USB-C: fare chiarezza è importante

Da Usb a Usb-C: in un quarto di secolo l’interfaccia Usb si è affermata come soluzione condivisa da tutto il settore dell’elettronica. Ha cambiato pelle più volte, creando anche confusione.

Usb-C

Introdotto sul mercato tra il 2014 e il 2016, lo standard Usb-C – la dicitura più corretta sarebbe Usb Type-C – definisce le caratteristiche fisiche del connettore che dovrebbe affermarsi come vera soluzione universale in grado di supportare tutti i diversi standard di collegamento oggi disponibili. Per fare ciò il numero delle linee di segnale previste dall’Usb-C è triplo rispetto a quello richiesto per i connettori progettati in origine per lo standard Usb 3.0: si sale infatti da 8 a 24 linee.

Pur avendo un maggior numero di contatti, il connettore Usb-C ha dimensioni molto piccole, tanto che sono già molti i produttori ad averlo adottato sia sui notebook più compatti sia sugli smartphone. L’Usb-C è inoltre reversibile, il che significa che non ha un verso di collegamento preferenziale, in modo del tutto analogo a quanto avviene già da tempo con il connettore Lightning utilizzato da Apple sull’iPhone. L’Usb-c è anche retrocompatibile con tutti gli standard Usb a partire da quello 2.0 ed è già utilizzato per i collegamenti Thunderbolt 3.

In termini di trasferimento dati l’Usb-C supporta la velocità 480 Mbit/s quando utilizzato con periferiche Usb 2.0, velocità di 5 Gbit/s se utilizzato con periferiche Usb 3.1 Gen 1 (anche note come Usb 3.0 o Usb 3.2 Gen 1) e velocità di 10 Gbit/s con periferiche Usb 3.1 Gen 2. Bisogna però ricordare che quando si collegano due dispositivi, la velocità massima raggiunta è imposta dalla periferica più lenta. A queste velocità si aggiungono quella di 20 Gbit/s previste dallo standard Usb 3.2 Gen 2×2 – al momento non ci sono prodotti che lo supportano – e quella di 40 Gbit/s prevista dallo standard Thunderbolt 3.

Usb Power Delivery 2.0

Il connettore Usb-C è stato progettato per supportare anche la tecnologia Usb Power Delivery 2.0 per garantire la corretta alimentazione di dispositivi ad alta potenza fornendo fino a un massimo di 5A a 20V. La tecnologia Power Delivery 2.0 rende possibile alimentare o ricaricare in modo rapido dispositivi ad alta potenza. Gli standard Usb 3.1 e 3.2 consentono di erogare fino a 100 watt con una tensione di 20 volt e una corrente di 5 ampere. Potenze di questo tipo sono adatte per alimentare e ricaricare sia piccoli dispositivi portatili così come notebook di fascia alta. Un esempio di applicazione di questa tecnologia può essere trovato nei monitor in grado di ricevere il segnale video dal portatile e di alimentare lungo lo stesso cavo il notebook collegato.

Le specifiche Usb 3.1 e 3.2 prevedono diversi profili di alimentazione: il profilo più basso fornisce 10 watt con tensione di 5 volt e corrente di 2 ampere; questa soluzione è indicata per dispositivi di piccole dimensioni come gli smartphone, i tablet o periferiche esterne evolute. Gli altri profili prevedono potenze erogate via via crescenti: 18 watt, 36 watt, 60 watt e 100 watt. Le prestazioni in termini di alimentazione dipendono da diversi fattori: il dispositivo impiegato, lo standard Usb supportato dalle porte di collegamento e, non meno importante, il cavo utilizzato per trasferire l’alimentazione. Con cavi sotto i 50 cm di lunghezza non esistono problemi evidenti per trasportare fino a 100 watt di potenza. Oltre questa lunghezza i cavi passivi non sono più sufficienti ed è necessario acquistare cavi di alta qualità in grado di ridurre le perdite di potenza.

Una volta eseguito il collegamento, la tecnologia Usb Power Delivery 2.0 permette la negoziazione automatica tra l’host e la periferica, garantendo così la corretta alimentazione e una protezione contro i sovraccarichi. La potenza può essere erogata in modo bidirezionale: sia l’host sia la periferica possono fornire alimentazione. In aggiunta, le specifiche ottimizzano la gestione energetica tra più periferiche. L’alimentazione e la veicolazione dei dati avviene in due canali completamente separati all’interno del cavo.

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