Type-A, USB 3.2, Power Delivery… quels sont les types et versions d’USB sur le marché ?

 

Entre les formes de ports, les débits des différentes générations et les fonctions optionnelles, il est parfois difficile de suivre et de comprendre les évolutions de l'USB. Voici notre dossier complet sur l'USB.

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Source : Frandroid

Au début des années 2000, l’USB s’est imposé comme le format de ports et de câbles utilisés pour les transferts de données dans l’informatique. Depuis, la norme a bien évolué au point de devenir assez compliquée à suivre.

Il faut tout d’abord expliquer que l’USB est un standard de l’industrie dirigée par l’USB-IF, pour USB Implementers Forum. Ce groupe est chargé de diriger les travaux de rédaction sur l’évolution de la norme et des formats, mais aussi d’en faire la promotion. C’est aussi ce groupe qui va certifier les produits et vérifier qu’ils suivent bien les normes.

USB 2.0, 3.0, 3.2, USB4 : les différentes générations

L’USB a eu droit à de nombreuses versions et, à l’instar du Wi-Fi, il est parfois difficile de s’y retrouver. Les fabricants n’aident souvent pas à la tâche. Voici un résumé rapide des différences à connaitre entre les versions.

 Débit maximal
USB 2.0480 Mb/s
USB 3.0 (USB 3.2 Gen 1x1)5 Gb/s
USB 3.1 (USB 3.2 Gen 2x1)10 Gb/s
USB 3.2 (USB 3.2 Gen 2x2)20 Gb/s
USB440 Gb/s

USB 2.0

Passons sur l’USB 1.x qui a disparu depuis bien longtemps de nos étals, l’USB 2.0 représentant aujourd’hui le minimum sur nos appareils. Il est caractérisé par un débit limité à 480 Mbit/s (60 Mo/s). On parle également d’Hi-Speed USB pour le designer.

Généralement, l’USB 2.0 se limite en outre à une tension de 5 V et une intensité de 500 mA, soit une puissance de charge de 2,5 W seulement. C’est amplement suffisant pour une clé USB ou l’accès à ce type de périphériques.

USB 3.0 ou USB 3.1 Gen 1 ou USB 3.2 Gen 1

Les choses deviennent un peu plus complexes avec l’USB 3.0 puisque l’USB-IF a jugé bon de changer le nom au fil des spécifications de l’USB. On peut donc tout aussi bien parler de SuperSpeed USB, d’USB 3.0, d’USB 3.1 Gen 1 ou d’USB 3.2 Gen 1 pour désigner une seule et même génération.

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L’USB 3.0 est souvent indiqué par son coloris bleu

Dans tous les cas, on parle d’une vitesse de transfert de données qui passe à 5 Gbit/s (625 Mo/s), et l’intensité maximale monte à 900 mA pour une puissance de 4,5 W. Cette puissance supplémentaire a permis l’émergence de périphérique autoalimenté plus gourmand comme les disques durs externes ou les SSD externes.

USB 3.1 ou USB 3.1 Gen 2 ou 3.2 Gen 2

Arrivé en 2013, l’USB 3.1 peut une nouvelle fois être trouvé sous d’autres noms : SuperSpeed+ USB, USB 3.1 Gen 2 ou USB 3.2 Gen 2.

Le débit monte à 10 Gb/s.

USB 3.2 ou USB 3.2 Gen 2×2

Avec l’arrivée de l’USB-C, le consortium a également travaillé sur une nouvelle version de la norme. L’USB 3.2, ou USB 3.2 Gen 2×2 permet un débit maximal de 20 Gb/s. C’est le dernier protocole en date à pouvoir utiliser les connecteurs USB Type-A et Type-B.

USB4 (USB 4.0)

L’USB4 (oui sans espace entre USB et 4) est la dernière version en date du standard USB. Cette version se veut une simplification de la norme et une montée en gamme des services associés à l’USB. Basé sur le Thunderbolt 3 d’Intel, l’USB4 offre un débit plus élevé à 40 Gbit/s et utilise obligatoirement le connecteur USB-C et l’USB Power Delivery.

USB4 Logo vitesse
La signalétique sur les produits USB indique désormais le débit

Comme le Thunderbolt 3, l’USB4 peut transmettre de la vidéo en utilisant le standard DisplayPort et servir de pont avec le PCI Express, permettant l’utilisation de cartes graphiques externes.

L’USB4 est nativement géré par Windows 11, macOS Big Sur et Linux 5.6. Notez que le cahier des charges du Thunderbolt 4 impose une compatibilité de l’USB4, mais pas l’inverse. De nombreux fabricants préfèrent donc annoncer des ports Thunderbolt 4 s’ils suivent les obligations d’Intel.

USB Type-C, Type-A ou Type-B : les connecteurs

USB Type-A

C’est le connecteur historique de l’USB que tout le monde a déjà connu. Encore très utilisé sur PC, en particulier sur les ordinateurs de bureau, il a évolué pour adopter un coloris bleu et des broches supplémentaires à partir de l’USB 3.0.

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Image d’illustration d’un port USB // Source : Pexels/Matthias Zomer

Il s’agit d’un port rectangulaire de 12 x 4,5 mm. Les légendes racontent qu’il faut retourner trois fois le câble pour trouver le bon sens de connexion.

USB Type-B

L’autre format historique de l’USB que l’on retrouve habituellement sur les périphériques. Il est généralement situé à l’arrière des écrans ou des imprimantes et permet de comprendre que l’on a affaire à un périphérique, qui a besoin d’un PC hôte pour fonctionner.

USB Type B Port
Un port USB Type-B 3.0 au dos d’un écran

Contrairement à l’USB Type-A, sa forme a changé avec l’adoption de l’USB 3.0 et l’on ne peut donc pas connecter un câble 3.0 sur un port Type-B 2.0.

Un câble USB Type B 3.0
Un câble USB Type-B vers USB Type-A 3.0

Mini USB et Micro USB

Ce format Type-B a également été décliné en mini USB-B et micro USB-B. Dans les deux cas, la norme reste identique, mais le port se miniaturise pour être intégré à des calculatrices, des appareils photo ou des disques durs externes, avant d’être adopté massivement par les smartphones.

Avec l’arrivée de l’USB 3.0 et le besoin de pins supplémentaires, l’USB-IF change le format du micro USB-B pour un format très peu facile à utiliser. On le retrouve sur les disques durs externes, mais il n’a jamais connu le succès du micro USB-B USB 2.0.

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Un câble micro USB Type-B 3.0 vers Type-A

USB Type-C

Le format USB-C est poussé par l’USB-IF depuis le milieu des années 2000. L’objectif : réunir tous les formats et connecteurs de l’informatique grand public sur un seul port à la forme compacte et réversible. Plus besoin de vérifier le sens avant de connecter un câble.

Attention, il faut bien comprendre que l’USB-C désigne le format du port et non la technologie proposée par le câble ou le port. On peut tout autant avoir un port USB Type-C USB 2.0 à 480 Mb/s qu’un port USB Type-C USB4 à 40 Gb/s, soit près de 100x la vitesse.

L’une des particularités de l’USB-C est d’ailleurs d’être ouvert à d’autres protocoles grâce aux alternate modes. On peut ainsi transmettre un signal audio à travers l’USB-C, ou des protocoles HDMI et DisplayPort. On peut également avoir un câble uniquement dédié à la recharge électrique. Le Thunderbolt 3 et le Thunderbolt 4 utilisent l’USB-C comme seul connecteur possible.

Par défaut, la puissance de charge maximale associée à l’USB-C est de 15 W, soit 3 V pour 5 A.

Power Delivery, Wireless : les fonctions supplémentaires

Power Delivery

Avec la montée en popularité des appareils mobiles comme les smartphones, l’USB est devenu une méthode de recharge de plus en plus utilisée. Le standard n’avait pas été à l’origine prévu pour cet usage, c’est là que le Power Delivery intervient. L’USB Power Delivery doit permettre de standardiser la recharge, et notamment la recharge rapide, sur les appareils.

Avec le Power Delivery, la tension et l’intensité deviennent négociables entre le chargeur et l’appareil pour s’adapter à la puissance de charge nécessaire. À la place des 5 V du standard USB, on passe à une tension configurable jusqu’à 20 V. De même, l’intensité peut monter jusqu’à 5 A. On a donc une puissance maximale possible de 100 W. Il devient alors possible de charger rapidement des smartphones, mais également de commencer à charger des appareils plus gourmands comme les PC portables ou les consoles portables.

En 2021, avec l’adoption de l’USB-C 2.1, l’USB-IF donne par ailleurs les détails sur une nouvelle révision du Power Delivery, avec l’Extended Power Range ou EPR. Il s’agit cette fois de pouvoir monter à 240 W, soit 48 V à 5 A. Avec ce niveau de puissance, il devient possible de charger tous les ordinateurs portables du marché, même les plus performants.

USB logo program
Comment reconnaitre un câble capable de charger à 240W

Retenez les chiffres suivants :

  • USB Type-C : 7,5 ou 15 W (5 V à 1,5 A ou 5 V à 3 A).
  • USB Power Delivery : jusqu’à 100 W (20 V à 5 A).
  • USB Power Delivery Extended Power Range : jusqu’à 240 W (48 V à 5 A).

Wireless USB : quand l’USB veut concurrencer le Bluetooth

Imaginé au milieu des années 2000, le Wireless USB a été une tentative de l’USB-IF de trouver un nouvel usage sans-fil pour son standard. Limité à 480 Mbit/s et jusqu’à trois mètres, ce standard était pensé pour les transmissions à très courte portée à l’intérieur du domicile.

Wireless USB logo

Cette tentative n’a pas trouvé le même succès que l’USB physique face au Wi-Fi et au Bluetooth déjà bien installés. Elle finira par être abandonnée quelques années plus tard.


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