USB-C

USB-C
USB-C
USB-C 커넥터 핀
유형디지털 오디오/비디오/데이터/전원 – 커넥터
생산이력
디자이너 USB 구현자 포럼
설계된2014년 8월 11일 (발행)[1]
대체됨모든 이전 USB 커넥터(Type-A 및 -B, 크기: Standard, Mini, Micro)
디스플레이포트
미니 디스플레이 포트
번개
일반사양
24
USB-C 플러그
MSI 노트북의 USB-C(SuperSpeed USB 5Gbps) 리셉터클

USB-C 또는 USB Type-C는 이전 USB 커넥터를 대체하는 커넥터(프로토콜이 아님)로, 오디오 및/또는 비디오 데이터를 운반하여 여러 디스플레이를 구동하거나 외장 드라이브에 백업을 저장하고 노트북이나 휴대폰 전원을 공급/수신하는 등의 용도로 사용할 수 있습니다.USB 기술뿐만 아니라 Thunderbolt, PCIe, HDMI, DisplayPort 등 다른 프로토콜에서도 사용됩니다.미래 표준을 지원하기 위해 확장 가능합니다.

USB-C는 가역적이고 24개의 핀이 있습니다.[2][3]"C"라는 명칭은 교체된 이전의 여러 USB 커넥터들과 구별하기 위한 것으로, 모두 Type-A 또는 Type-B라고 불립니다.이전의 모든 USB 케이블에는 호스트 끝 A와 주변 장치 끝 B가 있었지만 USB-C는 이 두 가지를 모두 대체합니다. USB-C 케이블은 어느 쪽이든 연결되며, 이전 장비의 경우 기존 케이블에는 유형-C 플러그가 한쪽 끝에 있고 유형-A(호스트) 또는 유형-B(주변 장치) 플러그가 다른 쪽 끝에 있습니다."C"라는 명칭은 Thunderbolt 3, DisplayPort 2.0 또는 USB 3.2 Gen 2x2와 같은 커넥터의 특정 기능과 혼동하지 않도록 커넥터의 물리적 구성 또는 폼 팩터만을 의미합니다.호스트 장치와 주변 장치 모두에서 지원하는 프로토콜을 기반으로 USB-C 연결은 일반적으로 대체된 커넥터보다 더 높은 시그널링을 제공하므로 데이터 전송 속도가 더 높습니다.이전 제품과 달리 USB-C 커넥터는 회전 대칭을 가지고 있습니다. 플러그를 두 방향 중 하나의 방향으로 리셉터클에 삽입할 수 있습니다.

USB Type-C Specification 1.0은 USB Implementers Forum(USB-IF)에서 발표되었으며 2014년 8월에 완성되었습니다.[4]USB 3.1 사양과 거의 동시에 개발되었습니다.2016년 7월 IEC에서 "IEC 62680-1-3"으로 채택되었습니다.[5]

Type-C 커넥터가 있는 장치는 USB 전송 프로토콜, USB 전력 전송 또는 대체 모드를 반드시 구현할 필요는 없습니다. Type-C 커넥터는 몇 가지 기술에 공통적이지만 몇 가지 기술만 요구합니다.[6]

2017년 9월에 출시된 USB 3.2는 USB 3.1 사양을 완전히 대체했습니다.기존에 USB 3.1 SuperSpeed 및 SuperSpeed+ 데이터 전송 모드라고 불리던 것을 그대로 유지하고, 2레인 동작을 새롭게 적용하여 2개의 추가 데이터 전송 모드를 도입하였으며, 신호 전송 속도는 10Gb/s(SuperSpeed USB 10Gbps, 명목 데이터 전송 속도: 1.212GB/s) 및 20Gb/s(SuperSpeed USB 20Gbps, 명목 데이터 전송 속도: 2.422GB/s)입니다.풀 기능 USB-C 패브릭(커넥터 및 케이블)의 양 끝에만 해당됩니다.

2019년 출시된 USB4는 USB-C 패브릭을 통해서만 사용할 수 있는 최초의 USB 전송 프로토콜 표준입니다.

개요

USB-C 케이블은 호스트와 주변 장치를 상호 연결하여 이전(레거시) USB 커넥터, HDMI 커넥터, DisplayPort 포트 및 3.5mm 오디오 잭을 포함한 다양한 다른 전기 케이블과 커넥터를 대체합니다.[7][4]

이름.

USB Type-C 및 USB-C는 USB Implementers Forum의 상표입니다.[8]

커넥터

MacBook Pro 노트북이 있는 USB-C 플러그
Android 휴대폰의 USB-C 포트(리셉터클)

24핀 양면 커넥터는 마이크로 B 커넥터보다 약간 더 크며 USB-C 리셉터클의 너비는 8.4밀리미터(0.33인치), 높이는 2.6밀리미터(0.10인치), 깊이는 6.65밀리미터(0.262인치)입니다.

케이블

USB 3.1 케이블은 모든 기능을 갖춘 USB-C 케이블로 간주됩니다.USB Power Delivery 2.0 사양의 VDM(벤더 정의 메시지)과 구성 채널에 기반한 ID 기능이 있는 칩이 포함된 전자적으로 표시된 케이블입니다.케이블 길이는 1세대의 경우 2미터(6피트 7인치), 2세대의 경우 1미터(3피트 3인치)를 초과해서는 안 됩니다.[9]제품/벤더, 케이블 커넥터, USB 시그널링 프로토콜(2.0, Gen 1, Gen 2), 패시브/액티브 구축, V전원 사용, 가용CONN V전류BUS, 레이턴시, RX/TX 방향성, SOP 컨트롤러 모드 및 하드웨어/펌웨어 버전에 대한 정보를 제공합니다.[6]

차폐된 SuperSpeed 쌍, 사이드밴드 사용 핀 또는 전원선용 추가 와이어가 없는 USB-C 케이블은 최대 4m(13ft)까지 케이블 길이를 늘릴 수 있습니다.이러한 USB-C 케이블은 USB 2.0(최대 480Mbit/s)만 지원하며 대체 모드는 지원하지 않습니다.활성 케이블(리피터 내장형)은 최대 10m(33피트) 이상의 길이에서만 SuperSpeed USB 5Gbps(= USB 3.2 Gen 1x1 = USB 3.1 Gen 1 = UBS 3.0)를 지원할 수 있습니다.

모든 USB-C 케이블은 최소 3A 전류(5V일 때 15W일 때)를 공급할 수 있어야 하지만 일부 케이블은 5A 전류(20V일 때 100W일 때)를 전달할 수 있습니다.[10]5A 전류를 지원하는 USB-C-USB-C 케이블에는 케이블과 현재 기능을 식별할 수 있도록 프로그래밍된 e-마커 칩(E-Mark 칩으로도 판매됨)이 포함되어 있어야 합니다.USB 충전 포트는 전원 기능을 명확하게 표시해야 합니다.[11]

USB 3.1 Gen 2를 구현하는 풀 기능 USB-C 케이블은 10Gbit/s(풀 듀플렉스) 신호 전송 속도를 제공합니다.SuperSpeed USB 10Gbps(이전에는 SuperSpeed+로 판매됨) 로고가 표시되어 있습니다.480Mbit/s의 공칭 데이터 전송률(최대 유효 데이터 전송률 ~40MB/s)로 USB 2.0만 지원할 수 있는 케이블도 있습니다.USB Implementers Forum은 유효한 케이블을 인증하므로 이에 따라 표시할 수 있으며 사용자는 케이블을 비준수 제품과 구별할 수 있습니다.[12]

호스트 및 주변 장치

USB를 통해 연결하는 두 장비의 경우, 하나는 호스트(DFP(Downstream-facing port)이고 다른 하나는 주변 장치(UFP(Upstream-facing port))입니다.휴대 전화와 같은 일부 제품은 연결된 장비와 반대되는 역할 중 하나를 선택할 수 있습니다.이러한 장비는 기존 사양에서 USB On-The-Go로 알려졌던 DRD(Dual-Role-Data) 기능이 있다고 합니다.[13]USB-C를 사용하면 이러한 장치 두 개가 연결되면 먼저 역할이 무작위로 할당되지만, 장비가 특정 역할에 대한 선호도를 선택할 수 있는 옵션 경로 및 역할 감지 방법이 있지만 양쪽 끝에서 스왑 명령을 내릴 수 있습니다.또한 USB 전력 전송을 구현하는 Dual-Role 장비는 데이터 역할 스왑 또는 전원 역할 스왑 프로세스를 사용하여 데이터 역할과 전원 역할을 독립적으로 스왑할 수 있습니다.이를 통해 주변기기에 연결하는 호스트 역할을 하지만 도크를 통해 전원을 공급받거나 디스플레이를 통해 전원을 공급받는 컴퓨터와 같은 충전-스루 허브 또는 도킹 스테이션 애플리케이션을 사용할 수 있습니다.[6]

USB-C 장치는 선택적으로 1.5A 및 3의 버스 전원 전류를 제공하거나 소비할 수 있습니다.0A(5V 시)의 기본 버스 전원 제공. 전원 소스는 구성 채널을 통해 증가된 USB 전류를 알리거나 BMC 코드 구성 라인과 기존 BFSK 코드 V 라인을BUS 모두 사용하여 전체 USB 전력 전송 사양을 구현할 수 있습니다.[6][11]

모든 구형 USB 커넥터(모든 Type-A 및 Type-B)는 지정된 레거시입니다.레거시 USB-C 장비와 최신 USB-C 장비를 연결하려면 레거시 케이블 어셈블리(한 쪽 끝에 Type-A 또는 Type-B 플러그가 있고 다른 쪽 끝에 Type-C 플러그가 있는 케이블) 또는 매우 구체적인 경우 레거시 어댑터 어셈블리가 필요합니다.

구형 기기는 레거시 케이블을 사용하여 기기 끝에 Standard-B, Mini-B 또는 Micro-B 플러그를 연결하고 다른 쪽에는 USB-C 플러그를 연결할 수 있습니다.마찬가지로, 최신 디바이스는 디바이스 끝에 USB-C 플러그가 있고 호스트 끝에 표준-A 플러그가 있는 레거시 케이블을 사용하여 레거시 호스트에 연결할 수 있습니다.USB-C 리셉터클이 있는 레거시 어댑터는 "많은 유효하지 않고 잠재적으로 안전하지 않은" 케이블 조합(2개의 A 끝 또는 2개의 B 끝이 있는 케이블 어셈블리)을 생성할 수 있기 때문에 규격에 따라 "정의되거나 허용되지 않습니다".그러나 USB-C 플러그가 포함된 어댑터는 정확히 두 가지 유형으로 정의됩니다. 하나는 Standard-A 리셉터클(케이블이 아닌 플래시 드라이브 등의 레거시 장치를 현대 호스트에 연결하고 최대 USB 3.1을 지원하는 용도), 다른 하나는 Micro-B 리셉터클(현대 장치를 레거시 호스트에 연결하고 최대 USB 2.0을 지원하는 용도)[14]입니다.

비USB 모드

오디오 어댑터 액세서리 모드

USB-C 포트가 있는 장치는 3.5mm 잭이 있는 오디오 어댑터를 통해 아날로그 헤드셋을 지원할 수 있으며, 3개의 아날로그 오디오 채널(좌우 출력 및 마이크)을 제공합니다.오디오 어댑터에는 500mA 장치 충전이 가능하도록 USB-C 충전관통 포트가 선택적으로 포함될 수 있습니다.엔지니어링 사양에는 아날로그 헤드셋은 3.5mm 플러그 대신 USB-C 플러그를 사용해서는 안 된다고 명시되어 있습니다.즉, USB-C 플러그가 있는 헤드셋은 항상 디지털 오디오(및 선택적으로 액세서리 모드)를 지원해야 합니다.[15]

아날로그 신호는 USB 2.0 차동 쌍(오른쪽과 왼쪽의 경우 Dp와 Dn)을 사용하고, 마이크와 GND의 경우 두 개의 측면 대역을 사용합니다.오디오 액세서리의 존재는 구성 채널과 V를CONN 통해 신호가 전송됩니다.

대체 모드

대체 모드는 디스플레이포트나 Thunderbolt와 같은 비USB 데이터 프로토콜을 사용하는 직접 장치 대 호스트 전송을 위해 USB-C 케이블에 있는 물리적 와이어 중 일부를 전용으로 사용합니다.4개의 고속 레인, 2개의 측면 밴드 핀 및 (도크, 분리 가능 장치 및 영구 케이블 응용 프로그램의 경우에만) 5개의 추가 핀을 대체 모드 전송에 사용할 수 있습니다.모드는 VDM(vendor-defined messages)을 사용하여 구성 채널을 통해 구성됩니다.

사양서

USB Type-C 케이블 및 커넥터 사양

USB Type-C 사양 1.0은 USB Implementers Forum(USB-IF)에 의해 발표되었으며 2014년 8월에 완성되었습니다.[4]

케이블과 커넥터에 대한 요구사항을 정의합니다.

  • Rev 1.1이 2015-04-03[16] 출판되었습니다.
  • Rev 1.2가 2016-03-25에[17] 발행되었습니다.
  • Rev 1.3이 2017-07-14에[18] 발행되었습니다.
  • Rev 1.4가 2019-03-29에[18] 발행되었습니다.
  • Rev 2.0이 2019-08-29에[19] 발행되었습니다.
  • Rev 2.1이 2021-05-25에 발표되었습니다 (USB PD - 확장 전력 범위 - 48V - 5A - 240W)[20]
  • 릴리스 2.2는 주로 USB Type-C 커넥터 및 케이블을 통해 USB4 버전 2.0(80Gbps)을 활성화하기 위해 2022-10-18에 발표되었습니다.[14]

IEC 규격으로 채택:

  • IEC 62680-1-3:2016 (2016-08-17, 에디션 1.0) "데이터 및 전원을 위한 범용 직렬 버스 인터페이스 – 파트 1-3: 범용 직렬 버스 인터페이스 – 공통 구성 요소 – USB Type-C 케이블 및 커넥터 사양"[21]
  • IEC 62680-1-3:2017 (2017-09-25, 에디션 2.0) "데이터 및 전원을 위한 범용 직렬 버스 인터페이스 – 파트 1-3: 공통 구성 요소 – USB Type-C 케이블 및 커넥터 사양"[22]
  • IEC 62680-1-3:2018 (2018-05-24, edition 3.0) "데이터 및 전력을 위한 범용 직렬 버스 인터페이스 – Part 1-3: 공통 구성 요소 – USB Type-C 케이블 및 커넥터 사양"[23]

리셉터클

타입-C 리셉터클 핀아웃(엔드온

리셉터클에는 4개의 전원 핀과 4개의 접지 핀, 기존 USB 2.0 고속 데이터를 위한 2개의 차동 쌍(장치에서 함께 연결), Enhanced SuperSpeed 데이터를 위한 4개의 차폐된 차동 쌍(2개의 송신 쌍과 2개의 수신 쌍), 2개의 SBU(Sideband Use) 핀 및 2개의 CC(Configuration Channel) 핀이 있습니다.

타입-수납용기 A핀 배치
이름. 묘사
A1 GND 접지반납
A2 SSTXp1("TX1+") 초고속 차동 쌍 #1, TX, 양
A3 SSTXn1 ("TX1-") 초고속 차동 쌍 #1, TX, 음
A4 브이BUS 버스전원
A5 CC1 구성채널
A6 Dp1 USB 2.0 차동 쌍, 위치 1, 양극
A7 Dn1 USB 2.0 차동 쌍, 위치 1, 음극
A8 SBU1 사이드밴드사용(SBU)
A9 브이BUS 버스전원
A10 SSRXn2("RX2-") 초고속 차동 쌍 #4, RX, 음
A11 SSRXp2("RX2+") 초고속 차동 쌍 #4, RX, 양
A12 GND 접지반납
Type-C 콘센트 B핀 배치
이름. 묘사
B12 GND 접지반납
B11 SSRXp1 초고속 차동 쌍 #2, RX, 양
B10 SSRXn1 초고속 차동 쌍 #2, RX, 음
B9 브이BUS 버스전원
B8 SBU2 사이드밴드사용(SBU)
B7 Dn2 USB 2.0 차동 쌍, 위치 2, 음극[a]
B6 Dp2 USB 2.0 차동 쌍, 위치 2, 양극[a]
B5 CC2 구성채널
B4 브이BUS 버스전원
B3 SSTXn2 초고속 차동 쌍 #3, TX, 음
지하2층 SSTXp2 초고속 차동 쌍 #3, TX, 양
B1 GND 접지반납
  1. ^ a b 케이블에는 슈퍼스피드가 아닌 차동 쌍이 하나만 있습니다.이 핀은 플러그/케이블에 연결되어 있지 않습니다.

플러그

Type-C 플러그 핀아웃(엔드온 뷰)

플러그에는 USB 2.0 고속 차동 쌍이 하나만 있으며, CC 핀(CC2) 중 하나는 V로CONN 교체되어 케이블의 옵션 전자 장치에 전원을 공급하고 다른 하나는 CC(Configuration Channel) 신호를 실제로 전송하는 데 사용됩니다.이러한 신호는 케이블의 방향을 파악하고 USB 전력 전송 통신을 전송하는 데 사용됩니다.

케이블

풀 기능 USB 3.2 및 2.0 Type-C 케이블 배선
플러그 1, USB 타입-C USB Type-C 케이블 플러그2, USB 타입-C
이름. 와이어컬러 아니요. 이름. 묘사 2.0[a] 이름.
껍데기 방패 땋은 머리 땋은 머리 방패 케이블 외장브레이드 Yes 껍데기 방패
A1, B12,
B1,A12
GND 주석도금 1 GND_PWRrt1 전원 복귀용 접지 Yes A1, B12,
B1,A12
GND
16 GND_PWRrt2 No
A4, B9,
B4,A9
브이BUS 빨간. 2 PWR_VBUS1 V전원BUS Yes A4, B9,
B4,A9
브이BUS
17 PWR_VBUS2 No
B5 브이CONN 노란 색 18 PWR_VCONN V 전원CONN, 전원 케이블의[b] 경우 Yes B5 브이CONN
A5 CC 파랑색 3 CC 구성채널 Yes A5 CC
A6 Dp1 초록의 4 UTP_Dp[c] 차폐되지 않은 트위스트 페어, 양극 Yes A6 Dp1
A7 Dn1 하얀색 5 UTP_Dn[c] 차폐되지 않은 트위스트 페어, 음극 Yes A7 Dn1
A8 SBU1 빨간. 14 SBU_A 사이드밴드는A를 사용합니다. No B8 SBU2
B8 SBU2 블랙입니다. 15 SBU_B 사이드밴드사용B No A8 SBU1
A2 SSTXp1 옐로우[d] 6 SDPp1 차폐된 차동 쌍 #1, 포지티브 No B11 SSRXp1
A3 SSTXn1 브라운[d] 7 SDPn1 차폐된 차동 쌍 #1, 음극 No B10 SSRXn1
B11 SSRXp1 그린[d] 8 SDPp2 차폐된 차동 쌍 #2, 포지티브 No A2 SSTXp1
B10 SSRXn1 오렌지색[d] 9 SDPn2 차폐된 차동 쌍 #2, 음극 No A3 SSTXn1
지하2층 SSTXp2 화이트[d] 10 SDPp3 차폐된 차동 쌍 #3, 포지티브 No A11 SSRXp2
B3 SSTXn2 검정[d] 11 SDPn3 차폐된 차동 쌍 #3, 음극 No A10 SSRXn2
A11 SSRXp2 레드[d] 12 SDPp4 차폐된 차동 쌍 #4, 포지티브 No 지하2층 SSTXp2
A10 SSRXn2 블루[d] 13 SDPn4 차폐된 차동 쌍 #4, 음극 No B3 SSTXn2
  1. ^ USB 2.0 Type-C 케이블에는 SuperSpeed 또는 사이드밴드 사용을 위한 와이어가 포함되어 있지 않습니다.
  2. ^ V는CONN 케이블을 종단 간으로 횡단해서는 안 됩니다.어떤 격리 방법을 사용해야 합니다.
  3. ^ a b 케이블에는 A6 및 A7에 연결된 슈퍼스피드가 아닌 데이터를 위한 단일 차동 쌍만 있습니다.플러그에 접점 B6 및 B7이 있으면 안 됩니다.
  4. ^ a b c d e f g h 차동 쌍에 대한 와이어 색상은 필수 사항이 아닙니다.

관련 USB-IF 사양

USB Type-C 잠금 커넥터 규격
USB Type-C Locking Connector 규격이 2016-03-09 공개되었습니다.USB-C 플러그 커넥터에 대한 기계적 요구 사항과 USB-C 리셉터클 장착 구성에 대한 지침을 정의하여 USB-C 커넥터 및 케이블에 표준화된 나사 잠금 메커니즘을 제공합니다.[24]
USB Type-C 포트컨트롤러 인터페이스 규격
USB Type-C Port Controller Interface Specification이 2017-10-01 공개되었습니다.USB-C Port Manager에서 간단한 USB-C Port Controller로의 공통 인터페이스를 정의합니다.[25]
USB Type-C 인증규격
IEC 규격으로 채택 : IEC 62680-1-4:2018 (2018-04-10) "데이터 및 전력을 위한 범용 직렬 버스 인터페이스 - Part 1-4: 공통 구성요소 - USB Type-C 인증 규격"[26]
USB 2.0 Billboard Device Class 규격
USB 2.0 Billboard Device Class는 지원되는 대체 모드의 세부 정보를 컴퓨터 호스트 OS에 전달하기 위해 정의되었습니다.제품 설명 및 사용자 지원 정보와 함께 사용자가 읽을 수 있는 문자열을 제공합니다.빌보드 메시지는 사용자가 만든 호환되지 않는 연결을 식별하는 데 사용될 수 있습니다.선택적으로 여러 대체 모드를 협상하는 것처럼 보이며 호스트(소스)와 장치(싱크) 간의 협상이 실패할 때 나타나야 합니다.
USB 오디오 장치 클래스 3.0 규격
USB 오디오 장치 클래스 3.0은 USB-C 플러그가 있는 동력 디지털 오디오 헤드셋을 정의합니다.[6]표준은 USB 포트를 통한 디지털 및 아날로그 오디오 신호 전송을 지원합니다.[27]
USB 전력전송 규격
USB-C 호환 장치에서 USB Power Delivery를 구현할 필요는 없지만 USB-C DRP/DRD(Dual-Role-Power/Data) 포트의 경우 USB Power Delivery는 연결 시 역할이 설정된 후 포트의 전원 또는 데이터 역할을 변경하는 명령을 제공합니다.[28]
USB 3.2 규격
2017년 9월에 출시된 USB 3.2는 USB 3.1 표준을 대체합니다.기존의 USB 3.1 SuperSpeed 및 SuperSpeed+ 데이터 모드를 그대로 유지하고, 2차선 동작을 사용하여 USB-C 커넥터를 통해 2개의 SuperSpeed+ 전송 모드를 새로 도입하여 데이터 전송 속도를 10 및 20Gbit/s(1 및 ~2.4GB/s)로 두 배로 높였습니다.USB 3.2는 USB-C에서만 지원되므로 마이크로 USB 커넥터를 사용할 수 없습니다.
USB4 규격
2019년에 출시된 USB4 사양은 타입-C 커넥터를 독점적으로 사용하는 최초의 USB 데이터 전송 사양입니다.

대체 모드 파트너 사양

2018년 현재 5개의 시스템 정의 대체 모드 파트너 사양이 존재합니다.또한, 공급업체는 독 솔루션에서 사용할 수 있는 독점 모드를 지원할 수도 있습니다.대체 모드는 선택 사항입니다.Type-C 기능과 장치는 특정 대체 모드를 지원하는 데 필요하지 않습니다.USB Implementers Forum은 대체 모드 파트너와 협력하여 포트에 각각의 로고가 제대로 표시되어 있는지 확인하고 있습니다.[29]

대체 모드 파트너 사양 목록
로고 이름. 날짜. 의전 상황
Thunderbolt 대체 모드 2015년[30] 6월 발표 USB-C는 Thunderbolt 3 Thunderbolt 4의 기본(및 유일한) 커넥터입니다.

Thunderbolt 3(4x PCI Express 3.0, DisplayPort 1.2, DisplayPort 1.4, USB 3.1 Gen 2도 탑재),[30][31][32][33]
Thunderbolt 4(4x PCI Express 3.0, DisplayPort 2.0, USB4 탑재),
Thunderbolt 5(4x PCI Express 4.0, DisplayPort 2.1, USB4 탑재)
현재의
디스플레이포트 대체모드 2014년 9월 발행 DisplayPort 1.2, DisplayPort 1.4,[34][35] DisplayPort 2.0[36] 현재의
IMT-2000 3GPP-이동 고화질 링크 대체 모드 2014년[37] 11월 발표 MHL 1.0, 2.0, 3.0 이상MHL 1.0[38][39][40][41] 현재의
HDMI 대체 모드 2016년[42] 9월 발표 HDMI 1.4b[43][44][45][46] 업데이트되지 않음
가상 링크 대체 모드 2018년[47] 7월 발표 버추얼링크 1.0[48] 버림받은

Thunderbolt 3 이상도 10 기가비트 이더넷 네트워킹이 가능하지만 이더넷[49] 같은 다른 프로토콜이 제안되었습니다.[50]

모든 Thunderbolt 3 컨트롤러는 Thunderbolt Alternate Mode와 DisplayPort Alternate Mode를 모두 지원합니다.[51]Thunderbolt는 DisplayPort 데이터를 캡슐화할 수 있기 때문에 모든 Thunderbolt 컨트롤러는 DisplayPort Alternative Mode를 통해 직접 DisplayPort 신호를 출력하거나 Thunderbolt Alternative Mode에서 Thunderbolt 내에 캡슐화할 수 있습니다.저가의 주변기기는 대부분 디스플레이포트 대체 모드를 통해 연결되고 일부 도킹 스테이션은 썬더볼트를 통해 디스플레이포트를 터널링합니다.[52]

DisplayPort 대체 모드 2.0: DisplayPort 2.0은 USB4와 함께 USB-C를 통해 직접 실행할 수 있습니다.DisplayPort 2.0은 HDR10 색상으로 60Hz에서 8K 해상도를 지원하며 USB 데이터 용량의 두 배인 80Gbps까지 사용할 수 있습니다.[53]

USB SuperSpeed 프로토콜은 DisplayPort 및 PCIe/Thunderbolt와 유사하며, 유사한 비트 전송률을 사용하여 내장된 클럭이 있는 차동 LVDS 레인을 통해 전송되는 패킷화된 데이터를 사용하므로 칩셋에서 이러한 대체 모드를 구현하기가 더 쉽습니다.[34]

대체 모드 호스트 및 싱크는 일반 Full-Feature Type-C 케이블 또는 컨버터 케이블 또는 어댑터와 연결할 수 있습니다.

USB 3.1 Type-C to Type-C 전체 기능 케이블
DisplayPort, MHL(Mobile High-Definition Link), HDMI 및 Thunderbolt(케이블 길이가 최대 0.5m인[citation needed] 20Gbit/s 또는 40Gbit/s) Alternate Mode Type-C 포트는 표준 패시브 Full-Featured USB Type-C 케이블과 상호 연결할 수 있습니다.이 케이블은 양 끝에 표준 "삼지창" SuperSpeed USB 로고(1세대 케이블용) 또는 SuperSpeed+ USB 10Gbit/s 로고(2세대 케이블용)만 표시되어 있습니다.[54]케이블 길이는 Gen 1의 경우 2.0m 이하, Gen 2의 경우 1.0m 이하여야 합니다.
Thunderbolt Type-C와 Type-C 액티브 케이블
0.8m 이상의 케이블을 사용하는 Thunderbolt 3(40Gbit/s) 대체 모드를 사용하려면 고출력 5A 케이블과 마찬가지로 고속 Thunderbolt 3 전송을 위해 인증되고 전자적으로 표시된 활성 Type-C 케이블이 필요합니다.[30][33]이 케이블들은 양 끝에 Thunderbolt 로고가 표시되어 있습니다.USB 3 하위 호환성은 지원하지 않으며 USB 2 또는 Thunderbolt만 지원합니다.Thunderbolt 및 5A 전원 공급에 대해 케이블을 동시에 표시할 수 있습니다.[55]

액티브 케이블과 어댑터에는 더 긴 케이블을 사용하거나 프로토콜 변환을 수행할 수 있도록 전원이 공급되는 전자 장치가 포함되어 있습니다.비디오 대체 모드용 어댑터를 사용하면 기본 비디오 스트림에서 다른 비디오 인터페이스 표준(예: DisplayPort, HDMI, VGA 또는 DVI)으로 변환할 수 있습니다.

대체 모드 연결에 전체 기능 Type-C 케이블을 사용하면 몇 가지 이점을 얻을 수 있습니다.대체 모드는 USB 2.0 레인과 구성 채널 레인을 사용하지 않으므로 USB 2.0 및 USB 전력 전송 프로토콜을 항상 사용할 수 있습니다.또한 DisplayPort 및 MHL Alternate Mode는 1개, 2개 또는 4개의 SuperSpeed 레인에서 전송할 수 있으므로 나머지 레인 중 2개를 사용하여 USB 3.1 데이터를 동시에 전송할 수 있습니다.[56]

Type-C 케이블 및 어댑터에 대한 대체 모드 프로토콜 지원 매트릭스
모드 USB 3.1 Type-C 케이블[a] 어댑터 케이블 또는 어댑터 시공
USB[b] 디스플레이포트 썬더볼트 슈퍼 MHL HDMI HDMI DVI-D 컴포넌트 비디오
3.1 1.2 1.4 20기가비트/s 40기가비트/s 1.4b 1.4b 2.0b 싱글링크 듀얼 링크 (YPbPr, VGA/DVI-A)
디스플레이포트 네. 네. 나타나지 않음 아니요. 수동적인
나타나지 않음 선택적. 네. 네. 네. 활동적인
썬더볼트 [c] [c] 네. [d] 나타나지 않음 아니요. 수동적인
나타나지 않음 선택적. 선택적. 네. 네. 네. 네. 활동적인
MHL 네. 나타나지 않음 네. 나타나지 않음 네. 아니요. 네. 아니요. 아니요. 수동적인
나타나지 않음 선택적. 나타나지 않음 네. 나타나지 않음 네. 활동적인
HDMI 나타나지 않음 네. 네. 아니요. 네. 아니요. 아니요. 수동적인
선택적. 나타나지 않음 네. 활동적인
  1. ^ Type-C 케이블에서 USB 2.0 및 USB 전력 전송을 항상 사용할 수 있습니다.
  2. ^ USB 3.1은 비디오 신호 대역폭이 2개 이하의 레인을 필요로 할 때 동시에 전송할 수 있습니다.
  3. ^ a b Thunderbolt 3 DisplayPort 모드에서만 사용 가능
  4. ^ Thunderbolt 3 40Gbit/s 패시브 케이블은 현재 케이블 기술의 한계로 인해 <0.8m>만 가능합니다.

다양한 모드에서 USB-C 리셉터클 핀 사용

아래 다이어그램은 다양한 사용 사례에서 USB-C 콘센트의 핀을 보여줍니다.

USB 2.0/1.1

간단한 USB 2.0/1.1 장치는 한 쌍의 D+/D- 핀을 사용하여 짝짓기를 합니다.따라서 소스(호스트)는 연결 관리 회로를 필요로 하지 않지만 동일한 물리적 커넥터가 없기 때문에 USB-C는 하위 호환성이 없습니다.VBUS 및 GND는 5V에서 최대 500mA의 전류를 제공합니다.

그러나 USB 2.0/1.1 디바이스를 USB-C 호스트에 연결하려면 소스(호스트)가 CC 핀을 통해 연결이 감지될 때까지 V를BUS 공급하지 않으므로 CC 핀에서 Rd를[57] 사용해야 합니다.

이는 많은 USB-A-to--를 의미합니다.USB-C 케이블은 (USB-C 호스트에서) C에서 A 방향으로 작동하는 데 필요한 종단 저항이 포함되어 있지 않기 때문에 (예를 들어 충전을 위해 USB-C 장치에 연결) A에서 C 방향으로만 작동합니다.USB-C에서 USB-A 리셉터클에 연결되는 어댑터 또는 케이블은 일반적으로 필요한 터미네이션 저항을 포함하기 때문에 작동합니다.

GND TX1+ TX1− 브이BUS CC1 D+ 디- SBU1 브이BUS RX2− RX2+ GND
GND RX1+ RX1− 브이BUS SBU2 디- D+ CC2 브이BUS TX2− TX2+ GND

USB 전원 전달

USB 전원 전송은 소스 디바이스와 싱크 디바이스 간의 전원 협상을 위해 CC1, CC2 핀 중 하나를 사용하며, 5A에서 최대 20V까지 사용합니다.모든 데이터 전송 모드에 대해 투명하므로 CC 핀이 손상되지 않은 한 모든 모드와 함께 사용할 수 있습니다.

USB 전원 공급 기능은 28V, 36V 및 48V를 추가하여 노트북, 모니터, 하드 디스크 및 기타 주변 장치에 최대 240W의 전력을 지원합니다.USB-C는 모바일용 솔루션으로 자리매김하고 있습니다.

GND TX1+ TX1− 브이BUS CC1 D+ 디- SBU1 브이BUS RX2− RX2+ GND
GND RX1+ RX1− 브이BUS SBU2 디- D+ CC2 브이BUS TX2− TX2+ GND

USB 3.0/3.1/3.2

USB 3.0/3.1/3.2 모드에서는 TX/RX 쌍에 2개 또는 4개의 고속 링크를 사용하여 각각 5, 10, 20Gbit/s의 신호 전송 속도를 제공합니다(USB 3.2 x 2 레인 작동만 해당).CC 핀 중 하나는 모드를 협상하는 데 사용됩니다.

VBUS 및 GND는 USB 3.1 사양에 따라 5V ~ 900mA를 제공합니다.특정 USB-C 모드로 전환할 수도 있으며, 공칭 1.5A 또는 3A에서 5V가 제공됩니다.[59]세 번째 대안은 USB 전력 전송(USB-PD) 계약을 설정하는 것입니다.

단일 레인 모드에서는 CC 핀에 가장 가까운 차동 쌍만 데이터 전송에 사용됩니다.이중 레인 데이터 전송의 경우 4개의 차동 쌍이 모두 사용됩니다.

USB 2.0/1.1용 D+/D- 링크는 일반적으로 USB 3.x 연결이 활성화된 경우에는 사용되지 않지만 허브와 같은 장치는 연결된 두 유형의 장치를 모두 사용할 수 있도록 동시 2.0 및 3.x 업링크를 엽니다.다른 장치는 3.x 연결에 실패할 경우 2.0으로 되돌릴 수 있습니다.

GND TX1+ TX1− 브이BUS CC1 D+ 디- SBU1 브이BUS RX2− RX2+ GND
GND RX1+ RX1− 브이BUS SBU2 디- D+ CC2 브이BUS TX2− TX2+ GND

대체 모드

대체 모드에서는 필요한 방향에 상관없이 최대 4개의 고속 링크 중 하나를 사용합니다.SBU1, SBU2는 추가적으로 저속 링크를 제공합니다.두 개의 고속 링크가 사용되지 않은 상태로 남아 있으면 대체 모드와 동시에 USB 3.0/3.1 링크를 설정할 수 있습니다.[35]CC 핀 중 하나는 모든 협상을 수행하는 데 사용됩니다.(SBU 이외의) 추가 저대역 양방향 채널도 해당 CC 핀을 공유할 수 있습니다.[35][43]USB 2.0은 D+/D- 핀을 통해서도 사용할 수 있습니다.

전력과 관련하여 기기는 대체 모드에 들어가기 전에 전력 전송 계약을 협상해야 합니다.[60]

GND TX1+ TX1− 브이BUS CC1 D+ 디- SBU1 브이BUS RX2− RX2+ GND
GND RX1+ RX1− 브이BUS SBU2 디- D+ CC2 브이BUS TX2− TX2+ GND

디버그 액세서리 모드

외부 장치 테스트 시스템(DTS)은 CC1 및 CC2를 통해 타겟 시스템(TS)에 디버그 액세서리 모드로 진입하기 위한 신호를 Rd 저항 값으로 풀다운되거나 테스트 플러그에서 Rp 저항 값으로 풀업됩니다(타입-C 사양에 정의된 Rp 및 Rd).

디버그 액세서리 모드로 진입한 후 CC1 및 CC2를 통한 옵션 방향 감지는 CC1을 Rd 저항 풀업으로 설정하고 CC2를 Ra 저항(테스트 시스템 Type-C 플러그에서)을 통해 접지로 당깁니다.USB 전력 전송 통신이 계속 작동하려면 옵션인 경우 방향 탐지가 필요합니다.

이 모드에서는 모든 디지털 회로가 커넥터에서 분리되고 14개의 굵은 핀을 사용하여 디버그 관련 신호(예: JTAG 인터페이스)를 노출할 수 있습니다.USB IF는 보안 및 개인 정보 보호 고려 및 예방 조치가 취해졌으며 사용자가 실제로 디버그 테스트 모드를 수행하도록 요청했음을 인증해야 합니다.

GND TX1+ TX1− 브이BUS CC1 D+ 디- SBU1 브이BUS RX2− RX2+ GND
GND RX1+ RX1− 브이BUS SBU2 디- D+ CC2 브이BUS TX2− TX2+ GND

가역적인 Type-C 케이블이 필요하지만 전력 공급 지원이 필요하지 않은 경우 테스트 플러그를 아래와 같이 배치해야 합니다. CC1 및 CC2는 모두 Rd 저항 값으로 풀다운되거나 테스트 플러그에서 Rp 저항 값으로 풀업됩니다.

GND TS1 TS2 브이BUS CC1 TS6 TS7 TS5 브이BUS TS4 TS3 GND
GND TS3 TS4 브이BUS TS5 TS7 TS6 CC2 브이BUS TS2 TS1 GND

이 테스트 신호 미러링은 디버그 사용을 위해 14개가 아닌 7개의 테스트 신호만 제공하지만 방향 탐지를 위한 추가 부품 수를 최소화할 수 있는 이점이 있습니다.

오디오 어댑터 액세서리 모드

이 모드에서는 모든 디지털 회로가 커넥터에서 분리되고 특정 핀이 아날로그 출력 또는 입력을 위해 재할당됩니다.지원되는 경우 모드는 두 CC 핀이 모두 GND로 단락될 때 시작됩니다. D-와 D+는 각각 오디오 출력 왼쪽 L과 오른쪽 R이 됩니다.SBU 핀은 마이크로폰 핀 MIC가 되고 아날로그 접지 AGND가 되며, 후자는 출력과 마이크로폰의 리턴 경로가 됩니다.그럼에도 불구하고 MIC와 AGND 핀에는 자동 스왑 기능이 있어야 하는데, 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, USB-C 플러그가 양쪽에 삽입될 수 있습니다. 둘째, 어떤 TRRS 링이 GND와 MIC여야 하는지에 대한 합의가 없으므로 마이크 입력이 있는 헤드폰 잭이 장착된 장치는 어쨌든 이 스왑을 수행할 수 있어야 합니다.[61]

또한 이 모드를 사용하면 아날로그 오디오 인터페이스를 노출하는 장치를 동시에 충전할 수 있습니다(VBUS 및 GND를 통해). 그러나 CC 핀은 어떤 협상에도 사용할 수 없기 때문에 5V 및 500mA에서만 충전할 수 있습니다.

GND TX1+ TX1− 브이BUS CC1 R L MIC 브이BUS RX2− RX2+ GND
GND RX1+ RX1− 브이BUS AGND L R CC2 브이BUS TX2− TX2+ GND

플러그 삽입 감지는 TRRS 플러그의 물리적 플러그 감지 스위치에 의해 수행됩니다.플러그 삽입 시 플러그의 CC 및 VCON(리셉터클의 CC1 및 CC2)을 모두 끌어내립니다.이 저항은 USB Type-C 사양에 명시된 최소 "Ra" 저항인 800Ω 미만이어야 합니다.이는 기본적으로 USB 디지털 접지에 직접 연결됩니다.

Type-C 플러그에 TRRS 링 배선(USB Type-C 케이블 및 커넥터 사양 릴리스 1.3의 그림 A-2)
TRRS 소켓 아날로그 오디오 신호 USB Type-C 플러그
팁. L 디-
링 1 R D+
링2 마이크/접지 SBU1 또는 SBU2
소매 마이크/접지 SBU2 또는 SBU1
DETECT1 플러그 유무 감지 스위치 CC,VCON
DETECT2 플러그 유무 감지 스위치 GND

소프트웨어 지원

인증

USB Type-C Authentication은 프로토콜에 보안을 추가할 수 있는 USB-C 프로토콜의 확장입니다.[71][72][73]

하드웨어 지원

DeX 도킹 스테이션에 꽂힌 삼성 갤럭시 S8:모니터에 PowerPoint 및 Word Android 애플리케이션이 표시됩니다.

USB-C 장치

2014년 이후 출시된 메인보드, 노트북, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰, 하드 디스크 드라이브, USB 허브 및 기타 장치에는 USB-C 리셉터클이 점점 더 많이 포함되어 있습니다.그러나 USB-C의 초기 채택은 USB-C 케이블의[74] 높은 비용과 마이크로 USB 충전기의 광범위한 사용으로 인해 제한되었습니다.[citation needed]

비디오 출력

현재 DisplayPort는 가장 널리 구현된 대체 모드로 스마트폰, 노트북 등 표준 크기의 DisplayPort 또는 HDMI 포트가 없는 장치에서 비디오 출력을 제공하는 데 사용됩니다.USB-C 포트가 있는 모든 Chromebook은 Google의 하드웨어 요구사항에서 DisplayPort 대체 모드를 지원해야 합니다.[75]USB-C 다중 포트 어댑터는 장치의 기본 비디오 스트림을 DisplayPort/HDMI/VGA로 변환하여 텔레비전 세트나 컴퓨터 모니터와 같은 외부 디스플레이에 표시할 수 있습니다.

또한 장치를 전원, 외부 디스플레이, USB 허브 및 옵션(예: 네트워크 포트)에 단일 케이블로 연결하도록 설계된 USB-C 독에서도 사용됩니다.이러한 기능은 별도의 도크 대신 디스플레이에 직접 구현되기도 하는데,[76] 이는 사용자가 다른 연결 없이 USB-C를 통해 장치를 디스플레이에 연결하는 것을 의미합니다.

호환성 문제

케이블의 전원 문제

USB-C를 지원한다고 주장하는 많은 케이블이 실제로 표준을 준수하지 않습니다.이러한 케이블을 사용하면 연결된 장치가 손상될 수 있습니다.[77][78][79]호환되지 않는 케이블 사용으로 인해 노트북이 파손되는 사례가 보고되고 있습니다.[80]

한쪽 끝에 USB-C 커넥터가 있고 다른 쪽 끝에 있는 기존 USB-A 플러그 또는 Micro-B 리셉터클(케이블에서 리셉터클도 유효하지 않음)이 있는 비준수 케이블 중 일부는 사양에 따라 56K ω 풀업 대신 10K ω 풀업이 V로 구성 채널(CC)을 잘못 종료합니다.케이블에 연결된 장치가 케이블에서 끌어낼 수 있는 전력량을 잘못 판단하게 합니다.이 문제가 있는 케이블은 Apple 및 Google 제품을 비롯한 특정 제품에서 제대로 작동하지 않을 수 있으며 충전기, 허브 또는 PC USB 포트와 같은 전원을 손상시킬 수도 있습니다.[82][83]

결함이 있는 USB-C 케이블 또는 전원을 사용하는 경우 USB-C 장치에서 볼 수 있는 전압이 장치에서 예상하는 전압과 다를 수 있습니다.이로 인해 VBUS 핀에 과전압이 발생할 수 있습니다.또한 USB-C 리셉터클의 피치가 미세하기 때문에 케이블의 VBUS 핀이 USB-C 리셉터클의 CC 핀에 접촉하여 VB와 단락될 수 있습니다.VBUS 핀은 최대 20V까지 정격이고 CC 핀은 최대 5.5V까지 정격입니다.이러한 문제를 해결하려면 USB Type-C 포트 보호를 USB-C 커넥터와 USB-C Power Delivery 컨트롤러 사이에 사용해야 합니다.[84]

오디오 어댑터와의 호환성

USB-C 포트는 헤드폰과 같은 유선 액세서리를 연결하는 데 사용할 수 있습니다.

장치에서 출력되는 오디오에는 디지털과 아날로그 두 가지 모드가 있습니다.USB-C 오디오 어댑터에는 주로 두 가지 유형이 있습니다. 예를 들어 DAC(디지털-아날로그 변환기)를 사용하는 능동형과 전자 장치를 사용하지 않는 수동형입니다.[85][86]

활성 USB-C 헤드폰 또는 어댑터 세트를 사용하면 디지털 오디오가 USB-C 포트를 통해 전송됩니다.DAC와 앰프에 의한 변환은 전화가 아닌 헤드폰이나 어댑터 내부에서 이루어집니다.음질은 헤드폰/어댑터의 DAC에 따라 달라집니다.DAC가 내장된 액티브 어댑터는 오디오 장치 클래스 3.0 및 오디오 어댑터 액세서리 모드 사양을 준수하여 디지털 및 아날로그 오디오를 출력하는 장치를 거의 보편적으로 지원합니다.

이러한 액티브 어댑터의 예로는 특별한 드라이버가 필요 없는 외장 USB 사운드 카드와 DAC,[87] Apple, Google, Essential, Razer, HTC, Samsung의 USB-C ~ 3.5mm 헤드폰 잭 어댑터 등이 있습니다.[88]

반면, 패시브 어댑터를 사용하는 경우, 호스트 장치에서 디지털-아날로그 변환이 수행되고 아날로그 오디오가 USB-C 포트를 통해 전송됩니다.음질은 전화기의 온보드 DAC에 따라 달라집니다.패시브 어댑터는 오디오 어댑터 액세서리 모드 사양을 준수하여 아날로그 오디오를 출력하는 장치와만 호환됩니다.

USB-C ~ 3.5mm 오디오 어댑터 및 USB 사운드 카드 호환성
출력모드 사양 장치들 USB-C 어댑터
활동적인 수동형, DAC 없음
디지털 오디오 오디오 장치 클래스 3.0(디지털 오디오) 애플 아이폰 15, 구글 픽셀 2, HTC U11, 에센셜 폰, 레이저 폰,
삼성 갤럭시노트10, 삼성 갤럭시S10 라이트, 샤프아쿠오스S2, 에이수스 젠폰3, 블루디오T4S, 레노버탭4, 고프로, 맥북 등
전환없음 변환을 사용할 수 없음
아날로그 오디오
  • 오디오 장치 클래스 3.0(디지털 오디오)
  • 오디오 어댑터 액세서리 모드(아날로그 오디오)
애플 아이폰15, 모토Z/Z포스, 모토Z2/Z2포스/Z2플레이, 모토Z3/Z3플레이, 소니 엑스페리아 XZ2, 화웨이 메이트10프로, 화웨이 P20/P20프로, 아너매직2, 르에코,
샤오미폰, 원플러스 6T, 원플러스 7/7프로/7T/7T프로,
Oppo Find X/Oppo R17/R17 Pro, ZTE Nubia Z17/Z18 등
어댑터별 변환 패스스루

급속 충전 기술과의 호환성

2016년 구글 엔지니어 벤슨 렁(Benson Leung)은 퀄컴이 개발한 퀵차지 2.0과 3.0 기술이 USB-C 표준과 호환되지 않는다고 지적했습니다.[89]Qualcomm은 USB-C의 전압 요구에 맞는 고속 충전 솔루션을 만들 수 있으며 문제가 있다는 보고는 없다고 답변했지만 당시 표준 준수 문제는 해결하지 못했습니다.[90]그 해 말, Qualcomm은 Quick Charge 4를 출시했는데, 이는 이전 세대보다 발전된 것으로, "USB Type-C와 USB PD 호환"이라고 주장했습니다.[91]

호환성 규정

2021년 유럽연합 집행위원회는 USB-C를 범용 충전기로 사용할 것을 제안했습니다.[92][93][94]2022년 10월 4일, 유럽 의회는 새로운 법인 무선 장비 지침 2021/0291에 찬성표를 던졌고, 찬성 602표, 반대 13표, 불참 8표.[95]이 규정은 유럽연합에서 판매되고 유선 충전을 지원하는 모든 새로운 휴대폰, 태블릿, 카메라, 헤드폰, 헤드셋, 휴대용 비디오 게임기, 휴대용 스피커, 전자 리더기, 키보드, 마우스, 휴대용 네비게이션 시스템, 이어폰,2024년 말까지 USB-C 포트를 장착하고 표준 USB-C-C 케이블로 충전해야 합니다.또한 이러한 장치가 급속 충전을 지원하는 경우 USB 전력 전송을 지원해야 합니다.이 규정은 2026년 봄까지 노트북으로 확대될 예정입니다.[96]이러한 규정을 준수하기 위해 Apple Inc.는 2023년에 출시된 iPhone 15에어팟 프로 2세대를 시작으로 자체 개발한 Lightning 커넥터를 USB-C로 교체했습니다.[97]

참고 항목

참고문헌

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외부 링크

  • 범용 직렬 버스 Type-C 케이블커넥터 사양은 USB.org 에서 다운로드할 수 있는 USB 문서 세트에 포함되어 있습니다.
  • Andrew Rogers, Microchip Technology, 2015년 USB Type-C 소개