: Beste USB-C-Kabel
