Tudo sobre USB

Sejamos claros: não basta ter cabos USB-C para USB-C. Há muitos cabos que podemos querer adquirir para nosso uso diário, talvez, por um período de transição enquanto ainda possuímos uma quantidade de dispositivos não adornados com um conector USB-C. No entanto, a especificação USB-C é responsável apenas por uma quantidade limitada de tipos de cabos, excluindo explícita ou implicitamente uma variedade de cabos que você pode querer comprar ou fabricar.

É minha firme convicção que, como um hacker, você deve ser capaz de comprar qualquer engenhoca USB-C que você possa precisar. Os hackers não precisam de restrições impostas pelo marketing – eles precisam entender como uma peça de tecnologia pode ou não ser usada, com base em como ela opera internamente. Eu gostaria que você fornecesse tal compreensão, para que você pudesse tomar decisões informadas.

Por outro lado, o USB-C foi projetado para ser usado por pessoas menos qualificadas, mesmo que muitas vezes falhe nisso. (Rotulagem de cabos, alguém?) Definições claras do que está em conformidade com um padrão podem ajudar a aplicá-lo. Aqui está a história notória de um cabo USB-C que matou um Chromebook e lançou uma carreira explicando os detalhes do USB-C online para [Benson Leung]. Na verdade, existem muitas dessas histórias de fracasso. Hoje, veremos as engenhocas USB-C que podem ou não falhar, dependendo de como você as usa.

Os cabos de extensão USB-C não são compatíveis com a especificação USB-C. Ou são eles? Eles são um problema na prática, mesmo que não estejam em conformidade? Vejamos um mau exemplo de um. Digamos que você queira estender a porta de alimentação em um Raspberry Pi 4.

Aqui está um cabo de extensão Tipo C que encaminha linhas de dados VBUS e USB 2.0 - mas não pinos CC. Se você usar esta extensão com um Raspberry Pi 4, os resistores de 5,1 kΩ na porta Raspberry Pi não estarão mais acessíveis na extremidade fêmea da extensão e uma fonte de alimentação Tipo C não poderá mais alimentar o Raspberry Pi envolvido. Bem, a menos que seja a fonte de alimentação Raspberry Pi "Type-C" oficial, que não tem como detectar a presença do resistor - é claro, violando a especificação Type-C, mas operando como um cabo USB-A para USB-C para todas as intenções e finalidades, o que torna a violação pouco significativa.

E se a extensão encaminhasse um pino CC com um fio separado dentro do cabo? Poderia, de fato; algumas extensões fazem isso. Infelizmente, isso significa que eles funcionam apenas em uma rotação e, sempre que você conectar um cabo a essa extensão, talvez seja necessário girá-lo antes que funcione. Duplamente para acopladores FF - lá, você terá que girar o cabo 50% do tempo se quiser que o acoplamento funcione

Que tal encaminhar os dois pinos CC, cada um com um fio separado? Isso realmente funcionaria, e eles também são vendidos online. Na verdade, é assim que os cartões de expansão USB-C no laptop Framework funcionam - como o conector do cartão de expansão no laptop é USB-C, esses cartões são apenas uma extensão USB-C realmente curta que encaminha os pinos de um para um. Isso é diferente de uma extensão de cabo? Sim.

Qual é o problema com as extensões? Em primeiro lugar, há um dilema em que esses cabos não são compatíveis com a especificação e os fabricantes mais respeitáveis ​​não os fabricam porque não querem cair em desgraça com o grupo de padrões USB - o que significa que muitas vezes você precisa confiar em os fabricantes menos respeitáveis, com controle de qualidade inferior. Considerando tudo para o qual usamos o USB-C, isso pode dar errado rapidamente. Agora, por que não seria legalmente especificado?

Digamos que você tenha uma extensão USB-C "passar todos os pinos", que pode lidar apenas com 3 A internamente. Se você tentar carregar seu dispositivo com capacidade de 100 W com uma PSU de 5 A e um cabo com capacidade de 5 A com tal extensão em série, a PSU forneceria 5 A, não sendo o mais sábio, mas você pode se encontrar em uma situação perigosa situação em que o isolamento do cabo começa a derreter. Por outro lado, entendo que um Raspberry Pi 4 nunca consumirá mais de 3 A, portanto, nesse caso de uso, você provavelmente pode se safar, mas é por sua conta.

Quando se trata de sinais de alta velocidade, existem mais armadilhas. Os cabos USB-C já precisam ser construídos de acordo com um determinado padrão para funcionar com taxas de dados de 40 Gbps, em vez de serem limitados a 20 Gbps. Se você usar uma extensão que encaminha os fios de alta velocidade para conectar um periférico de alta velocidade, poderá descobrir que seu dispositivo fica com mais falhas, reconectando de vez em quando.