USB Type-C, USB 3.1, Thunderbolt… : on fait le point

Les ports USB font aujourd’hui partie de notre quotidien. Ils sont le moyen le plus simple et le plus utilisé pour connecter des périphériques à un ordinateur portable. Que ce soit une tablette, un appareil photo, un clavier, un téléphone portable, tous se connectent à l’aide d’un connecteur USB.

C’est en 1996 que la première version de l’Universal Serial Bus fait son apparition. Son objectif était de remplacer les très nombreuses connectiques à l’usage unique. Grâce à l’émergence de l’USB, plus besoin d’une prise pour le clavier, une pour la souris, une pour l’imprimante, etc. De plus, le port USB permet d’alimenter en courant le périphérique à son extrémité ce qui lui permet, par exemple, d’alimenter des disques durs sans nécessiter de cable d’alimentation supplémentaire, ou de recharger votre téléphone.

Pourtant il n’existe pas qu’un seul type ni un seul format pour les connecteur USB.

En effet, depuis sa création l’USB a évolué pour s’adapter à son utilisation et offrir des performances toujours plus grandes.

Il faut savoir qu’il existe deux différences majeurs dans les câbles USB. La première est la norme, elle a évoluée au fil des années et se réfère à la technologie de l’USB. La seconde est caractérisé par le connecteur : Type-A, Type-B, Micro-USB, ou Type-C.

Les normes USB

USB 2.0

Depuis l’an 2000, l’USB 2.0 est la norme pour presque tous les périphériques.

Elle offre des performances plus élevées que l’USB 1.0, qu’il remplace. L’USB 2.0 permet un débit de données jusqu’à 480 Mbits/s, quand l’USB 1.0 n’offrait qu’une vitesse de 12 Mbits/s à pleine vitesse. L’USB 2.0 permet également d’alimenter en énergie le périphérique à hauteur 2,5 W.

USB 3.0 ou l’USB 3.1 Gen 1

Introduit en 2008, l’USB 3.0 augmente encore la vitesse de transfert de données. Désormais, cette technologie permet des transferts (théoriques) jusqu’à 5 Gbits/s. La rétro-compatibilité avec la précédente version (USB 2.0) est assurée. Du côté transmission d’énergie, l’USB 3.0 permet d’atteindre à présent les 4,5 W, suffisant pour alimenter un disque dur externe.

À noter que l’appellation USB 3.0 a été officiellement revue par le consortium USB-IF, la nouvelle dénomination est l’USB 3.1 « Gen 1 », à ne pas confondre avec la « Gen 2″…

USB 3.1 Gen 2

Dernière version en date de l’USB, annoncée en 2013, l’USB 3.1 Gen 2 propose des changements notables par rapport à ses prédécesseurs. La vitesse de transfert des données est doublée par rapport à l’USB 3.1 Gen 1, elle passe ainsi à 10 Gbits/s. Côté alimentation électrique, l’USB 3.1 propose 3 profils d’alimentation. Ainsi, il permettra de recharger des appareils équipés jusqu’à 100W ! Actuellement, le Macbook Pro Retina 12″ et le Google Chromebook Pixel 2 utilisent cette technologie pour recharger leur batterie.

Il est donc important de faire la distinction entre USB 3.1 Gen 1 (anciennement USB 3.0), et l’USB 3.1 Gen 2 qui offre des débits doublés de 5 à 10 Gbit/s, mais pas seulement, puisque l’USB 3.1 Gen 1 ne peux transmettre que 4,5 W contre 100 pour la Gen 2…

Thunderbolt 1, 2 et 3

Le Thunderbolt est un protocole de connexion développé par Intel et Apple. En 2011, il équipe pour la première fois les Macbook Pro 15 pouces et le Mac Mini sous la forme d’un connecteur Mini DisplayPort. Le Thunderbolt 1 permet un débit théorique jusqu’à 10 Gbit/s en transfert de données, le Thunderbolt 2 gère quant à lui des débits jusqu’à 20 Gbit/s sur 2 canaux. Mais ce n’est pas tout puisqu’il peut gérer un flux vidéo en plus du transfert de donnée. Vous pouvez par exemple y connecter un écran externe haute définition (2560 x 1600 pixels).

L’autre avantage de ce protocole est de pouvoir chaîner les périphériques : disque dur externe, écran principal, écran secondaire, etc. La technologie Thunderbolt permet également d’utiliser des stations d’accueil pour PC portable, vous n’avez ainsi plus qu’un seul câble Thunderbolt à relier, la station d’accueil fait la liaison avec le reste de vos équipements (clavier, écran, disque dur externe, etc.).

La nouvelle norme Thunderbolt 3 continue de monter en débit avec une bande passante maximale de 40 Gbits/s, cette nouvelle norme s’appuie sur le protocole DisplayPort 1.2, vous pourrez donc gérer l’affichage de deux écrans à la résolution 4K ou un seul écran 5K. L’autre nouveauté provient de son format car cette nouvelle version utilise à présent un connecteur USB Type C (au lieu d’un connecteur Mini DisplayPort). Comme pour l’USB 3.1 il autorise le transfert d’énergie jusqu’à 100W.

On pourra donc disposer d’un port USB Type C à la norme USB 3.1 compatible également avec la technologie Thunderbolt 3, sous condition que votre connecteur soit bien compatible Gen 2 avec des débits maximals de 10 Gbit/s et qu’il dispose d’un contrôleur Thunderbolt… Vous suivez toujours ?

Les connecteurs USB

L’occasion est donc parfaite pour parler du dernier point de différence entre les connecteurs USB : leur format.

Vous l’aurez surement remarqué, il existe différentes tailles de connecteur USB, faisons un tour d’horizon :

• Type A : le connecteur USB que tout le monde utilise au quotidien, il peut utiliser la norme USB 1.0, 2.0, ou 3.1, il est présent sur vos clés USB, par exemple

• Type B : plus compacte que le Type-A, c’est le connecteur que l’on retrouve généralement pour brancher les périphériques (imprimante)

• Micro B : encore un peu plus compact que le Type-B, on le retrouve sur les tablettes ou les smartphones pour le transfert des données ou la recharge de batterie. Il succède au Mini-B et utilise la norme USB 2.0, plus connu sous le nom de « Micro USB »

• Micro B USB 3.0 : présent le plus souvent sur les disques durs externes, c’est une évolution du Micro USB 2.0 mais avec la norme USB 3.0 (ou 3.1 Gen 1), visuellement le connecteur est plus large et conçu en deux partie, il permet de recharger votre smartphone plus rapidement en plus de bénéficier d’un débit plus élevé

• Type C : ce nouveau format succède au Type-A et Type-B, il ne connait plus de sens de branchement. Fini donc de tourner trois fois sa clé USB ou son cable pour trouver enfin le bon sens de branchement, ça passe à chaque fois ! Il emploi la norme USB 2.0, USB 3.1 Gen 1 ou 3.1 Gen 2… Il pourrait enfin devenir le protocole de connexion universel même si la rétro-compatibilité avec les précédents types de format n’est pas assurée sans l’utilisation d’adaptateurs (vous ne pouvez pas brancher directement une clé USB Type-A dans ce connecteur)

• Type C + Thunderbolt : ce connecteur reprend tous les arguments du Type C (réversible) et ceux de la technologie Thunderbolt 3 (vitesse de transfert, transfert d’énergie jusqu’à 100W, etc.). Il doit intégrer un contrôleur dédié connu sous le nom de code Alpine Ridge pour être pleinement compatible Thunderbolt 3.

Vous l’aurez compris, ce n’est pas parce qu’un ordinateur portable possède un connecteur USB Type C 3.1, qu’il est forcément compatible avec la technologie Thunderbolt puisque ce dernier utilise à présent le même connecteur, d’où la confusion. Ajouter à cela, qu’un connecteur Type C (sans compatibilité Thunderbolt 3) peut utiliser la norme USB 3.1 Gen 1, ou son successeur en Gen 2 et vous avez la recette pour embrouiller tout le monde…

Maintenant que vous connaissez tout sur les normes et les connecteurs USB, vous n’aurez aucun mal à comparer les PC portable et trouver l’ordinateur de vos rêves !