Circuits #6 - Ce que les gens ignorent sur l'USB-C

Durée: 14m28s

Date de sortie: 19/06/2024

On a parlé de l'USB en général dans le dernier épisode de Circuits, mais il est indispensable de revenir sur la différence entre connecteur et protocole pour bien comprendre les différences avec l'USB-C

Notes de l'épisode :

Salut et bienvenue dans ce nouvel épisode de notre série circuit. Vous connaissez la série qui est dédiée à comprendre
comment fonctionne un ordinateur, ce qu'il compose, son électronique, les protocoles, etc.
Aujourd'hui on va parler de l'USBC. En fait on va revenir un petit peu sur l'épisode précédent
parce que évidemment dans le dernier épisode de circuit on a parlé de l'USB
et pour simplifier l'épisode j'ai fait volontairement quelques raccourcis. Mais
je veux revenir dessus aujourd'hui pour vous expliquer plus précisément
un petit peu les différences et les choses que je ne vous ai pas donné en détail.
Mais surtout on va pouvoir parler de l'USBC
et de manière à bien comprendre en fait les différences qu'il y a avec les normes précédentes.
Alors si vraiment vous n'avez pas écouté l'épisode précédent, je vous conseille vivement de le faire.
Celui-là c'est plutôt une addition à l'épisode précédent
plutôt que vraiment un gros épisode, je pense que celui-là va être assez rapide.
Donc la dernière fois on a parlé de l'USB dans son ensemble. On a un peu mélangé deux concepts
qui sont le connecteur USB et le protocole USB. Alors pour le protocole USB on a expliqué
quand même pas mal son fonctionnement justement dans l'épisode d'avant
mais ce qu'on n'a pas vraiment dit c'est qu'il existe plusieurs versions de ce protocole.
Alors ce qui varie grosso modo c'est le débit de transfert.
On a par exemple pour l'USB 1 des débits de transfert allant jusqu'à 12 Mbps,
pour le 2 on a jusqu'à 480 Mbps, pour le 3 on a jusqu'à 10 Gbps.
Alors à chaque fois on a du 1, du 1.1, du 3, du 3.1 etc.
mais je vous donne un grosso modo les grandes familles.
Puis on a l'USB 4 qui a des débits de transfert jusqu'à 40 Gbps donc là c'est assez énorme.
Mais surtout, donc là on parlait des protocoles vraiment, la manière de communiquer,
en fait il existe aussi beaucoup de connecteurs différents, ça vous les avez forcément vu.
On a l'USB A, ça ce sont des connecteurs rectangulaires qu'on trouve sur les ordinateurs
et les chargeurs etc. ce dont on a parlé dans le dernier épisode.
On a l'USB C, alors là pour le coup l'USB C c'est un petit peu particulier parce qu'il y a beaucoup de gens
qui pensent même pas que c'est un connecteur USB, c'est celui que vous allez retrouver
sur notamment vos imprimantes. C'est un espèce de connecteur un peu plus carré
et avec un espèce de petit trois-aution, un petit peu une maison.
Bref, donc ça c'est un connecteur USB aussi mais c'est la version B.
Vous l'avez aussi sur les anciens Raspberry Pi, si vous en avez eu,
ils étaient alimentés par un connecteur comme ça.
Ensuite on a le mini USB, le micro USB qu'on a longtemps retrouvé sur les appareils de chronique
de moins en moins mais encore un petit peu.
Et en fait tous ces connecteurs-là sont associés aux différentes versions du protocole USB
que j'ai mentionné juste avant, mais jusqu'à la version 3 du protocole.
Et c'est là que va rentrer en jeu l'USB C et l'USB 4 par la même occasion.
Donc l'USB C, là on parle bien de la forme du connecteur, c'est le connecteur.
Ce connecteur-là, il a été conçu pour remplacer les autres types d'USB
pour être à la fois plus polyvalent et plus efficace.
Alors le premier truc qui nous vient en tête évidemment, c'est la réversibilité
puisque l'USB C, il peut être branché dans n'importe quelle orientation.
Donc ça simplifie évidemment son utilisation
et c'est ce qui nous a fait perdre beaucoup d'heures de notre vie
à tourner, puis retourner, puis retourner l'USB A deux types dans les connecteurs
on ne trouvait jamais le bon sens.
En plus, il a une taille beaucoup plus compacte,
il est plus petit que les connecteurs A et même les B.
Bon, pas forcément que les USB mini et micro, mais ça, c'est différent.
Quoi que les connecteurs femelles sont quand même un petit peu plus petits.
Et surtout, une des grosses différences, c'est la puissance et la vitesse.
Alors la vitesse, on va parler plutôt du protocole,
mais la puissance, l'USB C, il peut prendre en charge jusqu'à 100 watts de puissance.
Et donc ça va nous permettre notamment de charger beaucoup plus vite
ou carrément d'alimenter en continu d'autres appareils.
Maintenant, rentrons dans les protocoles qui sont supportés par l'USB C.
Comme je l'ai dit tout à l'heure, un des inconvénients entre très gros guillemets,
on va dire des autres ports, des autres connecteurs USB,
c'est qu'ils ne supportaient que le protocole USB de base.
Enfin, en tout cas jusqu'à la version 3.
Par contre, pour l'USB C, il supporte un nombre de protocoles beaucoup plus grands.
Il va évidemment supporter l'USB 3.1 et l'USB 4,
mais il va également supporter le Thunderbolt 3 et 4.
C'est Thunderbolt qui offre du coup des débis de transfert encore plus rapide
et des fonctionnalités de contrôle supplémentaire
comme la connexion en chaîne de plusieurs appareils, etc.
Le DisplayPort et l'HDMI,
c'est à dire que l'USB C peut être utilisé pour transmettre des signaux vidéo,
ce qui va permettre de connecter des muniteurs externes, des choses comme ça.
Et également le Power Delivery,
qui va permettre de fournir une alimentation électrique suffisante
pour par exemple charger des ordinateurs portables
ou d'autres appareils gourmands en énergie, même des écrans portables.
Du coup, eh bien, grâce à un seul USB C,
vous pouvez transmettre de l'énergie et le flux vidéo à un écran externe.
Et donc grâce à un seul câble,
relié à votre PC portable, vous pouvez avoir un écran secondaire.
Donc, si on reprend un petit peu,
l'USB C, c'est un connecteur.
L'USB 4, c'est la version du protocole USB qui est utilisée
par l'USB C, qui est supportée par l'USB C
et qui n'est pas supportée par les anciennes versions des connecteurs USB.
Et en plus, l'USB C permet d'utiliser de nombreux autres protocoles
qui offrent vraiment des possibilités qui
changent complètement l'utilisation de certains objets électroniques.
Maintenant, évidemment, si on compare rapidement,
on a compris l'USB C, il offre de la polyvalence
parce que beaucoup plus de protocole,
des performances, là pour le coup, en termes de puissance électrique
et de vitesse de transfert de données.
Comme on l'a dit, avec l'USB 4, on va jusqu'à 40 Giga.
J'ai pas les débits exacts pour le Thunderbolt 4.
C'est pareil, c'est quand même assez énorme.
Et la force qui est en train de se propager avec l'USB C,
c'est la standardisation.
C'est vraiment en train de devenir le standard pour une très grosse gamme d'appareils,
que ce soit d'ailleurs sur des machines un peu plus fixes,
comme des PC fixes, des PC portats, mais aussi les téléphones et plein de choses.
D'ailleurs, côté standardisation,
c'est là qu'on voit la puissance aussi de cette nouvelle norme,
c'est qu'Apple a été obligé de changer ses câbles
et ses ports Lightning sur les derniers iPhone pour passer vers de l'USB C.
Donc on peut dire que c'est vraiment quelque chose,
ce n'est pas un effet de mode,
c'est vraiment quelque chose qui a produit dans le temps.
Mais l'USB C, comparé à l'USB A et au Lightning,
par exemple, qui était la norme d'Apple,
il a un défaut dont on va parler maintenant.
Alors la majorité des connecteurs,
il possède ce qu'on appelle des pièces mobiles.
Si on prend l'exemple d'un des connecteurs les plus connus,
nos fameux câbles Jack, les embouts cylindriques avec un, deux ou trois anneaux,
qui sont souvent utilisés pour transférer un signal sonore analogique.
Si vous regardez une prise mal, la tige,
vous voyez bien qu'il n'y a aucune pièce qui bouge,
qui se tord, qui se déplace peu importe,
c'est vraiment une tige avec des anneaux, c'est très solide.
Et pourtant, pour qu'une connexion s'établisse,
il faut que le connecteur mal et que le connecteur femelle soient en contact
et que ce contact-là, il soit suffisamment solide pour que ça fonctionne,
même s'il y a du mouvement, des vibrations et d'autres contraintes.
C'est pour ça que si vous regardez l'intérieur d'un connecteur Jack femelle,
je vous ai mis une image dans les notes de l'épisode,
vous verrez qu'à l'intérieur, les parties métalliques qui sont censées établir la connexion,
elles sont courbées et se déforment pour laisser passer le connecteur mal,
un peu à l'image d'un ressort par exemple,
pour exercer une pression justement sur ce connecteur.
C'est pour ça d'ailleurs que quand vous rentrez le connecteur mal dans le connecteur femelle,
vous sentez un petit peu, vous devez forcer un tout petit peu pour que ça rentre,
que ça clique et qui est vraiment la connexion qui se fasse.
On a donc dans cet embout femelle une pièce qu'on qualifie de mobile
parce qu'elle se déforme pendant la connexion pour venir épouser l'embout
et qui revient à sa forme ou sa position initiale quand on débranche le câble.
Eh bien si vous devez regarder une prise USB de type A,
le gros rectangle dont on a parlé,
vous verriez la même chose.
Les broches du connecteur femelle peuvent rebondir entre très gros guillemets,
un peu comme un ressort parce qu'elles sont un petit peu surelevées
et donc elles vont être repoussées par le connecteur mal
qui lui ne possède aucune pièce mobile.
Simplement les broches vont rentrer en contact
parce que les broches femelles sont un petit peu recourbées
pour leur donner une espèce de pression.
Et bien pour le coup sur l'USB, c'est l'inverse.
Les pièces mobiles, les espèces de ressorts se trouvent dans le connecteur mal.
Et donc souvent le connecteur mal c'est dans le câble.
Ok on a le connecteur femelle dans l'appareil et le connecteur mal dans le câble.
Alors pourquoi est-ce que ce serait un défaut ?
En fait c'est un défaut sans vraiment en être un.
Mais c'est surtout quelque chose qu'il faut absolument savoir
puisque l'impact que ça va avoir,
c'est que si vous achetez un câble USB-C de mauvaise qualité, de mauvaise facture,
il y a deux chances.
La première chance c'est que ces pièces mobiles ne soient pas du tout de bonne qualité
et donc que la connexion se fasse mal ou voire pas du tout ou se déface.
Ou bien qu'avec le temps, à force de brancher et de débrancher,
tout simplement ces pièces mobiles ne soient plus aussi mobiles qu'avant
et donc qu'au bout d'un certain temps, la connexion ne se fasse plus.
Si je vous donne un exemple très simple,
je pense que vous pouvez avoir en tête l'un des connecteurs
qui est le moins stable au monde,
en termes de vibrations, de positions et surtout qui s'abîment le plus vite,
c'est le connecteur HDMI.
On a tous très patouillés, très fouillés un connecteur HDMI
pour essayer de le courber de la bonne manière
pour avoir l'image au final sur un projecteur, une télé peu importe.
C'est tout simplement parce que les parties mobiles dans la norme HDMI se trouvent dans le câble,
la même chose.
Et donc quand vous achetez un câble à 3€ sur AliExpress, ne faites pas ça.
Évidemment, il y a de fortes chances que ces parties mobiles soient mal faites
et qu'on ait des problèmes de connexion.
C'est exactement la même chose pour les connecteurs de type C.
Donc il faut acheter de bons câbles malheureusement qui vont coûter un petit peu plus cher.
Sachant qu'un câble en général, quand il est manufacturé,
il est manufacturé pour être mis et enlevé environ 10 000 fois.
Normalement, si il est bien fait, ça vous tient quand même quelques années.
Maintenant, pourquoi est-ce que je dis que ce n'est pas vraiment un défaut ?
Parce que c'est une spécificité qui a aussi ses bons côtés.
Le premier bon côté, c'est que quand le port qui a les pièces mobiles,
donc le câble en l'occurrence, meurt,
enfin ce cas, ce n'est plus utilisable, il y a juste à changer le câble.
Avant, si vous aviez un port USB, par exemple,
que ce soit micro USB, mini USB ou USB classique,
et bien qui se cassait,
vous étiez obligé soit carrément de faire réparer votre appareil
dans le meilleur décas, si vous le faisiez,
ou alors de racheter un appareil ou des choses comme ça.
Donc, on va dire qu'en termes d'efficience et d'écologie,
c'est un petit peu mieux parce qu'on gâche
et on jette beaucoup moins de composants électroniques, etc.
Et potentiellement, mais ça, j'en suis pas sûr,
j'ai pas fait assez de recherche là-dessus,
vous pouvez peut-être me le dire en commentaire,
c'est, je pense également que du coup,
un câble, pardon, un port qui n'a pas de pièces mobiles
est donc moins cher à fabriquer
et donc moins cher à intégrer sur les appareils,
et potentiellement, il va tenir encore plus longtemps.
Donc voilà, en tout cas, je vous l'ai annoncé comme un défaut.
Pour moi, c'est un défaut si on ne connaît pas,
parce que du coup, on peut un petit peu se fier
à la qualité des connecteurs femelles
qu'on trouve sur nos appareils,
mais s'il faut se fier aussi à la qualité du câble,
ce qu'on n'avait pas forcément besoin de faire
avec un USB classique, la plupart des USB classiques,
même si c'est un câble très cheap, ça marchait bien,
et bien ça ne sera pas forcément le cas sur un USB-C.
Donc, faites attention.
J'espère que vous en aurez appris un petit peu plus,
voilà, sur l'USB en général,
là je pense qu'on ne refrape pas d'épisodes dessus avant un petit moment,
on a couvert quand même pas mal le sujet,
mais j'espère que vous en aurez aussi appris un petit peu plus sur l'USB-C.
J'ai voulu faire évidemment cet épisode supplémentaire
pour ne pas vous laisser avec des informations,
on va dire trop peu précises par rapport à certaines parties de l'épisode précédent,
mais surtout il y a aussi beaucoup de notions qu'on a abordé ici,
la différence entre le protocole, le connecteur,
l'USB-4 et l'USB-C, et bien qui est très flou pour beaucoup de gens,
et donc voilà, je suis trouvé ça important pour qu'on comprenne tous bien
ce qu'on achète, ce qu'on utilise, etc.
Moi je vous donne rendez-vous la semaine prochaine
pour un prochain épisode du podcast,
ou sinon évidemment sur code-fr pour retrouver tous nos anciens épisodes,
tous nos articles de blog et évidemment toutes nos formations complètes
avec les exercices, les projets, les certificats de validation et tout ça.
A la semaine prochaine, salut !

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