USB 3.0 новый стандарт обещающий 100 Вт
для подключаемых устройств

Объединение производителей в которое входят Intel, Hewlett-Packard, Microsoft, ST-Erricson, NEC, TI и другие компании, более мелкие производители комплектующих для ПК - железа, сообщило о достижении договоренности и готовности введение новой спецификации USB, которая кроме высокой пропускной способности позволяет повысить передаваемую через USB порт мощность до 100 Вт.

Порт и кабель по данной спецификации получил графическое обозначение:

Прочитал в статье Анатолия Будько «100-ваттный USB 3.0 положит конец проприетарным зарядникам» http://habrahabr.ru/post/148394/#habracut что новый стандарт значительно упростит зарядку и питание многочисленных устройств, включая ноутбуки и небольшие настольные компьютеры, внешние жесткие диски, принтеры, а также даст возможность передавать данные со скоростью до 5 Гбит/с.

Разработчики высказывают надежды на то, что кабель и разъемы нового стандарта помогут отказаться от многочисленных зарядных устройства и блоков питания, а это означает не только удобство для пользователя, но и уменьшение количества электробытовых отходов.

Не часто разработчики озадачиваются количеством бытовых отходов!

Стандарт представляет собой дополнение к USB 2.0 и 3.0, полностью обратно совместимое с предыдущими версиями. В ноябре 2008 года впервые была выпущена спецификация USB 3.0, и с тех пор разрабатывающая и продвигающая его группа непрерывно работала над улучшением стандарта, задумываясь о функциях, важных для конечного пользователя.

Согласно новому стандарту, кабель будет передавать значительно большую мощность.

Для сравнения по ранее действующим стандартам:

USB 1.1 позволяет отдавать по 500 ма на порт

USB 2.0 позволяет отдавать по 500 ма на устройство

USB 3.0 позволяет отдавать по 900 ма на устройство (по описанию 2А, а по некоторым данным до 2,7А)

Новый стандарт позволит отдавать устройству подключенному к USB 3.0 порта, как написано выше, до 100 Вт.

 

Для него определены следующие профили линий электропитания внешних устройств:

1. Профиль 0 резервный
2. Профиль 1 порт способен обеспечить 5V/2.0A (10 Вт),
3. Профиль 2 порт способен обеспечить 5V/2.0A, 12V/1.5A (28 Вт),
4. Профиль 3 порт способен обеспечить 5V/2.0A, 12V/3A (46 Вт),
5. Профиль 4 порт способен обеспечить 5V/2.0A, 12V или 20V/3A соответственно (мах 70 Вт),
6. Профиль 5 порт способен обеспечить 5V/2.0A, 12V или 20V/5A соответственно (мах 110 Вт).

Как Вы видите основная передаваемая мощность обеспечивается по дополнительным линиям 12V или 20V. мощность передаваемая по "своим" USB цепям - 10 Вт.

Мощность профиля определены, так чтобы обеспечить совместимость профилей устройств сверху вниз. Устройство, которому требуется по спецификации «профиль 2», будет работать одинаково хорошо когда соединено с «профилем 2» или любым более высоким..

ПО - USB Power Delivery допускает переключаемый источник энергии без изменения направления кабеля и имеет шесть режимов питания, между которыми предусмотрено «умное» переключение прямо в ходу работы под управлением Device Policy Manager. Также есть поддержка спецификации Battery Charge 1.2.

Передача энергии потребует специальных сертифицированных кабелей USB Power Delivery. Спецификация включает механизм проверок возможностей кабеля и конфигурации соединений, ведь пропускание по no-name кабелям 100 ватт мощности — достаточно рискованное и пожароопасное занятие.

Возможно представить себе множество сценариев использования нового стандарта:
подключенный в бытовую электросеть ноутбук, заряжающий аккумулятор другого устройства. После отключения внешнего питания, ноутбук прямо на ходу может перейти в более щадящий режим, вообще перестать питать внешнее устройство или наоборот, начать забирать из него энергию.

Мое впечатление от нового стандарта

Учитывая что упругий контакт современного разъема, в зависимости от конструкции, нормально работает при токах 1 — 3 А, можно сразу предположить, что в реальных переносных устройствах при максимальных токах он работает на предельной нагрузке, а значит будет иметь низкую надежность. И это тем более, что данная конструкция не имеет механических фиксаторов в соединителе.

Так что особо «пожароопасными» станут не только кабели, но и разъемы. Поэтому можно предполагать в будущем дальнейшее развитие данного стандарта (изменение конструкции разъемного соединения) или ограничение его нагрузочной мощности на уровне 30-50%.

Особенно интересно применение данной редакции USB 3.0 в портативной технике.

Ноутбуках, нетбуках, планшетниках — где энергетическая обеспеченность устройства в несколько раз меньше оговоренных в спецификации для USB 3.0 порта. Получается, что данные устройства должны служить транслятором мощности от сетевого блока питания (ресурса батареи на него просто не хватит). А учитывая, что и напряжение батареи переносных устройств часто меньше оговоренных спецификацией 12, 20 V, то эти напряжения необходимо вырабатывать в блоке питания переносного устройства.

А это увеличение потребляемой им мощности встроенного преобразователя, а так же и его сетевого блока питания.

Поэтому, на мой взгляд, данный стандарт более подходит для стационарных компьютеров.

Историческая справка по USB

Спецификация USB 1.0 была предложена в ноябре 1995 года группой компаний в составе Intel, Microsoft, Philips, US Robotics, для замены традиционных интерфейсов: PS/2, последовательных и параллельных портов, порта джойстика, SCSI. Задачей USB  1.0 была не только передача информации, но и питание внешних подключаемых по USB. Имеет модификации для подключения малогабаритных устройств miniUSB, microUSB.
USB 1.0/1.1 имели режимы работы:
- LowSpeed со скоростью 1,5 Мбит/сек, при длине кабеля до 3 м (для подключения клавиату, мыши, джойстика),
- FullSpeed со скоростью передачи до 12 Мбит/сек, при длине кабеля до 5 м (для подключения аудио и видео устройств).

Спецификация USB 2.0 появилась весной 2000 года добавил новый режим HiSpeed с теоретической скоростью до 480 Мбит/сек (по чисто техническим причинам она оказалась недостижимой).

В конце 2007 - начале 2008 года появилась спецификация USB 3.0 с новым режимом SuperSpeed со скоростью передачи данных до 4,8 Гбит/сек и увеличенным до 900 мА током потребления подключаемых усройств.

Ссылки:

1. Новый стандарт USB позволит передавать до 100 Вт мощности

А.Сорокин,
2012