В вашей сумке лежит целая коллекция зарядных устройств: для телефона, планшета или наушников. Знакомо? Скорее всего, так было раньше, а сейчас большинство ситуаций закрывает USB-C. Давай разберемся, как одно устройство стало спасением для всех гаджетов и посмотрим на ключевые этапы эволюции зарядок. А заодно выясним, почему одни кабели работают вечно, а другие ломаются спустя месяц и как правильно ухаживать за батареей, чтобы она служила дольше. Детали под катом.
Хаос разъемов — зачем все так запуталось
Путь зарядок начинается на заре мобильной связи. В 1983 году телефоны вроде Motorola DynaTAC 8000X использовали зарядные устройства с отдельной базой. Они были громоздкими, заряд полного аккумулятора занимал около десяти часов, а хватало его примерно на 30 минут разговора.
В те времена стандартов не существовало, и производители создавали собственные решения, ориентируясь на дизайн технологии и защиту экосистемы. А продажа «фирменных» аксессуаров была приятным бонусом к доходам. Если зарядка терялась или выходила из строя, пользователь не мог просто купить ту, что подешевле. Он вынужден был приобретать фирменное устройство того же производителя и с тем же разъемом.
Еще больше интересных материалов — в Академии Selectel.
Затем наступил этап интегрированных зарядных устройств. В 90-х Nokia и другие компании начали выпускать телефоны с портативными зарядками в комплекте. Все бы ничего, но если вам больше 20, вы наверняка помните, что раньше сетевой адаптер и кабель были связаны вместе. Это создавало проблемы для пользователей: в случае поломки кабеля требовалось менять зарядное устройство целиком. Сейчас таких проблем нет, поскольку зарядки состоят из двух компонентов, которые можно менять по отдельности.
Зарядки для Nokia отличались фирменными тонкими разъемами разной формы, которые неоднократно менялись — от 3.5мм шестиконтактного переходника до более широких и удобных штекеров AC-3, AC-4, AC-5, предназначенных для конкретных серий телефонов. Устройства Nokia отличались хорошей надежностью, однако частная стандартизация создала немало проблем с совместимостью. В результате смена телефона вынужденно приводила к необходимости менять и зарядное.
К 00-м на рынке была уже настоящая неразбериха с разъемами. Производители телефонов предпочитали использовать собственные коннекторы, чтобы удерживать пользователей внутри своих экосистем.
Это обеспечивало дополнительный доход от продажи фирменных аксессуаров, а также позволяло создавать устройства с уникальным дизайном и функциональностью. В итоге пользователи сталкивались с проблемами совместимости: в быту накапливалось множество кабелей и зарядников, что было неудобно и способствовало росту электронных отходов (e-waste).
Samsung в конце 90-х не был исключением. Телефоны снабжались крупными двух- и трехрядными разъемами («лапы» или 18-пин, 24-пин), часто с плоской-«гребенкой» или двумя рядами контактов, которые подходили только к моделям определенной серии и зачастую совмещали функции зарядки, передачи данных и гарнитуры. В итоге снова: хочешь зарядить — ищи родной кабель.
В начале 00-х появился крохотный круглый разъем с центральным штырем — отдельный порт только под зарядку, напоминавший аналогичные у Nokia, Siemens и Sony Ericsson. На рынке также встречались модификации с двумя и даже тремя выводами для увеличения тока или поддержки дополнительных функций. Однако стандартизации между моделями не было: даже близкие по внешнему виду разъемы могли отличаться по разводке контактов.
Потом, с приходом тонких раскладушек и первых смартфонов середины нулевых, вышел плоский мультиразъем, широкая «гребенка» с кучей контактов. Он умел сразу и питать, и передавать данные, и тянуть гарнитуру. Но удобство заканчивалось на границе бренда: внутри производителя разъем постепенно унифицировали — теперь одно устройство работало с разными моделями производителя. А между вендорами совместимости по-прежнему не было. Классическая история эпохи «каждому — свой штекер». Похожий мультиразъем был как у Apple, так и Samsung, но кроме схожести ничего их не связывало.
В 2003 году Apple представила 30-контактный коннектор для зарядки и передачи данных на iPod, позже ставший стандартом для iPhone и iPad вплоть до 2012 года.
Кого-то сейчас охватит ностальгия, и он вспомнит свой Iphone 4. Эта характерная «лопатная» зарядка — не только наследие эпохи iPod, но и символ целого десятилетия айфономании. В рюкзаках жили полусломанные белые шнуры и проводные наушники.
Массовая стандартизация
Появление USB-A в 1990-х стало важной вехой в массовой стандартизации зарядок благодаря инициативе нескольких крупных компаний, среди которых Intel, Microsoft и IBM. USB-A задумывался как универсальный интерфейс для подключения периферийных устройств к компьютеру, призванный заменить множество разъемов, включая серийные и параллельные порты.
Коннектор USB-A имел плоскую прямоугольную форму с четырьмя контактами, для питания и данных. Его главной особенностью была надежность и простота, но при этом он был не реверсивен, требовал правильного направления при подключении, что доставляло неудобства пользователям.
Дальнейшее развитие стандарта привело к появлению mini-USB, который впервые стал применяться примерно в 2005 году. Этот разъем был уменьшенной версией USB-A и предназначался для компактных портативных устройств: цифровых фотоаппаратов, MP3-плееров и смартфонов. На этапе USB 2.0 разработчики заложили новые миниатюрные форматы — формально стандарты Mini-A и Mini-B.
Если грубо: разъемы делятся на «A» и «B» — одно для хоста/адаптера, другое — для периферии. Но чтобы не было слишком просто, у каждого типа есть три размера:
- Типа А (стандартные). Такие порты устанавливают на хостовые и зарядные устройства. Тут бывают «обычный» (самый распространенный 12×4 мм, четыре контакта), mini (примерно 7×3 мм, пять контактов) и micro (еще компактнее 7×2 мм, пять контактов).
- Типа B (узкие). Гнездами этого вида оснащают периферийное оборудование. Для «утюгов» периферии: обычный (7×8 мм, четыре контакта), mini (3×7 мм, пять контактов) и micro 2×7 мм, пять контактов).
Mini-USB дал нам компактность — и массу проблем в придачу. Казалось, хороший ход: маленький штекер, меньше места в корпусе. На практике фиксация в гнезде устройства была не на высоте, так что при интенсивном использовании ломался не дешевый шнур, а сам разъем в гаджете — радости мало. К тому же рынок требовал, чтобы корпусы были еще тоньше и аккуратнее, и mini уже не тянул.
Заменой mini-USB стал micro-USB (2007 год). Он стал существенно меньше mini в размерах и более прочным. Помимо компактности micro-USB обладал возможностью работы в режиме USB On-The-Go (OTG), что позволяло девайсам выступать в роли хоста для периферии — например, подключать флешки напрямую к смартфону.
Micro-USB выдерживал около 10 000 циклов подключения и отключения — больше, чем mini-USB. А улучшенная форма с защелками давала больше надежности.
Несмотря на улучшения, micro-USB оставался односторонним — втыкать приходилось «на глаз», в темноте или по прикосновению часто получались царапины или погнутые контакты. При этом micro-USB имел ограничения по мощности и пропускной способности. Это было не очень удобно при использовании устройств, требующих быстрой зарядки.
Кстати, чтобы хоть как-то упорядочить бардак с коннекторами, в этом же году micro-USB был признан общим стандартом зарядных портов (ITU). Это сильно сократило разнообразие «фирменных» штекеров и дало пользователю одно большое преимущество: меньше кабелей в ящике. Но технические ограничения micro-USB в итоге подталкивали индустрию к следующему шагу — именно отсюда пошло дальнейшее развитие, которое привело к реверсивным и более мощным стандартам.
Параллельно с развитием USB в 2012 году Apple представила свой собственный разъем Lightning, который стал использоваться в iPhone и других устройствах компании. Lightning имел компактный восьмиконтактный дизайн, был полностью реверсивным, что заметно улучшило удобство подключения.
Однако он оставался закрытым клубом стандартом, доступным только для сертифицированных производителей по программе MFi (Made for iPhone/iPad). Это позволяло Apple контролировать не только качество аксессуаров, но и получать дополнительный доход от продажи лицензий. Удобство для владельцев iPhone — да, но унификация рынка — нет: без переходника Lightning и USB жили бы в разных мирах.
Победа универсала — USB-C + Power Delivery
USB-C победил не случайно — он просто устроен удобнее и умнее. Сам разъем оснащен двусторонней (реверсивной) конструкцией с 24 контактами, что позволяет подключать кабель любой стороной, устраняя неудобства предыдущих несимметричных USB-разъемов.
Но настоящая сила в Power Delivery. При подключении зарядка и гаджет договариваются, какое напряжение и ток безопасно подать прямо сейчас. Диапазон: от классических 5 В до 20 В и до ~5 А, то есть до 100 Вт и больше, достаточно и для смартфона, и для ноутбука. PD-negotiation делает это динамически: подросла нагрузка — поменяли параметры; девайс нагрелся — снизили мощность. Все автоматом, без вмешательства пользователя.
В результате USB-C + PD стал универсальным: один адаптер — для телефона, планшета и ноутбука. Это удобно, экономично и экологично, меньше блоков питания, меньше электронных отходов. А еще USB-C умеет передавать не только питание, но и данные с высокой скоростью. Это не удивительно, стандарт создавался с акцентом на передачу до 10 Гбит/с и выше при использовании USB 3.1 Gen 2 и новее. Для сравнения, Mini-USB работал со скоростью передачи данных USB 2.0 — до 480 Мбит/с, это уступает возможностям USB-C. Поэтому он вырос из «просто зарядки» в универсальный порт для всего.
В комментариях делитесь своими ностальгическими мыслями и о том, у кого какая была зарядка раньше.
Еще больше интересных материалов — в Академии Selectel.
Понравилась статья? Читайте еще в Академии