Чем хорош порт USB-C – отличия версий и преимущества перед Thunderbolt

Россия+7 (910) 990-43-11
Обновлено: 2022-01-23

Если вы не уверены в различиях между USB-C и Thunderbolt или между USB 3.0 и USB 3.2, вы не одиноки. Но учтите, мы уже пару лет находимся в довольно хорошем месте. Не так давно нам приходилось иметь дело со множеством других типов периферийных подключений, таких как параллельное, последовательное, FireWire, eSATA и так далее.

Этот пост поможет вам понять текущее состояние современных стандартов подключения, а именно USB и Thunderbolt, чтобы вы могли с уверенностью подключать одно устройство к другому.

Есть две вещи, которые нужно иметь в виду, с точки зрения непрофессионала: тип соединения и стандартные соединения. Начнём с типа.

Тип подключения – как всё устроено

Обычно мы используем кабель для подключения устройства (например, портативного накопителя) к хосту (например, компьютеру). Этот кабель, как и все кабели, имеет два конца, которые представляют собой штекерные разъёмы или, для краткости, разъёмы.

Один конец входит в хост, а другой – в само устройство. Отверстия, в которые вставляются концы кабеля, являются портами-розетками или, для краткости, портами. Конфигурация порта определяет его тип.

Каждому типу порта соответствует соответствующий разъём.

Тип порта USB-C – новая норма

Большинство современных устройств используют порт USB Type-C (или сокращенно USB-C).

Разъёмы и коннектор кабеля типа USB C

В этом случае оба конца соединительного кабеля одинаковые; это разъёмы USB-C. Это супер удобно – не нужно разбираться, какой конец провода идёт в хост, а какой – к устройству.

Порт USB-C также имеет двустороннюю ориентацию штекера, это означает, что вы можете подключать кабель любой стороной вверх или вниз.

Более того, тип порта USB-C также работает как разъём питания для больших устройств, таких как ноутбук – ему больше не нужен выделенный порт питания – и он может подавать питание в обоих направлениях. Так, например, при подключении двух смартфонов с помощью кабеля USB-C вы можете обмениваться данными и энергией между ними.

Это удобство доступно для последних стандартов USB и Thunderbolt 3, который также использует порт USB-C.

Я знаю о существовании Thunderbolt 4, как вы заметите в разделе «Стандарт подключения» ниже, но оставайтесь со мной! К концу вы поймете, почему Thunderbolt 3 имеет большее значение.

Другими словами, когда все наши устройства поддерживают USB-C, а это путь в будущее, больше не нужно беспокоиться о том, какой кабель носить с собой, поскольку существует только один тип кабеля.

Почти. К сожалению, всё гораздо сложнее. Во-первых, Thunderbolt и USB не полностью совместимы.

Типы портов: Thunderbolt 3 против USB-C

Все порты Thunderbolt 3 работают как USB-порт на базе USB-C, но не наоборот. В результате вы можете подключить портативный USB-накопитель к порту Thunderbolt 3, и он будет работать должным образом.

Однако устройство только с Thunderbolt 3, такое как портативный накопитель Samsung X5, не будет работать при подключении к USB-порту, даже если его кабель идеально подходит. Причина в том, что у Thunderbolt 3 больше требований. Thunderbolt 3 – это нечто большее, чем соединение USB на базе USB-C.

Что касается соединительного кабеля, все кабели Thunderbolt 3 работают как кабели USB-C, но только высококачественные кабели USB-C могут работать с Thunderbolt 3 – «некачественные» кабели могут работать, но с гораздо меньшей скоростью или просто ненадежны.

По этой причине кабель Thunderbolt 3 обычно имеет символ TB3, и это единственный способ визуально отличить кабель от USB-аналога.

Кроме того, нам по-прежнему приходится иметь дело с другими типами портов, отличными от USB-C.

Устаревшие типы портов USB

Поскольку на рынке существуют миллиарды USB-устройств, их необходимо поддерживать. И в обозримом будущем вы, скорее всего, столкнётесь со старыми типами USB-портов.

В этом случае помните, что такой соединительный кабель имеет два разных конца: A и B.

USB типа A

Конец, который входит в хост, называется разъёмом USB Type-A.

До USB-C этот разъём и соответствующий тип порта – гнездовой порт USB-A – оставался одинаковым во всех стандартах USB.

Сейчас существует две версии USB Type-A:

  • USB Type-A: используется в USB 1.1 – USB 2.0 и поддерживает скорость до 480 Мбит/с.
  • USB Type-A SuperSpeed: используется в стандартах USB 3.x – подробнее об этом ниже – и поддерживает скорость до 10 Гбит/с. Обычно он бывает синего цвета.

Разъёмы USB типа А и типа А SuperSpeed

Опять же, эти два типа используют один и тот же порт и работают взаимозаменяемо (со своей скоростью). Другими словами, USB Type-A SuperSpeed обратно совместим с USB Type-A.

Если уже начинаете путаться, что ж, дальше станет намного хуже.

USB типа B

Это другой конец кабеля, который входит в устройство, и здесь всё становится очень сложным.

Существует так много вариантов стандартного USB Type-B. Это не говоря уже о бесчисленных нестандартных проприетарных конструкциях Type-B, наиболее известной из которых является разъём Apple Lighting.

Для каждого варианта разъёмов типа B требуется собственный порт. Физически разъём одного варианта не подходит к порту другого. В результате для каждого типа порта требуется отдельный кабель.

Так, например, если у вас iPhone и другое устройство, отличное от Apple, вам придётся носить с собой как минимум два кабеля.

Несколько вариантов разъемов USB Type-B

Ниже приведены некоторые из многих стандартов типа B:

  • Standard-B (или Type-B): используется в стандартах USB 1.1 и USB 2.0. Он подходит для больших устройств, таких как принтеры или сканеры.
  • Standard-B SuperSpeed: доступный только для устройств USB 3.x, этот тип порта также лучше всего подходит для больших устройств, таких как внешний диск настольного компьютера.
  • Mini-USB (или Mini-B): значительно меньше, чем Type-B, этот стандарт предназначен для старых портативных устройств, таких как телефон-раскладушка, портативные накопители первого поколения. Сейчас он устарел.
  • Micro-USB (или Micro-B): немного меньше, чем Mini-USB, этот порт когда-то использовался для старых поколений смартфонов и планшетов. Он также постепенно исчезает.
  • Micro-USB SuperSpeed: уменьшенная версия Standard-B SuperSpeed. Он популярен в портативных жестких дисках, таких как WD My Passport.

Опять же, как вы можете себе представить, с таким количеством типов портов поиск подходящего кабеля для вашего устройства может быть проблемой, особенно когда вы спешите. Эта проблема является причиной того, что упомянутый выше тип порта USB-C – «рыцарь в сияющих доспехах».

Устаревший тип порта Thunderbolt

Хотя Thunderbolt намного моложе и «современнее» по сравнению с USB, у него тоже есть проблемы с портами.

Это потому, что до Thunderbolt 3 были оригинальные Thunderbolt и Thunderbolt 2, которые использовали тип порта Mini-Display. Этот стандарт был разработан исключительно для MAC с ограниченным использованием.

В результате, сложно встретить «устаревшие» устройства Thunderbolt, а Thunderbolt 3, который является первой версией стандарта, доступного за пределами экосистемы Apple, обычно не поддерживает устройства Thunderbolt 2 и Thunderbolt. Некоторые из них могут работать через адаптер, но в большинстве случаев они не работают.

Тем не менее, Thunderbolt 3 – первая версия TB, которая отходит от нормы TB, что является единственной причиной, по которой он может конкурировать с USB.

И тот факт, что он использует тип порта USB-C, означает, что USB слишком важен, чтобы его игнорировать. В будущих версиях Thunderbolt также будет использоваться порт USB-C.

Заключительные мысли о типе подключения USB-C

Маленький, симпатичный и хорошо спроектированный, USB Type-C – это новый тип порта, призванный заменить все другие типы USB-портов, предоставляя пользователям единый унифицированный стандарт порта.

Тот факт, что Thunderbolt 3 также использует этот порт, означает, что с этого момента он будет наиболее заметным типом. На данный момент это единственный USB-порт, который может работать со всеми существующими стандартами USB (за исключением старого USB 1.x), и, скорее всего, он также будет поддерживать будущие стандарты подключения.

Кстати, все устройства USB-C могут подключаться к порту USB Type-A через адаптер или кабель Type-A-Type-C. Таким образом, переход на USB-C позволяет вам получить лучшее из обоих миров, готовое к работе удобство с современным оборудованием и совместимость с устаревшими устройствами, когда это необходимо.

Стандарт подключения: как быстро всё подключается

Стандарт соединения определяет, насколько быстро соединение и что вы можете с ним делать.

Например, стандарт USB 2.0, определенный Форумом разработчиков USB, допускает скорость соединения до 480 Мбит/с, и вы также можете использовать его для зарядки подключенного устройства.

У нас есть два основных стандарта подключения: USB и Thunderbolt.

Дополнительно: стандарт подключения по сравнению с типом подключения

Важно отметить, что стандарт подключения не зависит от типа подключения, упомянутого выше.

Например, USB4 – это спецификация протокола, определяющая возможности производительности, которые разработчики могут реализовать в продукте.

Тем не менее, USB4 не обязательно означает SuperSpeed USB, USB Type-C, USB Standard-A, Micro-USB или любой другой USB-кабель или разъём – это атрибуты конкретного продукта.

Другой пример – это, опять же, кабель Apple Lightning для iPhone – несмотря на проприетарный дизайн порта, он использует стандарт USB 2.0.

Стандарты USB

Из-за многократных изменений названий третьего поколения USB стандарты USB могут сбивать с толку.

В настоящее время это:

  • USB4: это последний стандарт USB, который когда-то назывался USB 4.0. Это первый USB-порт, который имеет встроенные протоколы дисплея и, следовательно, включает в себя Thunderbolt 3. Кроме того, он имеет наилучшее соглашение об именах.

    USB4 доступен в двух вариантах.

    • USB4 20 Гбит/с: ограничение скорости 20 Гбит/с.
    • USB4 40 Гбит/с: ограничение скорости 40 Гбит/с.
  • USB 3.2 с тремя вариантами:
    • Поколение 2×2: ранее называлось USB 3.2 и является ещё одним развивающимся стандартом USB, несмотря на доступность USB4 – он всё ещё доступен на очень небольшом количестве устройств на рынке. Максимальная скорость: 20 Гбит/с.
    • Gen 2: ранее назывался USB 3.1 Gen 2, когда-то назывался USB 3.1. Максимальная скорость: 10 Гбит/с.
    • Gen 1: ранее назывался USB 3.1 Gen 1, также широко известный как USB 3.0. Максимальная скорость: 5 Гбит/с.
  • USB 2.0: старый стандарт, который всё ещё довольно популярен. Максимальная скорость: 480 Мбит/с.
  • USB 1.1: древний стандарт, который устарел. Максимальная скорость: 12 Мбит/с.

Напомним, что до сих пор у нас был USB 1.1 (устаревший), затем USB 2.0 (исчезающий), затем USB 3.2 (основной), затем USB4 (последний) – забудьте о 3.0 или 3.1, и вы будете менее запутаны.

Теперь имейте в виду, что USB 3.2 существует не сам по себе, а в одном из трёх вариантов, включая Gen 1, Gen 2 и Gen 2×2. (Gen = Поколение.)

Как правило, USB также может подавать питание на подключенное устройство. По этой причине для большинства портативных накопителей, если не для всех, не требуется отдельный адаптер питания; они получают «сок от хозяина».

С помощью специального программного обеспечения или драйвера USB также может передавать звуковые и видеосигналы, но только с определенным уровнем качества – обычно ниже, чем Thunderbolt. За исключением USB4, который работает так же, как Thunderbolt 3.

Обратите внимание на USB-кабели и скорость

Обратите внимание, что указанные выше скорости являются теоретическими. У USB сумасшедшие накладные расходы, и реальная стабильная скорость зависит от приложения.

Отчасти это связано с тем, что к USB-кабелю предъявляются относительно слабые требования и он работает как «мёртвый провод».

Разные производители могут изготавливать их по своему усмотрению для обслуживания собственных продуктов или для того, чтобы продавать их по дешевке. В результате большинство USB-кабелей считаются «некачественными».

Вот небольшой совет: не ожидайте, что дешёвый универсальный USB-кабель будет хорошо работать со всеми поддерживаемыми USB-устройствами. Лучше всего использовать кабель, который идёт в комплекте с конкретным устройством, или приобрести качественный у уважаемых поставщиков оборудования.

Что наиболее важно, в любом случае вы должны ожидать, что производительность USB-соединения будет между половиной и двумя третями скорости стандарта.

USB против Thunderbolt: краткая история

В таблице ниже вы сразу заметите, что в категории USB 3.2 большой беспорядок. Хорошо, что Форум разработчиков USB наконец-то начал активную работу над USB4.

Официальное название Год Прежнее название Тип порта на хосте Тип порта на устройстве Обратная совместимость
USB 1.1 1998 none Type-A none 12 Мбит/с
USB 2.0 2000 none Type-A USB 1.1 480 Мбит/с
USB 3.2 Gen 1 2008 USB 3.0 или USB 3.1 Gen 1 Type-A, USB-C USB 2.0, USB 1.1 5 Гбит/с
Thunderbolt 2011 none Mini DisplayPort none 10 Гбит/с
USB 3.2 Gen 2 2013 USB 3.1 или USB 3.1 Gen 2 Type-A, USB-C USB 3.2 Gen 1, USB 2.0, USB 1.1 10 Гбит/с
Thunderbolt 2 2013 none Mini DisplayPort Thunderbolt 20 Гбит/с
Thunderbolt 3 2015 none USB-C USB-C devices 40 Гбит/с
USB 3.2 Gen 2×2 2019 USB 3.2 USB-C USB 3.2 Gen 1/2, USB 2.0, USB 1.1 20 Гбит/с
USB4 20Gbps 2019 USB 4.0 USB-C Thunderbolt 3
USB-C devices
20 Гбит/с
USB4 40Gbps 2019 USB 4.0 USB-C Thunderbolt 3
USB-C devices
40 Гбит/с
Thunderbolt 4 2020 none USB-C Thunderbolt 3
USB-C devices
40 Гбит/с
Thunderbolt 5 Неизвестно none USB-C Thunderbolt 3
Thunderbolt 4
USB-C devices
80 Гбит/с

Стандарты Thunderbolt

Относительно молодой Thunderbolt претерпел три основных изменения. Thunderbolt 4 был впервые анонсирован в июле 2020 года, а устройства, поддерживающие его, будут доступны с конца 2021 года.

Тем не менее, вот состояние Thunderbolt:

  • Оригинальный Thunderbolt: этот стандарт использует порт типа Mini DisplayPort и имеет максимальную скорость 10 Гбит/с.
  • Thunderbolt 2: он также использует Mini DisplayPort и имеет максимальную скорость 20 Гбит/с.
  • Thunderbolt 3: используется порт USB-C. Максимальная скорость: 40 Гбит/с.
  • Thunderbolt X: в новых версиях (TB4, TB5 и т.д.) также будет использоваться порт USB-C, но с более высокой скоростью и, вероятно, с большим количеством функций.

Thunderbolt может намного больше, чем USB. Он может передавать видео/аудиосигналы сверхвысокой четкости с высокоскоростными сигналами данных и обеспечивает высокую мощность. Вы также можете последовательно подключить до 7 устройств без ухудшения качества сигнала.

Кстати, при запуске порт Thunderbolt 3 работал как USB 3.2 Gen 2×2 (20 Гбит/с) с некоторыми версиями, поддерживающими USB4. Будущие поколения Thunderbolt продолжат использовать тип порта USB-C и будут поддерживать новейший стандарт USB.

Дополнительно: Thunderbolt 3 против Thunderbolt 4

Трудно уловить разницу между этими двумя версиями. Thunderbolt 3 может фактически делать всё, что делает Thunderbolt 4 – оба имеют одинаковую максимальную скорость 40 Гбит/с.

Их отличает, вероятно, более строгие требования к сертификации Thunderbolt 4. В частности, для Thunderbolt 3 требуется минимальная скорость шины PCIe 16 Гбит/с, а для Thunderbolt 4 требуется PCIe 32 Гбит/с.

Вдобавок ко всему, Thunderbolt 4 также требует защиты прямого доступа к памяти (DMA) на базе Intel VT-D и имеет некоторые другие незначительные улучшения.

Thunderbolt 4 затрагивает, в первую очередь, производителей оборудования, которым для получения сертификата необходимо следовать более строгим требованиям. Thunderbolt 3, с другой стороны, предлагает большую гибкость в требованиях к оборудованию (и стоимости), но может не иметь такого же уровня стабильности.

С точки зрения пользователя, это почти одно и то же.

Примечание о кабелях Thunderbolt и скорости

Thunderbolt намного эффективнее по скорости, чем USB. Отчасти это связано с тем, что сам кабель Thunderbolt – это устройство, требующее питания – это больше, чем просто провод.

Вы можете ожидать, что устойчивые скорости в реальном мире будут близки к 90% от значений, упомянутых выше. Но, опять же, всё зависит от конкретного приложения.

Вывод: USB4 и Thunderbolt – стандарт будущего

Обладая широким набором возможностей, Thunderbolt – это стандарт, изначально разработанный для замены всех других проводных периферийных подключений, включая HDMI, DisplayPort и, возможно, даже USB.

Но Thunderbolt стоит дорого, требует дополнительного оборудования и немного сложен с точки зрения лицензирования для поставщиков оборудования.

Также стоит отметить, что то, как Intel реализовала Thunderbolt – добавив более высокую скорость и больше функций, – заставляет его перестать быть «стандартным» и делает «зонтичным протоколом», который охватывает беспорядок сбивающих с толку скоростей, оценок и особенностей.

Я считаю, что Thunderbolt в какой-то момент может стать нелогичным с точки зрения универсальной совместимости. В нём слишком много того, что людям не нужно, за счет затрат и ограничений приложений.

По этой причине свободный, простой и «грязный» USB выигрывает и будет продолжать преобладать в соревновании популярности.

Я предполагаю, что в какой-то момент Thunderbolt и USB, в конечном итоге, сойдутся, как в случае с USB4 и Thunderbolt 3.

И даже у порта USB-C уже достаточно причин для безраздельного господства. По этой причине, с точки зрения обычных пользователей, тип порта USB-C – это всё, о чём вам нужно заботиться.


5.0/1

Аватар Krokusha
2022-01-23 в 08:33
0
Короткий вопрос: Я планирую приобрести новый ноутбук, на котором будет предустановлена Windows 11. Важно ли получить Thunderbolt 4, а не 3? В чём преимущества 4 перед 3?
Аватар GeekNavt
2022-01-23 в 08:33
0
Как я уже упоминал в посте, это почти одно и то же. Получить Thunderbolt 4 не повредит, но вам, возможно, придётся доплатить за него. Я бы не стал беспокоиться, особенно когда вы используете Windows.
Аватар Zvelh
2022-01-23 в 08:30
0
У меня macbook pro 16 дюймов 2019 года. Имеется 4 порта thunderbolt 3.

Я хочу запускать виртуальные машины с внешнего диска. Я раздумываю, получу ли максимальную производительность от портативного SSD Sandisk Extreme PRO или мне лучше использовать корпус ssd Thunderbolt 3 и обычный ssd nvme (WD black 750).

Получу ли я такую же производительность от USB 3.2 gen 2×2, как от thunderbolt.
Аватар GeekNavt
2022-01-23 в 08:31
0
Thunderbolt всегда эффективнее.