Che cosa limita la specifica USB?
doc-16773
Oltre a limitare la potenza media totale utilizzata dal dispositivo, la specifica USB limita la corrente di spunto (cioè quella utilizzata per caricare i condensatori di disaccoppiamento e filtro) quando il dispositivo è collegato per la prima volta. In caso contrario, il collegamento di un dispositivo potrebbe causare problemi con l' alimentazione interna dell' host. I dispositivi USB sono inoltre necessari per accedere automaticamente alla modalità di sospensione a bassissimo consumo quando l' host USB è sospeso. Tuttavia, molte interfacce host USB non interrompono l' alimentazione dei dispositivi USB quando sono sospese.
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doc-16751
Lo standard USB specifica tolleranze relativamente basse per i connettori USB conformi per ridurre al minimo le incompatibilità fisiche nei connettori di fornitori diversi. Per ovviare a un punto debole presente in alcuni altri standard di connettori, la specifica USB definisce anche i limiti delle dimensioni di un dispositivo di connessione nell' area intorno alla sua spina. Ciò è stato fatto per evitare che un dispositivo bloccasse le porte adiacenti a causa delle dimensioni del meccanismo di scarico della deformazione del cavo (di solito lo stampaggio integrato con l' isolamento esterno del cavo) sul connettore. I dispositivi conformi devono rientrare nei limiti di dimensione o supportare un cavo di prolunga conforme.
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doc-16733
Come per le versioni USB precedenti, le porte USB 3.0 sono disponibili in varianti a basso consumo e ad alta potenza, che forniscono rispettivamente 150 mA e 900 mA, trasmettendo contemporaneamente dati a velocità SuperSpeed. Inoltre, esiste una specifica di carica della batteria (Versione 1.2 - dicembre 2010), che aumenta la capacità di gestione della potenza a 1,5 A ma non consente la trasmissione simultanea dei dati. La specifica di carica della batteria richiede che le porte fisiche stesse siano in grado di gestire 5 A di corrente[citazione necessaria] ma limita la corrente massima assorbita a 1,5 A.
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doc-16760
USB 2.0 prevede una lunghezza massima del cavo di 5 metri per i dispositivi che funzionano ad alta velocità (480 Mbit/s). Il motivo principale di questo limite è il ritardo massimo consentito di andata e ritorno di circa 1,5 s. Se i comandi dell' host USB non ricevono risposta dal dispositivo USB entro il tempo consentito, l' host considera perduto il comando. Quando si aggiunge il tempo di risposta del dispositivo USB, i ritardi dal numero massimo di hub aggiunti ai ritardi dei cavi di collegamento, il ritardo massimo accettabile per cavo ammonta a 26 ns. La specifica USB 2.0 richiede che il ritardo del cavo sia inferiore a 5,2 ns per metro (192 000 km/s, che è vicino alla massima velocità di trasmissione ottenibile per il filo di rame standard).
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doc-16762
Alcuni dispositivi, come le unità disco esterne ad alta velocità, richiedono più di 500 mA di corrente e quindi possono avere problemi di alimentazione se alimentati da una sola porta USB 2.0: funzionamento irregolare, malfunzionamento o sovraccarico/danneggiamento della porta. Tali dispositivi possono essere dotati di una fonte di alimentazione esterna o di un cavo a Y con due connettori USB (uno per alimentazione e dati, l' altro solo per alimentazione) da collegare al computer. Con tale cavo, un dispositivo può prelevare energia da due porte USB contemporaneamente. Tuttavia, la specifica di conformità USB stabilisce che "l' uso di un cavo a Y (un cavo con due spinotti A) è vietato su qualsiasi periferica USB", il che significa che "se una periferica USB richiede più potenza di quella consentita dalla specifica USB a cui è progettata, deve essere autoalimentata".
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doc-16765
L' USB Battery Charging Specification Revision 1.2 (rilasciato nel 2010) indica chiaramente che ci sono limiti di sicurezza per la corrente nominale a 5 A proveniente da USB 2.0. D' altro canto, sono state apportate diverse modifiche e i limiti sono in aumento, tra cui l' autorizzazione di 1,5 A sulle porte di ricarica a valle per i dispositivi non configurati, consentendo la comunicazione ad alta velocità pur avendo una corrente fino a 1,5 A, e permettendo una corrente massima di 5 A. Inoltre, la revisione 1.2 rimuove il supporto per il rilevamento del tipo di porte USB tramite meccanismi di rilevamento resistivi.
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doc-16772
Alcuni dispositivi USB richiedono una potenza maggiore di quella consentita dalle specifiche per una singola porta. Questo è comune per i dischi rigidi e ottici esterni e in generale per i dispositivi con motori o lampade. Tali dispositivi possono utilizzare un alimentatore esterno, consentito dallo standard, o utilizzare un cavo USB a doppio ingresso, di cui uno utilizzato per l' alimentazione e il trasferimento dei dati, l' altro esclusivamente per l' alimentazione, che rende il dispositivo un dispositivo USB non standard. Alcune porte USB e hub esterni possono, in pratica, fornire maggiore potenza ai dispositivi USB rispetto a quanto richiesto dalla specifica, ma un dispositivo conforme allo standard potrebbe non dipendere da questo.
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doc-16766
Nel luglio 2012, il Gruppo Promotori USB ha annunciato la finalizzazione della specifica USB Power Delivery ("PD"), un' estensione che specifica l' utilizzo di cavi USB certificati "PD aware" con connettori USB standard di tipo A e tipo B per fornire maggiore potenza (più di 7,5 W) a dispositivi con maggiore domanda di energia. I dispositivi possono richiedere correnti e tensioni di alimentazione più elevate da host compatibili - fino a 2 A a 5 V (per un consumo di potenza fino a 10 W) e opzionalmente fino a 3 A o 5 A a 12 V (36 W o 60 W) o 20 V (60 W o 100 W). In tutti i casi, sono supportate sia le configurazioni da host a dispositivo che quelle da dispositivo a host.
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doc-16745
In primo luogo concepito e utilizzato ancora oggi per dispositivi di memorizzazione ottica (unità CD-RW, unità DVD, ecc.). ), diversi produttori offrono unità disco rigido USB portatili esterne o custodie vuote per unità disco. Queste offrono prestazioni paragonabili a quelle delle unità interne, limitate dal numero attuale e dai tipi di dispositivi USB collegati e dal limite superiore dell' interfaccia USB (in pratica circa 30 MB/s per USB 2.0 e potenzialmente 400 MB/s o più per USB 3.0). Queste unità esterne tipicamente includono un "dispositivo di traduzione" che collega l' interfaccia di un' unità a una porta di interfaccia USB. Funzionalmente, l' unità appare all' utente come un' unità interna.
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doc-16735
Sviluppata all' incirca contemporaneamente alla specifica USB 3.1, ma distinta da questa, la specifica USB Type-C Specification 1.0 è stata finalizzata nell' agosto 2014 e definisce un nuovo piccolo connettore reversibile per dispositivi USB. La spina Type-C si connette sia agli host che ai dispositivi, sostituendo i vari connettori e cavi Type-A e Type-B con uno standard pensato per essere a prova di futuro, simile ad Apple Lightning e Thunderbolt. Il connettore bifacciale a 24 pin fornisce quattro coppie di alimentazione/terra, due coppie differenziali per il bus dati USB 2.0 (anche se solo una coppia è implementata in un cavo di tipo C), quattro coppie per il bus dati ad alta velocità, due pin "sideband use" e due pin di configurazione per il rilevamento dell' orientamento del cavo, canale dati di configurazione BMC (Biphase mark code (BMC) dedicato e alimentazione VCONN +5 V per cavi attivi. Gli adattatori e i cavi di tipo A e B sono necessari per collegare i dispositivi più vecchi agli host di tipo C. Non sono ammessi adattatori e cavi con presa Tipo-C.
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doc-16736
Sono attivi cavi USB Type-C completamente funzionanti, contrassegnati elettronicamente, che contengono un chip con una funzione ID basata sul canale dati di configurazione e sui messaggi definiti dal fornitore (VDM) della specifica USB Power Delivery 2.0. I cavi USB Type-C sono attivi, contrassegnati elettronicamente.
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