Tout sur l'USB

Jul 20, 2023

Ce qui est étonnant à propos de l’USB-C, ce sont ses capacités à haut débit. Le brochage vous offre quatre paires différentielles à grande vitesse et quelques paires supplémentaires à vitesse inférieure, ce qui vous permet de pomper d'énormes quantités de données via un connecteur plus petit qu'une pièce d'un centime. Tous les appareils ne profitent pas de cette fonctionnalité, et ils ne sont pas obligés de le faire : l'USB-C est conçu pour être accessible à tous les appareils portables sous le soleil. Cependant, lorsque vous disposez d'un appareil ayant des besoins à haut débit via USB-C, il est glorieux de voir tout ce que l'USB-C peut vous apporter et à quel point il peut fonctionner correctement.

La possibilité d’obtenir une interface haut débit à partir de l’USB-C est appelée mode alternatif, « altmode » en abrégé. Les trois modes alternatifs que vous pouvez rencontrer de nos jours sont USB3, DisplayPort et Thunderbolt, certains sont tombés dans l'obscurité comme HDMI et VirtualLink, et certains sont en plein essor comme USB4. La plupart des modes alternatifs nécessitent une communication numérique USB-C, utilisant un certain type de messages sur le canal PD. Cela dit, ce n’est pas le cas de tous – l’USB3 est le plus simple. Passons en revue ce qui fait fonctionner un mode alternatif.

Si vous avez vu le brochage, vous avez vu les broches haute vitesse. Aujourd'hui, j'aimerais vous montrer quelles interfaces vous pouvez obtenir de ces broches de nos jours. Il ne s'agit pas d'une liste complète ou étendue – par exemple, je ne parlerai pas de choses comme l'USB4, en partie parce que je ne le comprends pas assez bien et que je n'en ai pas d'expérience ; cela, et il est certain que nous aurons davantage d’appareils haut débit équipés de l’USB-C à l’avenir. De plus, l'USB-C est suffisamment flexible pour qu'un pirate informatique puisse y exposer Ethernet ou SATA d'une manière compatible USB-C - et si c'est ce que vous recherchez, cet aperçu est peut-être ce qui vous aidera à le comprendre.

L'USB3 est très, très simple : vous disposez d'une paire TX et d'une paire RX, et bien que les vitesses de transmission soient bien supérieures à celles de l'USB2, elles sont gérables pour un pirate informatique. Si vous utilisez un PCB multicouche avec contrôle d'impédance pour les signaux USB3 et traitez vos paires de différences avec respect, votre connexion USB3 fonctionnera généralement.

Avec USB3 sur USB-C, pas beaucoup de changement – ​​vous aurez un multiplexeur pour gérer la rotation, mais c'est tout. Les multiplexeurs USB3 sont abondants, vous n'aurez donc pratiquement jamais de problème si vous ajoutez un jour un USB-C compatible USB3 sur votre carte. Il existe également un USB3 à double liaison, utilisant deux liaisons USB3 en parallèle pour augmenter le débit, mais les pirates ne rencontreront généralement ni n'auront besoin de celui-ci, et ce territoire a tendance à être mieux couvert par Thunderbolt. Vous souhaitez convertir un périphérique USB3 en USB-C ? Tout ce dont vous avez vraiment besoin est un multiplexeur. Si vous envisagez de mettre un connecteur MicroUSB 3.0 sur votre carte pour un de vos appareils haut débit, je vous demande poliment mais fermement de reconsidérer et d'y mettre une prise USB-C et un VL160 à la place.

Si vous concevez un périphérique USB3 équipé d'une prise, vous n'avez même pas besoin d'un multiplexeur pour la gestion de la rotation – vous n'avez en fait besoin d'aucune détection de rotation. Une seule résistance de 5,1 kΩ non surveillée suffira pour construire une clé USB3 qui se branche directement sur un port USB-C, ou pour réaliser un adaptateur USB-C mâle vers USB-A 3.0 femelle. Du côté des prises, vous pouvez éviter d'utiliser un multiplexeur si vous avez une connexion USB3 de rechange à sacrifier, même si ce n'est pas un échange merveilleux à faire, bien sûr. Je ne connais pas suffisamment l'USB3 double liaison pour dire si une telle connexion est compatible USB3 double liaison, mais je vois « non » comme une réponse plus probable que « oui » !

DisplayPort (DP) est une merveilleuse interface pour connecter des écrans haute résolution. Il a dépassé le HDMI dans l'espace de bureau, dominant l'espace d'affichage intégré sous sa forme eDP et offre des résolutions élevées sur un seul câble, souvent meilleures que celles du HDMI. Il est convertible en DVI ou HDMI avec un adaptateur bon marché utilisant une norme appelée DP++, et il n'est pas aussi grevé de redevances que HDMI. Il est logique que le consortium VESA ait travaillé avec le groupe USB pour implémenter la prise en charge DisplayPort, d'autant plus que les émetteurs DisplayPort dans les SoC sont de plus en plus populaires.

Si vous utilisez une station d'accueil avec sortie HDMI ou VGA, elle utilise le mode alternatif DisplayPort sous le capot. De plus en plus souvent, les moniteurs sont équipés d'entrées DisplayPort sur USB-C, et grâce à une fonctionnalité appelée MST, vous pouvez chaîner des moniteurs, vous offrant ainsi une configuration multi-moniteurs à câble unique – à moins que vous n'utilisiez un Macbook, comme Apple le refuse. pour prendre en charge MST sous MacOS.