Usb rechargeable что это значит

Обновлено: 06.07.2024

Типы быстрых зарядок и нюансы используемых кабелей

Современные смартфоны потребляют намного больше энергии, чем их предшественники: больше быстродействие, больше экран, больше памяти, GPS, Bluetooth, Wi-Fi. Все это прекрасно, однако емкости аккумуляторов за прогрессом не поспевают. В результате многие современные смартфоны держат заряд не более суток. Рано или поздно вы забываете поставить вечером гаджет на зарядку, а утром понимаете, что через 15 минут выходить из дома, а заряда — «на донышке». Что делать? Бежать покупать портативный аккумулятор или можно что-то сделать за эти 15 минут?

Как долго должен заряжаться аккумулятор?

Так получилось, что USB стал стандартом для зарядных устройств всех гаджетов. Но разрабатывался этот стандарт, во-первых, давно, во-вторых, совсем не для этого.

Стандарт USB был разработан еще в 1996 году. Устройства тех лет, питающиеся от разъема USB, зачастую не имели контроллеров питания и могли просто сгореть, получив большой ток. Поэтому в стандарте вплоть до версии 2.0 максимальный ток составлял 500 мА, поэтому заряда смартфона с батарейкой емкостью в 3000 мАч требовалось 7-8 часов, хотя сам аккумулятор вполне мог бы потреблять 1,5 А и зарядиться за 2-3 часа.

Именно поэтому зарядка, идущая в комплекте с гаджетом, зачастую заряжает его намного быстрее — она просто выдает повышенный ток, рассчитанный на конкретный аккумулятор.


Сам стандарт разрабатывался для передачи данных, а не для питания. Разъемы и кабели USB не предназначены для больших токов, так что производители гаджетов столкнулись с неприятностями, начав выпускать такие зарядки с токами до 5А и более. Провода кабеля USB довольно тонкие, сопротивление их высоко. Но с увеличением тока падение напряжения на кабеле и его нагрев стали довольно существенными. Кроме того, появились случаи перегрева тонких контактов разъема. Поэтому большинство обычных зарядный устройств дают на выходе до 2А, а зарядка по-прежнему длится часами.

Что такое быстрая зарядка?

Это зарядка токами 1С и выше, то есть токами, кратными емкости аккумулятора. Например, 1А для емкости 1000 м·Ач и так далее. Поначалу такой режим считался крайне неблагоприятным для литий-ионных батарей. Но со временем ситуация изменилась — зарядка током 1С уже не вызывает заметного снижения ресурса у современных аккумуляторов, а зарядка током в 2С приводит к потере примерно 20 % емкости через 500–800 циклов заряда-разряда. Да, если пользоваться быстрой зарядкой ежедневно, через пару лет вы заметите падение емкости. Но вряд ли из-за этого стоит отказываться от возможности зарядить телефон за полчаса.

Чтобы не было потерь на тонких проводах, режимы быстрой зарядки используют повышенное напряжение в кабеле. ЗУ может выдавать напряжение до 20В, а в гаджете оно понизится до требуемых 5В с соответствующим увеличением тока. Например, если ЗУ обеспечивает напряжение 20В и ток 2А, то на аккумуляторе будут 5В и 8А.

Для сохранения совместимости со старыми ЗУ и компьютерными USB, новым зарядным устройствам пришлось «поумнеть» — теперь они не сразу выдают максимальные ток и напряжение, а только после получения запроса от гаджета. К сожалению, способы «общения» ЗУ и гаджета у каждого производителя свои.


Типы быстрой зарядки

Quick Charge — стандарт компании Qualcomm, поддерживается устройствами, собранными на базе чипсетов Snapdragon, начиная с 2013 г. Максимальный поддерживаемый ток — 3А и 5A в версии 4, напряжение может меняться от 3,6 до 20 В, а также до 22 в версии 3 и до 21 в 4+. Стандарт теоретически обеспечивает до 100 Вт мощности, но практически такая мощность устройствами не поддерживается, а штатные ЗУ выдают всего 18 Вт. Контроль температуры в стандарт не вписан, так что нередки случаи перегрева при быстрой зарядке. Сейчас большинство производителей смартфонов обеспечивают контроль температуры при использовании QC. А стандарт QC 4 имеет полную поддержку протокола Power Delivery.


Adaptive Fast Charging компании Samsung основан на Quick Charge 2 и частично с ним совместим, поэтому заряжать его от ЗУ с поддержкой QC 2 можно, но зарядка идет медленнее, чем от штатного. Контроль температуры есть, так что зарядка безопасна.

Motorola Turbopower компанией Lenovo так же разработан на основе стандарта Quick Charge 2, с которым полностью совместим. Отличия незначительны, основное заключается не в самом стандарте, а в наличии штатного ЗУ Motorola на 25 Вт против 18 Вт у поддерживающих QC 2. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.


Huawei Super Charge применяется на устройствах Huawei и тоже основан на Quick Charge 2. Напряжение может достигать 5В, ток — 5А, давая в итоге максимальную мощность 25 Вт. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.

Pump Express разработан компанией MediaTek и поддерживается гаджетами, собранными на базе SoC этого производителя. Он также основан на Quick Charge 2, и полностью с ним совместим. Его мощность ограничена 15 Вт, поэтому на емких аккумуляторах он покажет меньшую скорость зарядки по сравнению с другими стандартами. Зато в Pump Express есть контроль температуры аккумулятора, что значительно повышает безопасность зарядки.


Быстрая зарядка Apple совместима с Power Delivery. ЗУ Apple может выдавать до 87 Вт, что позволяет быстро зарядить не только все модели iPhone, начиная с 8, но и емкие аккумуляторы iPad Pro и MacBook 12.


Oppo Vooc (и основанный на ней Dash Charge) выбиваются из остального ряда — это оригинальные, ни с чем не совместимые стандарты. Используются на устройствах OnePlus и Oppo. Зарядное устройство выдает до 25 Вт мощности. Из-за несовместимости стандартов быстрая зарядка осуществима только с помощью оригинальных зарядного устройства и кабеля.

Power Delivery — наиболее перспективный стандарт быстрой зарядки, разработанный консорциумом USB в 2015 году. Стандарт поддерживает напряжения питания до 20 В и ток до 3А, что в итоге дает до 60 Вт мощности. А наиболее перспективным он считается из-за того, что «встроен» в новый стандарт USB 3.1 и теперь любые устройства, использующие разъем Type-C, должны либо поддерживать Power Delivery, либо смириться с недовольством пользователей, пытающихся заряжать гаджеты от ЗУ с поддержкой PD. Apple и Qualcomm уже выбрали первый вариант.

USB 3.1 + Power Delivery = некоторые проблемы

Теперь «умным и быстрым» ЗУ может быть любое устройство, поддерживающее USB 3.1. Заряжаемое устройство определит возможности заряжающего порта, измерив сопротивление между парой контактов разъема — CC и Vbus. Если порт может выдать максимум 0,9 А, как обычный порт USB 3.0, сопротивление будет равно 56 кОм, 22 кОм «скажут» гаджету, что ЗУ может выдать до 1,5 А, а 10 кОм — 3А.


Но как быть с кабелями-переходниками с Type-C на USB 2.0? У первого — 24 контакта, у второго — всего 4, а тех, между которыми ЗУ должно выставлять сигнальное сопротивление, просто нет. Консорциум USB решил встраивать резисторы прямо внутрь кабеля: 10 кОм в кабеля для мощных ЗУ, 22 кОм — для ЗУ с выходным током 1,5 А, ну и для 0,9 А — 56 кОм.

А если перепутать? Чаще всего — ЗУ не даст максимального тока и зарядка будет идти в разы дольше. Если же ЗУ попытается дать гаджету ток больше, чем оно способно, то может выйти из строя, а в худшем случае — испортить и гаджет.

Масла в огонь подлили китайцы, начав засовывать резисторы 10 кОм во все кабели-переходники с Type-C на USB 2.0. В том числе и в дешевые тонкожильные, неспособные выдержать те 3А, которые он якобы должен пропускать.

Чтобы всем стало совсем «весело», консорциум USB регламентировал установку в кабели Type-C маркирующей микросхемы eMarker, информирующей оба подключенных к нему устройства о возможностях кабеля. Проблема в том, что дорогостоящий кабель с микросхемой eMarker может быстро сгореть на паре ЗУ–гаджет, поддерживающей какой-нибудь стандарт быстрой зарядки, отличной от Power Delivery. eMarker питается от 5В, а тот же QickCharge 2 и все основанные на нем протоколы запросто могут поднять напряжение питающей линии до 18 В.

Вывод один — не используйте для быстрой зарядки «случайные» кабели. Это особенно важно для кабелей с разъемами Type-C, но актуально и для старых разъемов: невооруженным глазом не заметить, что у кабеля сечение жил меньше и разъем контактирует неплотно. В результате зарядка будет идти намного дольше, и это еще не самое худшее: возникающий из-за искрения контактов нагрев может привести к повреждению разъема или вообще к воспламенению прилегающего пластика. Настоятельно рекомендуется не пользоваться для зарядки «чужими» проводами, пусть они и выглядят подходящими.

Все о разъеме USB Type-C: один для всех

Стандарт USB давно стал народным. Просто нет пользователя, не знакомого с ним. От этого еще более смелым и сложным выглядит сделанный разработчиками шаг к переходу на совершенно новый разъем. Оправдал ли он себя?

Маленькая революция в мире USB

USB Type-C или USB-C, кстати, оба варианта названия верны, — универсальный разъем стандарта USB, курируемого международной организацией USB-IF. Первый релиз был выпущен в 2014 году, а последняя и действующая спецификация 2.0 датирована августом 2019 года. USB-C призван заменить все существующие стандартные разъемы USB.


В спецификации приведены конструктивные преимущества:

  • возможность использования в тонких гаджетах (ультрабуках, смартфонах и т.п.) за счет компактности — высота гнезда USB Type-C не превышает 3 мм;
  • независимость от ориентации штекера — можно подключать любой стороной;
  • независимость от направления подключения (хост и девайс) — одинаковый разъем на обоих концах кабеля.

Без паники — по старой доброй традиции USB сохраняется обратная совместимость со старыми версиями стандарта. C помощью переходника вы подключитесь к устройству с традиционными Type A или Micro B. Разумеется, скорость передачи данных и уровень мощности будут ограничены по минимальной версии стандарта у взаимодействующих устройств. Тот же Micro USB, свойственный для USB 2.0, порежет полосу до 480 Мбит/с. Подробнее об этом в разделе про кабели.

Самое интересное начинается как раз с пропускной способности. Начиная с версии USB 3.2 Gen2x2, он же SuperSpeed 20 Гбит/с (подробнее про правильные наименования здесь и здесь), используется только USB Type-C.

В будущем стандарте USB4, который уже совсем близко, будет поддержка только этого разъема. Если нужна скорость от 20 Гбит/с и выше — только посредством USB-C.

Разумеется, помимо инновационного конструктива, разработчики произвели серьезный апдейт основных ТТХ. В первую очередь, это расширение полосы и увеличение мощности. Дополнительно появилась возможность работы со сторонними интерфейсами. Зафиксируем все, что «проходит» через разъем USB-C:

  • USB 2.0;
  • USB 3.2;
  • USB4;
  • Thunderbolt3 (TBT3);
  • USB Power Delivery (USB PD);
  • DisplayPort Alt Mode (DP AM).

Подробнее о доступных альтернативных режимах и модных способах подключения монитора читайте здесь.

Вскрытие покажет. Распиновка USB Type-C

Рассмотрим внимательнее разъем. Внешне он сильно отличается от своих предшественников, впервые получив округлую симметричную форму.


Начинка разъема отличается в зависимости от исполнения. Гнездо бывает двух типов: полнофункциональное (Full-Featured Type-C Receptacle) и поддерживающее только USB 2.0 (USB 2.0 Type-C Receptacle).

Заглянем внутрь полнофункциональной «мамы» — там расположена двухсторонняя площадка с 24 контактами, которые делятся на несколько контактных групп:


  • A1, A12 и B1, B2 — «земля», расположены симметрично;
  • A4, A9 и B4, B9 — питание, расположены симметрично;
  • A6, A7 и B6, B7 — пара пинов для передачи данных по USB 2.0, на обратной стороне расположены зеркально;
  • A2, A3, A10, A11 и B2, B3, B10, B11 — две пары пинов для высокоскоростной передачи данных по USB 3.2 и USB4, а также альтернативного режима. Каждая пара пинов образует канал (lane). На обратной стороне каналы имеют зеркальное расположение;
  • A5 и B5 — зеркально расположенные управляющие контакты;
  • A8 и B8 — зеркально расположенные вспомогательные контакты, используемые для передачи нестандартных сигналов, например, звуковых в альтернативном режиме.

В гнезде, поддерживающем только USB 2.0, на усмотрение производителя разрешается не разводить контакты высокоскоростных каналов.

Кстати, в подавляющем большинстве смартфонов порт USB-C только с 2.0. Например, на борту Honor 20 как раз такой «урезанный» разъем, а у старшего брата Huawei P30 уже полнофункциональный.

Штекер существует уже в трех разновидностях (это мы еще до кабелей не дошли):

  • полнофункциональный (Full-Featured Type-C Plug);
  • кабель USB 2.0 (USB 2.0 Type-C Plug);
  • только для питания (Type-C Power-Only Plug).

Полнофункциональный штекер содержит минимум 22 контакта:


Часто пины B6 и B7 отсутствуют, поскольку для USB 2.0 достаточно одной контактной пары, а в гнезде они имеются на обеих сторонах. Один из управляющих пинов меняет свое назначение и называется Vconn. Он используется для питания специального чипа электронной маркировки.

В штекере USB 2.0 Type-C отсутствуют пины высокоскоростных каналов и нестандартных сигналов (SBU1 и SBU2). Таким образом, остается минимум в 12 контактов.

Штекер типа «Power Only» встречается в природе нечасто и содержит девять обязательных пинов (A1, A4, A5, A9, A12, B1, B4, B9, B12). Наличие остальных — опционально.

Как штекер с гнездом разговаривали. Конфигурация соединения

При осуществлении контакта запускается процесс конфигурации. Он происходит на управляющих пинах (CC1 И СС2) и состоит из нескольких этапов, включающих в себя:

  • определение источника питания и потребителя;
  • определение ориентации штекера;
  • определение ролей хоста и девайса;
  • коммуникация по протоколу USB Power Delivery (USB PD);
  • определение профиля питания;
  • настройка работы в альтернативном режиме (если требуется).

Протокол взаимодействия — USB PD. Именно он отвечает за альтернативные режимы и корректный выбор схемы питания устройств, о которых более подробно сказано в следующем разделе.

Неопознанные коаксиальные объекты

Оказывается, запутаться в кабелях можно, даже если он всего один и, к тому же, универсальный. Большинство критики USB-C связано именно с проводами и идентификацией их при покупке. Несколько важных критериев для упрощения этой задачи.

Согласно спецификации существует четыре типа кабелей:

  • полнофункциональный (Full-Featured Type-C Cable) — на обоих концах полнофункциональные штекеры;
  • USB 2.0 (USB 2.0 Type-C Cable) — на обоих концах штекеры с поддержкой только USB 2.0;
  • интегрированный (Captive cable) — на одном конце один из видов штекеров USB-C, а другой конец является несъемной частью устройства, например, зарядного;
  • активный (Active cable) — на обоих концах полнофункциональные штекеры.

Вдобавок ко всему есть еще Thunderbolt3 (TBT3). Это отдельная история, выходящая за рамки данного материала. Просто отметим, что такие кабели маркируются обособленно «Thunderbolt3», а с обеих сторон используются штекеры типа Full-Featured. Более ясной картина должна стать, когда в боевой режим переведут стандарт USB4, включающий TBT3 в альтернативном режиме.

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе это поддерживаемый стандарт. Если кабель планируется активно использовать для передачи данных, а тем более для подключения монитора, то убедитесь, что он полнофункциональный. Это нетривиальная задача, поскольку далеко не все производители указывают данную характеристику в документации (при наличии таковой).

Вот пример отличного кабеля, который поддерживает только USB 2.0:

В данном случае производитель известный и дорожит своим именем, поэтому на сайте хоть и не сразу, но можно найти, что максимальная скорость — 480 Мбит/с. Подобных кабелей на рынке много.

А вот пример полнофункционального кабеля:

Если информация по кабелю отсутствует, но есть возможность его визуально оценить, то присмотритесь к штекеру. В полнофункциональном штекере должно быть минимум 22 или 24 контакта. В разъеме USB 2.0 такого не будет, он улыбнется вам немного беззубо:


Второй слон, на котором держится мироздание USB-C, это уровень поддерживаемой мощности. Причем изменяться может и ток, и напряжение: кабель USB Type-C должен заряжать не только смартфоны и планшеты, но и ноутбуки и даже мониторы. Рабочее напряжение типичного зарядника ноутбука лежит в диапазоне 17–20В, а монитору порой и все 100Вт подавай! Вот и приходится USB-C наряду с поддержкой тока до 5А расширять границы поддерживаемого напряжения до 20В.

А как же не сжечь любимый планшет, спросите вы? Разруливает это все тот же протокол USB PD посредством переключения профилей питания. После установления соединения устройства пытаются договориться, кто сколько может и кому сколько надо. Для безопасности «разговор» начнется с напряжения 5В.


Есть четыре уровня: 7.5Вт, 15Вт, 27Вт и 45Вт. Для каждого из них своя конфигурация напряжения и тока. Например, для 15Вт доступны варианты с 5В и 9В, а для мощности свыше 45Вт добавляются 15В и 20В.

Кабели ранжируются по силе тока, на которую они рассчитаны. Есть три варианта: 1.5А, 3А и 5А. Всегда обращайте внимание на этот параметр! Не допускается подключение монитора кабелем менее 5А.

Третья значимая характеристика кабеля — его длина. Ниже таблица по рекомендованной длине пассивных кабелей. Активные кабели содержат дополнительные трансмиттеры для обеспечения передачи сигнала.


Не сопротивляйтесь — постарайтесь получить удовольствие

Действительно, разобраться со всеми нюансами USB-C не просто. Но это будущее стандарта USB, которое уже наступило. Нужно использовать его лучшие фичи. Проверяйте характеристики и совместимость подключаемых устройств и кабелей, к последним особое внимание. И тогда сила точно пребудет с вами.

Зарядка батареи смартфона за считаные минуты вместо томительных часов ожидания — это вполне обыденная практика на сегодняшний день. Актуальное поколение мобильных гаджетов медиум-класса и выше умеет не только относительно долго удерживать заряд, но и быстро принимать его. Ускоренную процедуру «заправки» обеспечивает технология быстрой зарядки. О ее разновидностях мы и поговорим.


Скорость зарядки аккумуляторной батареи смартфона зависит от множества факторов. Главный из них — увеличенная мощность энергетического снабжения.

Как работает ускоренная зарядка?

Батарея смартфона заряжается, когда через нее проходит ток. И чем большая мощность на нее подается, тем быстрее восполняются энергетические запасы в ячейках аккумулятора. Мощность зарядки измеряется в Ваттах — это величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт).

Взять «зарядник» к смартфону, что называется, от балды не получится, т.к. каждая батарея может «потянуть» определенные параметры мощности. Чтобы обезопасить зарядный процесс аккумулятора, используются специальные контроллеры заряда. Они определяют силу тока (А) и напряжение (В), при которых батарея заряжается, и регулируют общие параметры. Для контроля зачастую используются несколько параметров: оценка уровня заряда, защита от перегрузки адаптера, порта и аккумулятора.

До 70-80 % смартфоны заряжаются достаточно быстро. Затем мощность постепенно уменьшается для продления срока жизни аккумулятора.
Смартфоны с поддержкой быстрой «заправки» заряжаются вдвое-втрое быстрее, чем с обычной зарядкой.

Большая проблема индустрии смартфонов — отсутствие единого стандарта ускоренной зарядки. Совместимости между разными технологиями нет, за редкими исключениями. Каждый производитель «варится в своем котле» и продвигает собственный стандарт быстрой «заправки», что как минимум вызывает сложности в подборе подходящего блока питания.

USB Battery Charging

Во времена до появления у смартфонов USB-разъемов на поле зарядных устройств царила полная неразбериха. «Трубки» Nokia заряжались через шнурок с круглым штекером (потоньше и потолще), аппараты Sony Ericsson — через сложный проприетарный разъем и т.п. Как результат, появилась идея объединить всех производителей и создать универсальную зарядку. На эту роль наилучшим образом подходил интерфейс USB. Спецом для портативных гаджетов были созданы уменьшенные штекеры: сначала miniUSB, затем microUSB и USB C. Последний стал основным для процедур ускоренной «заправки» аккумулятора.

Все смартфоны и планшеты без поддержки быстрой зарядки используют USB Battery Charging ревизии BC 1.2, принятой в 2010 году. Ну или собственные надстройки, основанные на этом стандарте. Мощность таких зарядников зачастую составляет 10 Вт (5 В / 2 А). В процессе зарядки микросхема-контроллер непрерывно отслеживает ряд важных параметров, в частности ток, напряжение источника и аккумулятора, температуру батареи во избежание перегрева.

USB Power Delivery

Продвижением стандарта USB Power Delivery занимается небезызвестная Корпорация Добра Google. Целью поискового гиганта было ввести универсальное решение для различных устройств, чтобы у пользователей не возникало проблем с совместимостью аксессуаров для зарядки. Главенствующей идеей USB Power Delivery является создание единого стандарта зарядки, который можно было бы использовать во всех USB-устройствах — от смартфонов до ноутбуков.

Спецификация может использовать до четырех вариантов рабочего напряжения (5 В, 9 В, 12 В и 20 В) при токе до 5 А. Соответственно, она поддерживает пиковую мощность до 100 Вт, но большинство зарядных устройств для смартфонов рассчитаны на мощность в разы меньше.

Актуальный стандарт USB Power Delivery 3.0 делится на четыре энергетические категории:

Источники питания мощностью сверх 15 Вт работают с напряжениями 5 В и 9 В, для зарядок 27+ Вт этот показатель составляет 5 В, 9 В и 15 В, а для 45 Вт и выше — 5 В, 9В, 15 В и 20 В.

Интересный факт. В 2020 году для «Айфонов» выпустили беспроводное зарядное устройство MagSafe, которое поддерживает ускоренную зарядку «по воздуху» мощностью до 15 Вт.

Qualcomm Quick Charge

Наибольшей популярностью пользуется стандарт быстрой зарядки Quick Charge от Qualcomm. Его развивают с 2013 года. Секрет успеха технологии — широчайшее распространение «драконовых» мобильных чипсетов, которые обитают на борту как бюджетников, так и бескомпромиссных флагманов.
Наглядный прирост скорости зарядки в зависимости от редакций Quick Charge.

Существует несколько ревизий стандарта ускоренной зарядки от Qualcomm:

1. Quick Charge 1.0: максимальная мощность — 10 Вт; напряжение — 5В; сила тока — 2 А.

2. Quick Charge 2.0: максимальная мощность — 18 Вт; напряжение — 5 / 9 / 12 В; сила тока — 1.67 / 2 А.

Новшество во второй ревизии — технология Dual Charge для разделения потока зарядки на две интегральные схемы управления питанием (PMICs) с целью уменьшения температуры заряжаемого устройства.

3. Quick Charge 3.0: максимальная мощность — 18 Вт; напряжение — 3.6-20 В с шагом 0.2 В; сила тока — 2.6 / 4.6 А.

В третьем поколении настройка смартфона на один из десятков уровней зарядки производится динамически. Этим заведует «умный» алгоритм интеллектуального опроса INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage). Разработчики добились повышения КПД, что привело к двукратному приросту скорости зарядки и снизило нагрузку на аккумулятор.

4. Quick Charge 4.0 / 4.0+: максимальная мощность — 100 Вт (27 Вт для USB-PD); напряжение — 3.6-20 В с шагом 0.2 В (5 / 9 В для USB-PD); сила тока — 2.6 / 4.6 А (3 А для USB-PD).

Ключевым новшеством в «четверке» стало обеспечение полной совместимости со стандартом USB Power Delivery. Блок питания запрашивает у смартфона поддержку USB-PD, после чего определяет параметры подачи напряжения. Если ответ положительный — питание осуществляется по стандарту USB-PD, если нет — активируется протокол Quick Charge.

5. Quick Charge 5.0: максимальная мощность — 100+ Вт; напряжение — 3.3-20 В; сила тока — 3.3 / 5 / 5+ А.

По сравнению с предыдущим поколением пятый стандарт примерно на 70 % эффективнее и на 10 °С «холоднее». Шутка ли, при использовании технологии обещается 50-процентная зарядка аккумулятора 4500 мАч всего за 5 мин. Его полная «заправка» занимает по времени 15 мин.

Между выходом технологий USB 2.0 и USB 3.0 прошло много лет и преимущество новинки было очевидным — десятикратный прирост скорости. Но затем обновления самого распространенного проводного интерфейса передачи данных начали появляться, словно грибы после дождя. В последний раз международная организация USB Implementers Forum анонсировала сразу две версии: 3.2, доступную здесь и сейчас, и 4, так сказать, на ближайшую перспективу. Насколько существенно отличаются друг от друга все актуальные вариации Universal Serial Bus, мы расскажем в этой статье.


Генеалогическое древо

Совсем уж древний стандарт USB 1.1 (12 Мбит/с или 1.5 МБ/с), канувший в лету в середине 2000-х, мы, пожалуй, пропустим, а вот о последующих версиях, в той или иной степени актуальных по сей день, поговорим подробнее.

USB 2.0 — самый старый из широко распространенных в данный момент интерфейсов проводной передачи данных. Анонсирован в далеком 2000 году, но массово популяризироваться начал только с 2005. Заявлена теоретическая скорость 480 Мбит/с (60 МБ/с), но практическая вдвое ниже — примерно 30 МБ/с. Главным преимуществом является гарантированная поддержка всеми популярными операционными системами (включая старушку Windows XP) без необходимости устанавливать драйверы. Тогда как порты USB 3.0 и новее до установки драйверов на чипсет могут либо работать в замедленном режиме, либо не работать вообще.

USB 3.0 (3.1 Gen 1, 3.2 Gen 1) — первая и дважды переименованная ради унификации наименований технология высокоскоростной проводной передачи данных. Теоретическая скорость составляет 5 Гбит/с (625 МБ/с), реальная же — около 450 МБ/с.

USB 3.1 Gen 2 (3.2 Gen 2) — вторая и самая быстрая из реально существующих на момент написания статьи имплементация Universal Serial Bus с теоретической скоростью 10 Гбит/с (1250 МБ/с) и практической порядка 900 МБ/с.

USB 3.2 Gen 2х2 — как нетрудно догадаться из названия, еще раз удвоенная по скорости технология. В теории заявлено 20 Гбит/с (2500 МБ/с), а сколько будет на практике, еще предстоит выяснить (вероятно, где-то 1800 МБ/с). Финальные спецификации USB 3.2 уже утверждены, а вот реальных устройств пока что нет. Первые модели, скорее всего, будут показаны на ближайшей выставке Computex Taipei 2019.

USB4 — грядущий стандарт, который должен объединить USB 3.2 и Thunderbolt 3. Пиковая теоретическая скорость составит 40 Гбит/с (5000 МБ/с). Сохранит обратную совместимость со всеми предыдущими версиями, включая USB 2.0.

Подробнее о USB-накопителях и их скоростях расскажем на примере новехонького WD My Passport SSD объемом 1 ТБ.


Высокая скорость чтения и записи, компактный и легкий, интерфейс подключения USB Type C 3.1 Gen 2, переходник на полноразмерный USB, аппаратное шифрование, выдерживает падение с высоты до 2 м.

Раньше линейка внешних USB-накопителей WD My Passport состояла исключительно из жестких дисков. Но постепенное снижение цен на флеш-память позволило создать в рамках этой серии первый портативный твердотел — My Passport SSD, объем которого варьирует от 256 ГБ до 2 ТБ. При этом он примерно вдвое меньше и втрое легче, чем типичный жесткий диск форм-фактора 2.5 дюйма.

Подключается к настольному ПК, ноутбуку, смартфону или планшету My Passport SSD посредством высокоскоростного двухстороннего кабеля USB Type C 3.1 Gen 2. В придачу в комплекте есть переходник на полноразмерный USB Type A. Производителем заявлена скорость последовательного чтения и записи до 540 МБ/с, что втрое быстрее любого внешнего HDD. Важно отметить, что скоростные показатели могут отличаться в зависимости от объема накопителя.

Кроме того, My Passport SSD выдерживает падение с двухметровой высоты без потери информации, тогда как даже самые защищенные портативные жесткие диски, облаченные в толстенный слой резины, способны пережить падение лишь с высоты 1.2 м. А вот пыле и влагозащиты нет — это привилегия накопителей под брендом SanDisk, который нынче принадлежит компании WD.

Помимо ударозащиты, предусмотрено 256-битное аппаратное AES-шифрование. Настроить его, а также резервное копирование, можно с помощью фирменного набора приложений WD Discovery. В целом же, My Passport SSD — это стильный на вид (разве что немного маркий), легкий и компактный внешний твердотельный накопитель, который существенно быстрее и защищеннее классических жестких дисков.

Результаты тестирования

Для тестирования My Passport SSD мы использовали следующие приложения: Crystal Disk Info для отображения подробных технических характеристик накопителя, Crystal Disk Mark для измерения скорости последовательного (линейного) чтения и записи в мегабайтах в секунду, Anvil's Storage Utilities для замера скорости случайного чтения и записи в IOPS (количество операций ввода/вывода в секунду) и времени доступа к файлам в миллисекундах, а также AIDA64 Disk Benchmark для проверки снижения скорости записи крупных файлов.

По результатам тестирования, скорость последовательного чтения и записи в Crystal Disk Mark составила 430 и 440 МБ/с соответственно. Для внешних USB-накопителей, будь-то SSD или HDD, довольно типично, что запись слегка быстрее чтения. Перетест же AIDA64 показал снижение скорости после записи 100 ГБ файлов с изначальных 440 до примерно 300 МБ/с. Происходит это по причине переполнения виртуального SLC-кеша, объем которого равен 10 процентам от объема диска (особенность всех SSD с флеш-памятью TLC).

А вот приложение Anvil's Storage Utilities традиционно занизило скорости последовательного чтения и записи по сравнению с CDM (другая методика тестирования), зато намеряло высокую скорость случайного чтения и записи (36 и 40 тысяч IOPS) и наоборот низкое время доступа к файлам (всего 0,4 мс). Проще говоря, большим количеством мелких файлов SSD оперирует без хоть сколько-нибудь заметных задержек. А именно этот параметр всегда был слабым местом HDD.

Выбранная же по умолчанию компанией WD для накопителя My Passport SSD файловая система exFAT не только лучше справляется с фрагментацией файлов, чем FAT32, но еще и экономнее расходует ресурс перезаписи ячеек флеш-памяти, чем NTFS. К тому, совместима exFAT со всеми современными операционными система: Windows, macOS, Linux и Android (в случае двух последних, возможно, потребуется установка соответствующего драйвера). Тогда как при желании использовать My Passport SSD для автоматического резервного копирования по технологии Apple Time Machine придется прибегнуть к переформатированию в APFS.

Выводы

Для флешек и портативных жестких дисков с лихвой хватает пропускной способности интерфейса USB 3.1 Gen 1, а для SSD более-менее достаточно USB 3.1 Gen 2. В свою очередь, еще более быстрая шина USB4 будет использоваться прежде всего для внешних видеокарт, которые требуются не только для игр, но и для профессиональной фотообработки, видеомонтажа и 3D-моделирования. Особенно актуально это для ноутбуков, в тонкий корпус которых трудно уместить по-настоящему мощный GPU. Первые модели внешних видеокарт с интерфейсом Thunderbolt 3 уже сейчас доступны в продажи, но стоят пока что дороговато и работают не достаточно отлажено. Но хочется верить, что с началом повсеместного внедрения USB4 внешние видюхи станут по-настоящему массовым продуктом.

Читайте также: