1. Tech & The Spec
2. Экосистема и будущее

В начале этого месяца Форум разработчиков USB объявил о новом Спецификация USB Power Delivery 2.0 , Долгожданная спецификация Power Deliver 2.0 определила новые стандарты для подачи энергии, которые позволят USB-портам Type-C подавать устройства с гораздо большим количеством энергии, чем допускал предыдущий стандарт, теперь до 5 А при 5 В, 12 В и 20 В для максимальная мощность 100 Вт. Однако в этой спецификации также была скрыта интересная, хотя и загадочная информация, касающаяся альтернативных режимов USB, которая позволяла переносить различные (не USB) сигналы. Разъем USB Type-C , В то время спецификация просто теоретизировала, какие протоколы могут передаваться через Type-C в качестве альтернативного режима, но сегодня мы наконец знаем, каким будет первый альтернативный режим: DisplayPort.

Сегодня VESA объявляет, что публикует «Альтернативный режим DisplayPort на стандартном USB-разъеме Type-C». Работая вместе с USB-IF, стандартный DP-режим Alt Mode позволит стандартным разъемам USB Type-C и кабелям нести собственные Сигналы DisplayPort. Это разработано, чтобы открыть ряд возможностей для подключения мониторов, компьютеров, док-станций и других устройств с видео DisplayPort, а также использовать другие возможности USB для передачи данных и питания. С USB 3.1 и Type-C USB-IF стремился создать единый кабель, который мог бы переносить все, и теперь, когда DisplayPort можно мультиплексировать через Type-C, USB стал на один шаг ближе к тому, что позволяет передавать нативное видео.

Tech & The Spec

С технической точки зрения спецификация DP Alt Mode на самом деле довольно проста. USB Type-C - что непосредственно подразумевает использование / поддержку сигнализации USB 3.1 - использует 4 полосы (пары) дифференциальной сигнализации для данных USB SuperSpeed, которые разделены на 2-восходящую / 2-нижнюю конфигурацию для полнодуплексной связи. В соответствии со спецификацией Alt Mode, DP Alt Mode, в свою очередь, будет разрешено захватить некоторые из этих дорожек - одну, две или все четыре - и запустить сигнализацию DisplayPort поверх них вместо сигнализации USB SuperSpeed. Таким образом, кабель типа C затем может передавать собственное видео DisplayPort вместе с другими его сигналами, и с аппаратной точки зрения это немного отличается от собственной пары разъем / кабель DisplayPort.

С аппаратной точки зрения это будет простой мультиплексор. Альтернативные режимы USB не инкапсулируют другие протоколы (например, Thunderbolt), но вместо этого выделяют полосы для этих других сигналов по мере необходимости, при этом мультиплексоры на обоих концах обрабатывают переключение, чтобы определить, какие сигналы находятся на каких линиях и откуда они должны приходить или уходить. Внутренне USB решает эту проблему с помощью чувствительных штырьков CC, которые отвечают за определение ориентации кабеля. Наряду с определением ориентации эти контакты также будут передавать стандартную идентификацию (SID), которая будет определять, как устройства согласовывают, какие сигналы поддерживаются и какие сигналы использовать. После согласования устройства на обоих концах могут затем настроить себя на соответствующее число полос и ориентацию выводов.

Наряду с использованием линий USB для линий DP, стандарт DP Alt Mode также включает в себя условия для перенастройки вторичной шины Type-C (SBU) для переноса канала DisplayPort AUX. Этот полудуплексный канал обычно используется устройствами DisplayPort для передачи дополнительных не видеоданных, таких как аудио, EDID, HDCP, данные сенсорного экрана, данные топологии MST и многое другое. Несколько странно в этом случае, канал AUX даже использовался для передачи данных USB, что достаточно покорно было бы здесь поддерживаться для целей обратной совместимости.

Поскольку основные линии DisplayPort и канал AUX могут передаваться через Type-C, при использовании таким образом Type-C очень близок к тому, чтобы стать надмножеством DisplayPort. В полной конфигурации (4 полосы) DisplayPort, наряду со всеми обычными функциями DisplayPort, кабель Type-C также несет стандартный интерфейс USB 2.0 и питание USB, которые всегда сосуществуют вместе с альтернативным режимом. Таким образом, даже в этих конфигурациях Type-C обеспечивает выделенную функциональность высокой мощности и USB 2.0, на что сам физический уровень DisplayPort не способен. И, конечно же, при использовании конфигурации с неполным заполнением 2-3 полосы на кабеле Type-C могут быть оставлены для передачи сигналов USB SuperSpeed, что позволяет передавать данные USB 3.1 вместе с более узким сигналом DisplayPort.

Между тем, поскольку DP Alt Mode означает, что Type-C несет собственную сигнализацию DisplayPort, это позволяет использовать несколько различных вариантов взаимодействия с другими устройствами Type-C и устаревшими устройствами DisplayPort. С аппаратной стороны порты Type-C могут использоваться как для приемника (дисплеев), так и для источника (компьютеров), поэтому дисплей можно подключить к источнику полностью через Type-C. В противном случае можно построить простые кабели типа C-DisplayPort, которые с точки зрения приемника DisplayPort были бы идентичны реальному кабелю DisplayPort с кабелем, предназначенным для того, чтобы подвергать приемнику только сигналы DisplayPort. Или, поскольку эти кабели будут двунаправленными, устаревший источник DisplayPort также может быть подключен к приемнику Type-C.

Это также означает, что, поскольку DP Alt Mode является настолько полной реализацией DisplayPort, что устройства преобразования DisplayPort также будут работать. Адаптеры DisplayPort к VGA, DVI и даже HDMI 2.0 будут работать в конце соединения Type-C, и VESA будет настоятельно рекомендовать производителям кабелей разрабатывать кабели Type-C к HDMI 2.0 (и только HDMI 2.0, нет 1.4) чтобы порты Type-C можно было использовать с устройствами HDMI. Фактически единственная основная функция DisplayPort, которая не работает через разъем типа C, - это двухрежимный DisplayPort (он же DP ++), который отвечает за включение пассивных адаптеров DisplayPort. Поэтому, пока адаптеры работают над Type-C, все они должны быть активными адаптерами.

С точки зрения кабельной разводки DP Alt Mode будет иметь те же допуски и ограничения, что и USB через Type-C, поскольку он наследует физический уровень. Режим DisplayBort 1.3 в HBR3 будет поддерживаться, но, как и в режиме USB SuperSpeed ​​+ (10 Гбит / с), он официально предназначен только для работы с кабелями длиной до 1 м. В то же время на длине до 2 м можно использовать режим HBR2 DisplayPort 1.2. Между тем DP Alt Mode в настоящее время предназначен только для работы с пассивными кабелями USB, и VESA, похоже, тщательно подбирает слова об использовании «в настоящее время».

Экосистема и будущее

Благодаря гибкости, предлагаемой в режиме Alt Mode DP, VESA и USB-IF имеют широкий спектр опций и идей для того, как использовать эту функциональность, причем эти идеи в конечном итоге сходятся в экосистеме USB / DisplayPort. Благодаря возможности передачи видеоданных по USB это позволяет устройствам, использующим оба способа, аналогично Thunderbolt или DockPort, но с большим преимуществом более тесного взаимодействия USB-IF и превосходного физического уровня Type-C ,

На самом базовом уровне DP Alt Mode означает, что производителям устройств больше не нужно устанавливать выделенные порты дисплея (будь то DisplayPort, VGA или HDMI) на свои устройства, и вместо этого они могут полностью заполнять свои устройства USB-портами для всех цифровых I / вывода. Это было бы большим благом для ультрабуков и планшетов, где у первого ограниченное количество места для портов, а у последнего часто только один порт вообще. С этой целью будет даже предстоящая идентификационная метка (похожая на DP ++), которая будет использоваться для идентификации портов Type-C, которые поддерживают DP Alt Mode, чтобы помочь потребителям определить, к каким портам они могут подключить свои дисплеи. Концепция MUX довольно проста для аппаратного обеспечения, но у меня складывается впечатление, что устройства с несколькими портами Type-C будут активировать его только на части своих портов, поэтому потребителям нужен логотип для идентификации этих портов. Но мы должны увидеть, что представляют собой транспортные устройства.

В более широком смысле это можно использовать для обеспечения возможности подключения по одному кабелю для ноутбуков и планшетов с помощью одного кабеля типа C, который обеспечивает питание ноутбука / планшета, а также обеспечивает ввод, аудио, видео, дополнительные данные USB и многое другое. Это было бы очень похоже на Дисплей молнии Концепция, за исключением Type-C, могла бы быть настоящим решением с одним кабелем, поскольку она может нести мощную мощность, которую не может Thunderbolt. А поскольку Type-C может нести DisplayPort 1.3 HBR3, это означает, что даже при управлении дисплеем 4K при 60 Гц все равно будет доступно 2 полосы USB Superspeed + для любых устройств, подключенных к дисплею. Скорее всего, мы увидим эту концепцию, впервые развернутую в виде док-станции, когда одно док-устройство подключается к внешнему монитору и в остальном служит концентратором питания / данных для всей установки.

Говоря об этом, это означает, что USB через DP Alt Mode будет напрямую конкурировать с другими стандартами, такими как Thunderbolt в DockPort. Разработка Thunderbolt, конечно же, будет продолжающимся проектом для Intel, однако для DockPort это в основном конец пути. Стандарт, первоначально разработанный AMD и TI до принятия VESA, будет работать как есть и будет поддерживаться на физическом уровне DisplayPort, как и раньше. Однако из сегодняшнего объявления ясно, что DisplayPort через USB превзошел USB через DisplayPort в качестве предпочтительного решения для кабельной системы с несколькими сигналами, оставляя DockPort на рынке с ограниченной продолжительностью.

Интересно отметить, что одна из причин, по которой происходит DP Alt Mode - и почему он превосходит DockPort, - это физический уровень Type-C. При проектировании разъема Type-C и кабельной разводки USB-IF имеет особые намерения, чтобы разъем Type-C работал в течение десятилетия или более, как USB Type-A / B до него. Это означает, что они проделали немалую работу, чтобы подготовить разъем к будущему, в том числе множество выводов, рассчитывая на поддержку скоростей, превышающих 10 Гбит / с в будущем.

По этой причине существует возможность полностью исключить физический уровень DisplayPort и полагаться исключительно на Type-C. Теперь, чтобы быть ясным, это всего лишь вариант, который позволяет технология, но по ряду причин это было бы привлекательным вариантом для VESA. Поскольку он выдерживает физический уровень DisplayPort с максимальной скоростью 8,1 Гбит / с на линию для HBR3, в то время как Superspeed + over Type-C достигает максимальной скорости 10 Гбит / с на линию с целью дальнейшего увеличения пропускной способности. Поскольку сложность и стоимость разработки более высоких внешних шин растут, можно очень хорошо видеть тот день, когда DisplayPort был просто протоколом и стандартом сигнализации для мониторов, а Type-C был физическим уровнем, тем более что DisplayPort и USB Superspeed очень похожи в первую очередь за счет использования 4 полос дифференциальной сигнализации. Но это более отдаленная возможность; сейчас экосистема DP Alt Mode должна быть взята на вооружение для тех мобильных устройств, для которых она предназначена, и только тогда кто-то может подумать о полной замене физического уровня DisplayPort.

Подводя итоги, VESA сообщает нам, что они собираются начать работу в режиме DP Alt Mode и ожидают от производителей особого волнения. VESA ожидает, что первые устройства с поддержкой DP Alt Mode появятся в 2015 году, то есть в том же году, когда порты Type-C также появятся на устройствах. Так что, если все пойдет по графику, мы увидим первые устройства DP Alt Mode чуть более чем через год.

Концепция кабеля «все в одном» появилась очень давно, и после спотыкания DockPort и Thunderbolt рынок выглядит готовым для DP Alt Mode. Пока исполнение есть, производители готовы его использовать, и совместимость устройств соответствует обещаниям. Передача видео через USB - это лучший троянский конь - в отличие от mDP, USB уже есть везде и будет таким, и это вполне может быть X-фактором, необходимым для широкого распространения в условиях, когда другие стандарты боролись.

Похожие