РЕКЛАМА
ИНФОРМАЦИЯ
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ
Мобильные интерфейсы завтрашнего дня: USB Type-C и не только

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

СОБЕРИ САМ

Мобильные интерфейсы завтрашнего дня: USB Type-C и не только
Краткое содержание статьи: Сегодня локомотивом в развитии вычислительных технологий являются мобильные устройства – планшеты, смартфоны и даже умные часы. Именно они определяют характеристики интерфейсов, их размеры и в конечном итоге внешний вид.

Мобильные интерфейсы завтрашнего дня: USB Type-C и не только


Редакция THG,  9 июня 2016
Страница: Назад  1 2 Далее


Мобильные интерфейсы | Введение

Проблемы совместимости различных устройств на уровне интерфейсов существовали всегда, и не только в области вычислительной техники или гаджетов. Достаточно вспомнить поучительные истории о соперничестве кассет Betamax против VHS, дисков HD DVD против Blu-ray, беспроводных сетей WiMAX против LTE/4G, а также многочисленных, ныне почти забытых разновидностей флеш-карт вроде Smart Media, Memory Stick, xD-Picture Card и других против Secure Digital (SD).


Мобильные интерфейсы

В компьютерной отрасли отмирание того или иного интерфейса совсем не обязательно исторически связано с обострением соперничества между продвигавшими тот или иной стандарт компаниями (как во многих выше приведённых примерах). Например, параллельный порт LPT (Line Print Terminal) – он же IEEE 1284/Centronics, самовыпилился в своё время из компьютеров даже не по причине своей громоздкости (хотя, LPT – ещё то зрелище даже у громоздкой мобильной рабочей станции) или даже медлительности. Просто однажды все его функции по работе с периферией стало гораздо удобнее решать с помощью USB и Ethernet.

Тем не менее, индустрия продолжала порождать монстров вроде DVI для настольных ПК или PCMCIA для ноутбуков ровно до тех пор, пока это было допустимо пользователем. Даже мобильным телефонам по мере "взросления" индустрии пришлось пережить жуть несовместимых разъёмов: проприетарный бардак несовместимости закончился лишь после того, как для покупателей отсутствие microUSB стало синонимом неполноценности.

Мобильные интерфейсы

Сегодня локомотивом в развитии вычислительных технологий являются мобильные устройства – планшеты, смартфоны и даже умные часы. Именно они определяют характеристики интерфейсов, их размеры и в конечном итоге внешний вид. Там, где размеры разъёмов некритичны – например, в секторе настольных ПК или телевизоров, конечно же, можно продолжать развитие крупногабаритных версий, особенно для специфических узкоспециальных целей. Но со временем, при наличии более компактных и удобных версий, смысл в этом постепенно сойдёт на нет.

Мобильные интерфейсы | Интерфейсы на все времена

Древним людям, жившим в эпоху до изобретения USB, приходилось несладко с распределением пучка разнокалиберных кабелей с несовместимыми разъёмами, ведь даже для клавиатуры и мыши приходилось использовать два разных 6-контактных разъёма PS/2. Порт USB – универсальный, последовательный (всего 4 провода), компактный и достаточно быстрый для своего времени, взял на себя большинство функций обмена цифровыми данными, в том числе, подключения клавиатур, мышек, принтеров, сканеров, внешних оптических и дисковых накопителей, картридеров и так далее.

Мобильные интерфейсы

Дополнительным весомым аргументом в пользу использования USB стала возможность "горячего" подключения устройства к уже работающему компьютеру с загруженной ОС. Для PS/2, COM или LPT такая неслыханная дерзость порой каралась выгоранием самого порта. Со временем – особенно после появления версии USB 2.0 со скоростью обмена данными до 480 Мбит/с, дошло до того, что через этот порт научились подключать практически всё, включая внешние звуковые карты, аудио интерфейсы, жёсткие диски, фото- и видеокамеры. После изобретения спецификаций OTG (On-the-Go), интерфейс USB наконец-то избавился от главного своего недостатка – работы только в режиме хост-контроллер. Теперь, благодаря OTG, фотоаппарат или планшет может исполнять как роль "ведущего" при подключении к нему, например, принтера, и в то же время быть "ведомым" при работе с настольным ПК.

Мобильные интерфейсы

В какой-то момент интерфейс USB достиг такого могущества, что с лёгкостью выжил более прогрессивный на то время FireWire, научившийся ещё в 2002 году в редакции IEEE 1394b передавать различные данные, в том числе, по IP-протоколу, со скоростью 800 Мбит/с на расстояния до десятков метров. Однако и USB со временем начал сдавать позиции более грозному, производительному и совершенно невидимому врагу – беспроводным сетям.

Мобильные интерфейсы

Одно время USB даже пытался стать беспроводным, однако проект Wireless USB, несмотря на превосходное техническое обоснование и блестящее исполнение стандарта, так и остался за рамками широкого коммерческого внедрения, попав, как и многие другие "опоздавшие", под мощный каток достаточно развитых и успешных к тому времени стандартов Wi-Fi и Bluetooth.

Развитие интерфейсов для передачи видео (видеовыходов) происходило по несколько иному сценарию, где основным вектором долгое время оставался переход от аналогового к цифровому сигналу. Незаметно проскочив зачаточные цифровые форматы CGA и EGA, и достаточно быстро пережив "доисторический период" в виде S-Video, компонентных, композитных и других видов аналогового сигнала, компьютерные интерфейсы надолго застряли в эпохе аналогового VGA, представленного в далёком 1987 году и дожившего до наших дней с минимальными изменениями.

Интерфейс DVI (Digital Visual Interface), представленный в 1999 году и способный передавать цифровой и аналоговый сигналы, нашёл широкое распространение среди настольных ПК, но с большим трудом адаптировался даже к ноутбукам. В 2003 году был представлен его наследник – полностью цифровой интерфейс HDMI, который потерял обратную совместимость с VGA, но взамен обзавёлся поддержкой цифрового многоканального аудио, поддержкой более высоких разрешений, и, что немаловажно, более компактными интерфейсными разъёмами.

Для ПК и большинства ноутбуков вполне годился даже полноформатный разъём HDMI, но для планшетов и тем более смартфонов даже micro HDMI оказался слишком громоздким. Именно поэтому дальнейшая эволюция интерфейсов видео пошла не только по пути увеличения поддерживаемого разрешения картинки и скорости обмена данными (DisplayPort, MHL, HDMI 2.0), но также в сторону унификации разъёмов, допускающих использование одного и того же порта как для передачи данных, так и для вывода (а в отдельных случая и для ввода) видео.

Мобильные интерфейсы | Интерфейсы современного гаджета: что нужно для полного счастья?

Первый обязательный проводной интерфейс из списка "по умолчанию" (в смысле – даже не обсуждается) для современного смартфона, планшета или портативного ПК – это аудиовыход на наушники, в идеале – аудио вход-выход для подключения внешней гарнитуры с наушниками и микрофоном. Аудиовыход – это, пожалуй, самый древний пережиток прошлого, поскольку только он дошёл до наших дней в незамутнённом аналоговом виде.

Мобильные интерфейсы

Звук давно и с успехом можно передавать без проводов – через Wi-Fi, или особенно удобный для этого Bluetooth. Звук давно научились передавать по проводам в цифровом виде – через USB, HDMI и все последующие его реинкарнации в виде DisplayPort и MHL. Более того, цифровой звук без каких-либо проблем передаётся в 8-канальной форме, а для аналогового режима по-прежнему потолок – это 2-канальный стерео режим.

Тем не менее, никто не кто рискнёт оставить нас без привычного аудио интерфейса и выпустить мобильный гаджет без привычного 3,5-мм "мини-джека" без серьёзных на то причин.

Второй проводной интерфейс, без которого в некоторых моделях "уже можно", но в целом пока никак нельзя – это порт для зарядки аккумулятора, который в подавляющем числе современных мобильных устройств объединён с портом передачи данных microUSB. В последнее время наступление беспроводных индукционных устройств для бесконтактной зарядки гаджетов становится всё более мощным и уверенным, но на этом благородном поприще игрокам рынка как всегда мешает неспособность договориться об едином индустриальном стандарте.

Мобильные интерфейсы

Между тем, технологии зарядки по проводам тоже не стоят на месте и постоянно совершенствуются. Например, позволяя зарядить аккумулятор в ускоренном режиме на приемлемые для работы две трети ёмкости (и более) за какие-то полчаса-час. К тому же, у проводных зарядок всегда есть аргумент из категории "ниже пояса": в процессе зарядки можно запросто продолжать разговор или серфинг по Интернету, разве что немного ограничив свою свободу длиной зарядного кабеля. С беспроводной зарядкой такие фокусы, увы, уже не пройдут.

Третий обязательный интерфейс современного мобильного устройства – это, конечно же, универсальный порт для двустороннего обмена данными. Теоретически, такой порт должен уметь действительно всё – от подключения периферии и внешних накопителей до вывода картинки с очень высоким разрешением на внешний монитор.

Мобильные интерфейсы

Сегодня этим требованиям в максимальной степени соответствует новый стандарт USB 3.1 (SuperSpeed USB), обеспечивающий, в частности, скорость обмена данными до 10 Гбит/с – это вдвое больше, чем у распространённого нынче USB 3.0. Такая скорость, в частности, позволяет передавать несжатый поток 4K-видео вместе с многоканальным аудио.

Мобильные интерфейсы

На практике же для передачи видеосигнала предпочитают использовать отдельный разъём. Для смартфонов и фаблетов этот вопрос, скорее всего, неактуален, но для планшетов, ноутбуков, устройств "два-в-одном" и конвертируемых гаджетах отдельный видеовыход по-прежнему актуален для вывода на большой экран внешнего монитора или телевизора для просмотра видео, или на проектор для проведения презентаций.

Четвертый – уже не обязательный, но полезный интерфейс – это видеовыход. За время своего существования видеовыходы трансформировались, пожалуй, больше и чаще других проводных интерфейсов, что напрямую связано с большим разбросом характеристик внешних экранов. До сих пор многие ПК и ноутбуки оснащаются древним аналоговым VGA, рядом с которым попадаются ещё более громоздкие, но достаточно производительные даже для нашего времени порты DVI.

Эволюция видеовыходов в своё время породила на свет интерфейс HDMI, получивший широкое распространение как первый цифровой порт для одновременной передачи видео и аудио, и завоевавший популярность на волне массового перехода на цифровые ЖК-телевизоры.

К моменту наступления эпохи повсеместной популярности мобильных карманных устройств, ни один из этих видеовыходов оказался не готов из-за слишком крупных и неудобных портов, и даже спешные попытки вывода на рынок мини- и микро- версий разъёмов, в том числе, перспективного стандарта DisplayPort и специально разработанного для мобильных устройств MHL, не особенно отразились на их популярности, внеся на некоторое время лишь неразбериху очередной несовместимости.

Мобильные интерфейсы

Общая картина с актуальными на сегодняшний день интерфейсами для передачи видео представлена в таблице ниже. Как видите, далеко не все из них готовы к работе с мобильными гаджетами, но надежда на унификацию разъёмов и стандартов обмена видеоданными уже просматривается вполне отчётливо.

Основные типы проводных видео интерфейсов
Версия Тип Анонс Видео, max Аудио Защита Контакты Варианты разъёмов
VGA Аналог 1987 2048х 1536 85 Гц Нет Нет До 15 D-Sub 15, mini -VGA
DVI-I Аналог / Цифра 1999 2560х 1600 60 Гц Нет HDCP До 29 DVI, Mini- DVI, Micro -DVI
DVI-D Цифра 1999 2560х 1600 60 Гц Нет HDCP До 29 DVI, Mini- DVI, Micro -DVI
HDMI 1.4 Цифра 2009 3840х 2160 24/ 25/ 30 Гц; 4096х 2160 24 Гц 8 каналов HDCP 19+ HDMI, mini- HDMI, micro- HDMI
HDMI 2.0 Цифра 2013 3840х 2160 50/60 Гц 32 канала HDCP 19+ HDMI, mini- HDMI, micro- HDMI
Display Port 1.3 Цифра 2014 3840х 2160 120 Гц, 7680х 4320 30 Гц 8 каналов DPCP, HDCP 20/30 Display Port, Mini Display Port, Micro Display Port, eDP, iDP, PDMI, Dock Port, USB Type -C и другие
Display Port 1.4 Цифра 2016 10 бит/ HDR: 3840х 2160 120 Гц, 7680х 4320 60 Гц 8 каналов DPCP, HDCP 20/30 Display Port, Mini Display Port, Micro Display Port, eDP, iDP, PDMI, Dock Port, USB Type -C и другие
Thunder bolt 1.1 Цифра 2011 PCIe 2.0 4х, Display Port 1.1a Display Port MyDP 20 Mini Display Port
Thunder bolt 2 Цифра 2012 PCIe 2.0 4х, Display Port 2 Display Port MyDP 20 Mini Display Port
Thunder bolt 3 Цифра 2015 PCIe 3.0 х4, HDMI 2.0, Display Port 1.2 Display Port, HDMI 2.0 MyDP 24 USB Type -C

Вот теперь, разобравшись с нынешней ситуацией и существующими проблемами проводных интерфейсов, мы наконец-то можем перейти к способам их решения. Но перед – для полной ясности, позвольте несколько слов о том, почему же мы до сих пор вообще "цепляемся" за эти провода и не можем без них жить. Хотя все условия для этого уже, казалось бы, есть.

Мобильные интерфейсы | Идеальный беспроводной гаджет

Давайте немного пофантазируем и представим себе, что завтра какой-нибудь лидер индустрии мобильных устройств выпускает на рынок идеальный смартфон, у которого вообще нет ни единого внешнего разъёма. Вот такой весь из себя гладкий обмылочек: только сенсорный экран, и больше ничего – ни единого отверстия, ни единого порта. И даже аккумулятор и SIM-карта для чистоты эксперимента пусть будут несъёмными и бесповоротно "зашитыми" внутрь. В рамках этой статьи мы не будем обсуждать кому такое нужно или сколько это будет стоить, просто представим, реально ли создание такого смартфона в наши дни?

Аудио интерфейс? Да, разумеется, в наличии, подключайте беспроводную Bluetooth-гарнитуру или наушники, или подключайтесь по Wi-Fi для коммуникаций с другой техникой.

Зарядка аккумулятора? Тоже никаких проблем: достаточно положить на ночь свой цифровой обмылочек в соответствующую мыльницу, к утру всё будет заряжено в лучшем виде.

Обмен данными, их хранение и быстрое извлечение? Вообще без проблем: на сегодняшний день для этого есть всё, включая скоростные сети Wi-Fi и 4G/LTE для взаимодействия с периферией, внешними накопителями, мультимедийными устройствами и даже персональными облаками. С бесконтактной аутентификацией и оплатой отлично справляется интерфейс NFC.

Подключение к Wi-Fi с поддержкой DLNA обеспечит мгновенный доступ к любым изображениям, музыке или видео на компьютерах, смартфонах, ноутбуках и бытовой технике в домашней сети, а поддержка Miracast/Wi-Fi Direct и вовсе позволит выводить напрямую видео со звуком с одного устройства на другое.

Мобильные интерфейсы

Список различных технологий вроде Miracast, Chromecast и прочих "кастов" со временем только увеличивается, лишь бы в наличии был скоростной беспроводной доступ, а уж Wi-Fi в свою очередь, развит на сегодняшний день настолько хорошо, что в самой свежей своей коммерческой версии 802.11ac обеспечивает скорость передачи данных в гигабиты в секунду. Таким образом, автоматически снимается вопрос передачи видео с любым качеством картинки, на перспективу – вплоть до 8К с частотой 120 кадров в секунду.

Получается, что создание совсем "голого" смартфона без единого проводного порта уже сегодня – вопрос чисто маркетинговый, никаких технических ограничений для этого нет. Другое дело, готовы ли вы купить такой смартфон и полностью избавиться от проводов? В большинстве случаев – вряд ли. И дело не только в том, что хороший (и бесплатный) Wi-Fi доступен далеко не везде, а в мобильном роуминге гораздо выгоднее использовать SIM-карту местного оператора. Дело порой также в наших привычках, потому что не каждый готов променять свои любимые наушники на беспроводную гарнитуру или перенести личные данные с тщательно оберегаемой флешки в "облако". Не говоря уж о выше упомянутой проблематике использования смартфона во время его беспроводной зарядки.

Есть ещё ряд традиционных проблем беспроводных интерфейсов – быстрый расход заряда батарейки, "белые пятна" покрытия, нестабильная скорость трафика и порой значительно более длительные задержки, все эти проблемы будут решаться в новых версиях беспроводных интерфейсов.

Мобильные интерфейсы

Так, например, к концу 2016 года ожидается появление новой версии Bluetooth. Пока ещё неизвестно, будет ли новая версия названа Bluetooth 5.0, или речь о дальнейшем продолжении 4.x, но доподлинно известно, что новый транспортный протокол Transport Discovery Service (TDS) позволит различным устройствам связываться со скоростью до 2 Мбит/с. Во многих случаях этого более чем достаточно, а тем временем можно обесточить более энергетически прожорливые LTE/Wi-Fi и значительно сэкономить заряд аккумулятора.

Мобильные интерфейсы

Кстати, об LTE. Следующее, пятое поколение мобильных сетей – 5G, разрабатывается не только ради увеличения максимальной скорости объёма данными, но также с целью снижения энергопотребления клиентских устройств, и, что, может быть, самое важное, для снижения задержек передачи данных даже при плотно забитой сети. Иными словами, смартфоны 5G смогут обеспечить надёжную связь и быстрый обмен данными даже если каждый болельщик на огромном стадионе или участник огромного митинга вдруг задумает передавать потоковое видео в одной и той же сотовой сети.
Страница: Назад  1 2 Далее


СОДЕРЖАНИЕ

Мобильные интерфейсы. Отзывы в Клубе экспертов THG [ 0 отзывов] Мобильные интерфейсы. Отзывы в Клубе экспертов THG [ 0 отзывов]


Свежие статьи
RSS
Обзор монитора BenQ PD2700Q: дизайнерам и инженерам Обзор беспроводной камеры наблюдения Netgear Arlo Pro Обзор и тестирование процессора AMD Ryzen 5 1600X. Часть 1 Лучший SSD: текущий анализ рынка Обзор и тестирование процессора AMD Ryzen 7 1700
Обзор монитора BenQ PD2700Q0 Обзор беспроводной камеры наблюдения Netgear Arlo Pro AMD Ryzen 5 1600X. Часть 1 Лучший SSD Обзор и тестирование процессора AMD Ryzen 7 1700

Копирование и распространение информации, упомянутой на страницах THG.ru возможно только при наличии у вас письменного разрешения руководства издания. По вопросам использования наших статей обращайтесь по электронной почте.

THG.ru ("Русский Tom's Hardware Guide") входит в международную сеть изданий Best of Media
РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
Дизайн!
У вас есть что сказать по поводу нашего дизайна? Советы или рекомендации? Направляйте критику и комментарии по электронной почте.
ССЫЛКИ
Реклама от YouDo
Мастер по компьютерам: gthtecnfyjdbnm цштвщцы yjen рз - ссылка на описание.