Comparaison des interfaces de câble de données communes: USB 3 vs USB 4 vs Thunderbolt 3 vs Thunderbolt 4

Ces types d'interfaces et de ports varient en fonction des données, de la vidéo, de l'alimentation, des fonctionnalités et de la prise en charge. Cet article explore les types d'interfaces de câbles de données. Clarifiez la différence entre port, interface et protocole. Notre objectif est de fournir suffisamment d'informations pour sélectionner l'interface appropriée pour le transfert de données.

Développement d'interfaces de câbles de données

Les ports de communication de données et les technologies d'interface ont rapidement évolué depuis l'avènement des ordinateurs. L'interface du câble de données est passée des ports série, PS/2 et parallèles à un connecteur Type-C avancé qui fonctionne sur tous les appareils. Explorons le contexte des interfaces USB et un peu d'histoire pour comprendre Câble USB interfaces.

Entreprise fondatrice de l'USB

Intel a lancé le tout premier USB (Universal Serial Bus) en 1995. Plus tard, des entreprises telles que Compaq, Digital Equipment Corporation, IBM, Intel, Microsoft, NEC et Nortel ont travaillé ensemble pour rendre l'USB accessible à tous les ordinateurs. Ces entreprises ont également été les membres fondateurs de l'USB Implementers Forum (USB-IF).

L'USB-IF est une organisation à but non lucratif qui spécifie et assure la mise en œuvre des procédures de transmission pour les équipements électroniques dans le monde entier. Son objectif principal est de normaliser l'interface USB pour une approche de conception homogène par les fabricants d'ordinateurs et d'appareils électroniques. L'USB-IF gère également les programmes de conformité et les normes de maintenance.

Histoire du port, de l'interface et du protocole USB

Depuis la conception du port USB-A monodirectionnel, certaines modifications de conception de port interactif ont été apportées par USB-IF jusqu'à l'arrivée du port Type-C. Nous devons connaître la différence entre port, interface et protocole pour comprendre ce que signifie l'interface du câble de données :

Qu'est-ce qu'un port USB ?

Le port USB correspond à la forme physique du connecteur qui connecte les appareils. Plusieurs modifications ont été apportées à la forme physique depuis l'USB-A. Regardons les détails :

• USB-A : L'USB-A est la toute première forme de connecteur introduite pour l'interface USB. Il s'agit d'un connecteur rectangulaire non réversible que l'on retrouve dans les ordinateurs, les ordinateurs portables, les téléviseurs et d'autres appareils électroniques. C'est la forme d'USB la plus populaire à ce jour.
• USB-C : Parmi tous les ports USB, le port Type-C a duré plus d'une décennie, principalement en raison de son design minimaliste et de ses capacités complètes. On retrouve des ports Type-C dans les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables, les ordinateurs, les appareils IoT et tout appareil nécessitant une connexion de données ou de charge. Son point fort est son connecteur de forme ovale pratique avec un design réversible.
• Micro-USB : Il s'agit d'un connecteur de port largement adopté en raison de sa conception non réversible mais non symétrique. Les utilisateurs peuvent facilement voir le bon sens d'insertion grâce à son sommet arrondi et son fond plat.
• USB-B : Le port USB-B est similaire à l'USB-A en termes de connectivité et de caractéristiques. La seule différence réside dans la forme du port. Il s'agit d'une forme carrée avec des coins supérieurs biseautés.Les bords biseautés rendent le connecteur non réversible.
• Mini-USB: Le problème avec les connecteurs non réversibles est qu'il est difficile pour les utilisateurs de trouver le bon sens d'insertion. Le mini-USB a une forme trapézoïdale.

Qu'est-ce qu'une interface USB ?

Un port USB peut avoir une forme similaire, mais il peut varier en termes de nombre de broches et de vitesse de communication. En tant qu'utilisateur, il est essentiel de comprendre les interfaces USB et leurs facteurs de différenciation afin d'éviter tout goulot d'étranglement dans la vitesse de communication entre les appareils.

Actuellement, il existe 10 interfaces USB utilisées par les concepteurs d'entrées/sorties. Les fabricants les utilisent dans des appareils en fonction des besoins. Certaines interfaces offrent une connexion à haut débit, mais leurs câbles et ports de données ont des coûts de fabrication plus élevés. Les appareils qui ne nécessitent pas de transfert de données à haut débit pour la transmission de l'alimentation peuvent utiliser des interfaces avec des taux de transfert de données inférieurs mais ayant des coûts de fabrication faibles. Voici les 10 interfaces USB avec leurs caractéristiques :

Interface	Date de sortie	Taux de transfert de données maximal	Nombre de codes PIN de port	Caractéristiques
USB 1.0	Peut 1996	12 Mbps	4	La première spécification USB prend en charge les périphériques à faible et à pleine vitesse
USB 2.0	Avril 2000	480 Mbps	4	Taux de transfert de données accru, prend en charge les appareils plug-and-play
USB 3.0	Novembre 2008	5 Gbit/s	9	Nouveau mode SuperSpeed ​​avec taux de transfert de données accru, nouvelle conception de connecteur
USB 3.1 Gen 1	Juillet 2013	5 Gbit/s	9	Également connu sous le nom d'USB 3.0 SuperSpeed
USB 3.2 Gen 1	Juillet 2017	5 Gbit/s	9	Combine USB 3.1 Gen 1 et USB 3.0 en une seule norme
USB 3.2 Gen 2	Juillet 2017	10 Gbit/s	9	Nouveau mode SuperSpeed+ avec un taux de transfert de données accru
USB 4	Mars 2019	40 Gbit/s	24	Double le taux de transfert de données de l'USB 3.2 Gen 2, prend en charge Thunderbolt 3
Thunderbolt 2	Février 2011	20 Gbit/s	20	Taux de transfert de données accru, prend en charge deux écrans 4K ou un seul écran 5K
Thunderbolt 3	Juin 2015	40 Gbit/s	20	Double le taux de transfert de données de Thunderbolt 2, prend en charge deux écrans 4K à 60 Hz ou un seul écran 5K à 60 Hz
Coup de tonnerre 4	Mars 2020	40 Gbit/s	20	Double la bande passante PCIe minimale, prend en charge les stations d'accueil et les appareils Thunderbolt 3

Qu'est-ce qu'un protocole USB ?

Le contrôleur activera des protocoles spécifiques en fonction du type d'appareil connecté au port USB. Chaque protocole peut avoir ses avantages et ses inconvénients. Voici quelques-uns des protocoles les plus populaires utilisés par les clés USB :

• Transfert en masse, interruption, contrôle et isochrone : Le transfert en masse est activé une fois qu'un périphérique de transfert de données USB est connecté. Il est idéal pour le transfert de données en masse, mais présente un temps de réponse faible. Pour les claviers et les souris, le transfert par interruption offre un temps de réponse rapide, mais une faible capacité de transfert de données. Les concepteurs utilisent un protocole de contrôle pour l'énumération et la configuration des périphériques. Le transfert isochrone est le type de protocole USB le plus complexe et il peut transférer des données en temps réel telles que l'audio et la vidéo.
• Port d'affichage : Il s'agit d'un protocole de transmission vidéo qui peut transmettre de l'audio. Son objectif principal est de fournir une connexion de moniteur pour un affichage prenant en charge des résolutions, des taux de rafraîchissement et des profondeurs de couleur élevés.
• HDMI: Il s'agit d'un protocole standard permettant de connecter des appareils grand public tels que des téléviseurs, des consoles de jeux et des lecteurs Blu-ray. L'utilisation de la transmission audio et vidéo est son utilisation la plus courante.
• MHL: L'abréviation est Mobile High-Definition Link. Le protocole est disponible sur les smartphones et les tablettes pour la sortie audio/vidéo vers les moniteurs et les téléviseurs. Cependant, il nécessite un câble spécial pour la compatibilité et le fonctionnement.

Le tableau ci-dessous résume tous les types, ports, interfaces et protocoles USB.

Type de port USB	Forme du port	Interfaces disponibles	Protocoles pris en charge
USB-A et USB-B		USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 1, USB 3.2 Gen 2x2 (20 Gbit/s)	Transfert en masse, Transfert d'interruption, Transfert de contrôle, Transfert isochrone
Mini-USB		USB 1.0, USB 2.0	Aucun changement majeur
Micro-USB		USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0	Aucun changement majeur
USB-C		USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 Gen 1, USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 Gen 1, USB 3.2 Gen 2, USB 4.0, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4	Ajout de la prise en charge de DisplayPort, MHL, HDMI (uniquement Thunderbolt 3 et Thunderbolt 4)

Principales fonctionnalités de l'interface matérielle

Il existe actuellement 10 interfaces USB, et leur nombre ne cesse d'augmenter. Chaque interface est rétrocompatible si le câble de données peut se connecter au port USB. Les utilisateurs peuvent exploiter au maximum les données, la vidéo, l'alimentation, le support et d'autres fonctionnalités de l'interface s'ils fixent le bon port avec un câble adapté. Voici la répartition des différentes fonctionnalités de l'USB :

1. Vitesse de transmission des données

La vitesse de transfert des données dépend de l'interface. Certains ports USB ont des vitesses de transfert de données limitées par rapport à d'autres. Par conséquent, vous trouverez une interface USB-A avec une vitesse de transfert de données maximale de 10 Gbit/s. En revanche, un port Type-C avec une interface Thunderbolt peut atteindre des vitesses de transfert de données allant jusqu'à 40 Gbit/s. Lorsque vous achetez un appareil électronique et un câble de données, assurez-vous toujours qu'ils disposent de la bonne interface pour permettre les vitesses de transfert requises.

Il existe aujourd'hui des câbles optiques Thunderbolt qui permettent à leurs utilisateurs de transférer des données à haut débit. La résistance du conducteur à l'intérieur du câble limite un câble de données. En général, ils ont des diamètres épais et des longueurs courtes. Les câbles optiques Thunderbolt sont les meilleurs pour transmettre des données sur une longue distance. Ils peuvent transmettre des données sur une longueur étendue de 150 pouces.

2. Transmission vidéo

La capacité de transmission vidéo des interfaces USB permet aux fabricants d'ordinateurs portables, de tablettes et de smartphones d'utiliser la conception du petit port USB-C par rapport à Câbles DisplayPort ou HDMI qui nécessitent un connecteur plus grand.

3. Transmission de puissance

La capacité de transmission de puissance de l'USB permet aux appareils de recevoir de l'énergie via un seul câble et une connectivité de données. Les différentes capacités de transmission de puissance dépendent du type et de la capacité du connecteur.Voici les deux ports et leur capacité de transmission d’énergie :

• USB-A : Les interfaces à quatre (4) broches, USB 1.0 et USB 2.0, peuvent alimenter des appareils avec une capacité de transmission de puissance de 5 W. Les interfaces USB-A à neuf (9) broches, à savoir USB 3.0, USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 1 et USB 3.2 Gen 2, peuvent fournir une puissance de 4,5 W. Compte tenu des exigences de charge et d'alimentation des appareils modernes, la capacité de transmission du port USB-A est faible.
• Type C : Les ports de type C peuvent comporter jusqu'à 24 broches dans un seul connecteur. Cela permet une transmission de données et une capacité d'alimentation supérieures. Un seul port USB de type C peut fournir jusqu'à 100 W de puissance. La plupart des smartphones, tablettes, ordinateurs portables, IoT et autres appareils modernes se tournent vers les ports de type C en exploitant sa polyvalence.

4. Capacité de prise en charge de l'équipement

Les interfaces et ports USB sont partout, que ce soit le rasoir électrique, la brosse à dents ou le mousseur à lait de votre routine matinale ou le smartphone, l'ordinateur portable, la tablette ou l'ordinateur à n'importe quel moment de la journée. Leur polyvalence et leur conception standardisée permettent aux fabricants d'électronique de les utiliser dans presque tous les appareils.

Les joueurs qui utilisent des ordinateurs portables comme station de jeu peuvent utiliser l'interface Thunderbolt 4 avec interface USB-C pour connecter des cartes graphiques externes et des périphériques nécessitant une connexion PCIe. Les ordinateurs modernes partagent les voies PCIe du processeur ou de la carte mère avec le port pour des vitesses de transfert de données rapides. Les utilisateurs peuvent ajuster le nombre de voies utilisées par le port via les paramètres de leur BIOS. Le port USB-C a ouvert de nouveaux horizons pour l'innovation des concepteurs et des fabricants.

5. Évolutivité des fonctions

Les connexions USB ont dépassé tous les autres moyens de communication. Les téléviseurs, les systèmes audio, les périphériques de stockage, les cartes graphiques, les moniteurs, les claviers, les souris, les webcams et d'autres appareils peuvent tous utiliser l'USB pour transmettre de l'énergie, de la vidéo, de l'audio ou des données. Les smartphones adoptent rapidement le port USB-C, et même l'iPhone passe au port USB-C en raison de son utilisation généralisée et de sa conception standardisée, qui réduit le gaspillage.

Scénarios d'utilisation

Les appareils électroniques rechargeables et alimentés utilisent désormais des ports USB dans leur conception. La technologie qui a commencé avec les ordinateurs est désormais présente dans les appareils de toilette, les appareils électroménagers, les équipements médicaux, les téléviseurs, les haut-parleurs, etc. Les possibilités d'utilisation d'une interface qui prend en charge l'alimentation, la vidéo, l'audio et la transmission de données sont pratiquement illimitées.Voici quelques appareils qui utilisent différentes interfaces pour fonctionner :

Utilisations de l'USB A

• Clavier et souris
• Imprimante ou scanners
• Câble USB A mâle vers mâle pour disque dur externe
• Clé USB
• Charger un smartphone à l'aide d'un chargeur USB
• Dispositifs médicaux

Utilisations de l'USB-C

• De l'ordinateur portable à l'écran
• Du smartphone à la télévision
• Disque dur externe sur un ordinateur
• Charger un ordinateur portable à l'aide d'un chargeur USB-C
• Utiliser une carte graphique externe avec un ordinateur portable

Utilisations de l'USB 4

• Connecter un ordinateur portable à un moniteur haute résolution
• Connexion d'un périphérique de stockage externe à un ordinateur
• Utiliser une carte graphique externe avec un ordinateur portable
• Connecter un ordinateur portable à un moniteur, un clavier, une souris et d'autres appareils

Utilisations de Thunderbolt 3 ou 4

• Connecter un ordinateur portable à un moniteur haute résolution
• Connexion d'un périphérique de stockage externe à un ordinateur
• Utiliser une carte graphique externe avec un ordinateur portable
• Connecter un ordinateur portable à un moniteur, un clavier, une souris et d'autres appareils
• Connexion de plusieurs appareils à un ordinateur portable à l'aide d'une connexion en guirlande

Résumé

Chaque port, interface et protocole USB a des utilisations uniques et communes. En tant qu'utilisateurs, nous devons être intelligents lors de l'achat d'un périphérique USB ou d'un câble de données. L'appareil doit prendre en charge la dernière technologie et fournir une interface/un port adéquat pour des performances maximales. Après avoir passé en revue tous les types, nous pouvons résumer les ports et interfaces suivants :

• USB-C : Il s'agit de la forme de port USB la plus durable. L'application de ce type en raison de sa conception réversible va au-delà des ordinateurs. Les appareils IoT, les tablettes, les smartphones et les appareils électroménagers peuvent utiliser sa conception de petit port et sa capacité de distribution d'énergie de 100 W. La capacité à prendre en charge l'interface Thunderbolt 4 lui permet de fournir des données à 40 Gbit/s.
• USB-A : Le port USB-A est le premier et le plus ancien modèle de port. Grâce à sa conception simple, le coût de fabrication est faible. Il s'agit du modèle de port le plus économique, avec une prise en charge du transfert de données jusqu'à 10 Gbit/s et une alimentation de 4,5 W.
• USB 4 : Il s'agit de la dernière interface de transfert de données USB. Utilisant le connecteur Type-C à 24 broches, il peut fournir 20 Gbit/s et 100 W de puissance.
• Thunderbolt 3 et 4 : Thunderbolt est le favori de tous, principalement en raison de sa capacité à transmettre de la vidéo, de l'audio, de l'alimentation et des données. Il peut fournir une puissance de 100 W et prendre en charge les derniers protocoles d'affichage tels que HDMI, DisplayPort et MHL. Les utilisateurs peuvent augmenter une résolution d'écran de 4K à 120 Hz, une configuration à deux écrans avec 4K à 60 Hz ou un seul écran 8K à 60 Hz.

Alors pourquoi attendre ? Découvrez le TEMPS DE CÂBLE Câble Thunderbolt 4 certifié Intel USB C vers USB C prenant en charge un écran 8K 60 Hz.Le câble est rétrocompatible et offre une vitesse de transfert de données allant jusqu'à 40 Gbit/s. Commencez à charger votre appareil à une puissance de 100 W à l'aide du câble de données haut de gamme.

Questions fréquemment posées

1. L'interface USB C est-elle réversible ?

Oui, le port USB-C ou Type-C est un connecteur réversible sorti en 2014. Depuis lors, il est devenu la priorité absolue de tout appareil électronique. Il existe de nombreuses interfaces pour les types USB-C. Il peut commencer par prendre en charge une vitesse de transfert de données de 20 Gbit/s jusqu'à 40 Gbit/s à l'aide d'un connecteur à 20 ou 24 broches. Le dernier protocole Thunderbolt 4 du port USB-C prend en charge la transmission de vidéo, d'audio, de données et d'alimentation. Il peut augmenter la puissance de 100 W via son port.

2. Lors de l'utilisation d'une connexion USB C ou Thunderbolt 3, est-il possible de transférer des données et de charger en même temps ?

Oui, ces deux connexions sont compatibles USB PD (Power Delivery). Elles peuvent transférer des données et charger simultanément l'appareil auquel elles sont connectées. Cependant, vous aurez besoin d'un câble compatible avec le nombre correct de broches de connexion pour assurer la connectivité. La connexion Thunderbolt 3 USB-C peut fournir 100 W de puissance et une vitesse de transfert de données de 40 Gbit/s.

3. Quel est le taux de transfert maximal de l'USB 4 ?

L'USB4 est la dernière interface normalisée par l'USB-IF. Il s'agit d'une interface de connexion rapide, fiable et polyvalente avec un taux de transfert maximal de 40 Gbit/s. Il est important de noter que l'USB 4 est une interface et nécessite un connecteur USB-C à 24 broches pour fournir un transfert de données à haut débit. Assurez-vous de choisir un câble haut de gamme comme le TEMPS DE CÂBLE Câble USB4 pour atteindre la vitesse maximale.

4. À quelle vitesse l'USB C peut-il atteindre en termes de transfert de données ?

Le port USB-C est le port le plus utilisé pour la transmission de vidéos, d'audio, de données et d'alimentation. La dernière interface en matière de conception USB C est le Thunderbolt 4. Avec Thunderbolt 4, les utilisateurs peuvent atteindre un taux de transfert de données de 40 Gbit/s. Tout ce dont vous avez besoin est un câble de données précis doté d'un connecteur à 24 broches.

5. Le chargeur USB C est-il compatible avec tous les appareils de chargement USB ?

Oui, chaque chargeur USB-C peut charger un appareil doté d'un port Type-C. Cependant, un ordinateur portable peut nécessiter une puissance de charge de 100 W, tandis qu'un tensiomètre peut n'en nécessiter que 3,5 W. Il existe des normes de charge telles que QC, AFC, SCP, etc. pour différents smartphones. Assurez-vous que le chargeur que vous achetez est un produit de marque et non une contrefaçon.