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Entre l’USB4 2.0 (80 Gb/s) et Power Delivery à 240 watts, où en est l’USB

L’USB c’est la vie

Entre l’USB4 2.0 (80 Gb/s) et Power Delivery à 240 watts, où en est l’USB

Crédits : Marcus Urbenz

Tout le monde connait l'USB. Mais entre les connecteurs, les différentes normes, les débits théoriques et les fonctionnalités annexes telles que Power Delivery ce n’est pas toujours facile de suivre. Alors que les premiers câbles certifiés USB4 2.0 jusqu’à 80 Gb/s avec PD 240 W arrivent, on fait le point sur les dernières évolutions (qui ont déjà quelques années).

Le 07 octobre à 16h20

L’USB4 a été annoncé en mars 2019, il y a donc plus de cinq ans. Il est basé sur Thunderbolt et permet des débits maximums théoriques de 80 Gb/s. Trois ans plus tard, en septembre 2022, la version 2.0 était présentée par l’USB Promoter Group (qui regroupe Apple, HP, Intel, Microsoft…) et l’USB Implementers Forum (USB-IF). Les caractéristiques techniques sont arrivées dans la foulée.

L’USB4 2.0 jusqu’à 80 Gb/s a déjà deux ans

Cette fois encore, les débits sont doublés pour atteindre donc un maximum de 80 Gb/s dans chaque sens. Pourquoi un 2.0 dans la référence plutôt que passer à l’USB4.1 ou même l’USB5 ? Mystère et boule de gomme.

D’autant que l’USB4 2.0 permet aussi de fonctionner dans un mode asymétrique. Par exemple, 120 Gb/s en descendant et 40 Gb/s en montant, soit un total de 160 Gb/s. Exactement comme les 2x 80 Gb/s de l’USB4 2.0. Sachez que c’est aussi le cas de Thunderbolt 5.

Power Delivery est passé à 240 watts il y a trois ans

Passons du protocole d’échange des données à celui sur l’alimentation électrique : Power Delivery. Premier point important, ce n’est pas lié à l’USB 3.x ou USB4. Depuis maintenant trois ans, il est possible de passer jusqu’à 240 watts dans un câble.

À ses débuts, Power Delivery permettait de monter jusqu’à 10 watts avec 2 ampères (A) sur une tension de 5 volts (V), 60 watts avec 12 V (5 A) et jusqu’à 100 watts avec 20 V (toujours 5 A). De nouvelles tensions ont été ajoutées par la suite, au gré des évolutions : 28, 36 et 48 volts. L’intensité maximale reste la même à 5 A, soit une puissance 240 watts au maximum (5 A x 48 V = 240 W, le compte est bon).

Power Delivery passe en USB 2.0, 3x, et 4

L’USB-IF rappelle qu’un « mode d'alimentation avec une tension réglable permet à l'appareil de demander des tensions intermédiaires entre 15 V et la tension fixe maximale disponible du chargeur », soit 20, 28, 36 ou 48 volts, avec des paliers de 100 mV. L’intensité maximale reste par contre toujours la même : 5 A.

Si Power Delivery passe par des câbles avec des connecteurs Type-C, il n’est pour rappel pas lié à un protocole. Il existe ainsi déjà des câbles USB4 (jusqu’à 40 Gb/s dans les deux sens) avec une puissance maximale de 240 watts. Même chose ici en USB 2.0, avec Power Delivery jusqu’à 240 watts. Car oui, on peut faire du PD à 240 W en USB 2.0, aucun problème. Points communs : des connecteurs Type-C.

Des logos plus clairs

Depuis un moment déjà, l’USB-IF propose de nouveaux logos pour les produits et les câbles USB. Plus simples à comprendre, ils mettent en avant le débit plutôt que la norme. Pour les appareils et les connecteurs, cela va de l’« USB 5 Gbps » à l’« USB 80 Gbps ».

Pour les câbles, c’est différent puisque le logo affiche également la puissance maximale qu’il peut supporter. On retrouve ainsi un 60 W ou 240 W par exemple, en plus du débit de 5 à 80 Gb/s. Pour l’USB 2.0, seule la puissance (60 ou 240 W) apparait.

Et voici le premier câble USB4 2.0 à 240 watts

Comme le rapporte PC Watch, Elecom vient d’annoncer des câbles USB4 2.0 (jusqu’à 80 Gb/s) avec une puissance de 240 watts. Une suite logique des annonces précédentes.

En juin de cette année, ASMedia proposait une démonstration de son futur contrôleur USB4 2.0 au Computex. Il s’agissait d’un FPGA, car le contrôleur n’était pas encore disponible sous sa forme définitive. Le fabricant prévoyait alors de commercialiser ses premiers modèles durant le deuxième semestre 2025.

Commentaires (57)

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L'USB, c'est surtout un sacré bordel… (cf le sous-titre) :fou:
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En moins poétique, je le dis dès le chapo :D
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J'ai fait un TL;DR :D

En tout cas, quand on pense que la nomenclature ne peut pas être pire, l'USB-IF trouve toujours un moyen, c'est pire que chez Microsoft !
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Tu sais qu'on cherche à t'embrouiller quand on ajoute un numéro de version Majeur.mineur sur une techno qui a déjà un numéro de version Majeur.
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Quand l'USB-C est arrivé, on s'est tous dit "c'est génial"... un seul type de connecteur et reversible !
Aujourd’hui, on a des cartons/tiroirs pleins de cables dont ne sait plus ce qu'ils supportent ou pas (ouais, les p'its logos sont rarement/jamais sur les cables/connecteurs), des adaptateurs qui marchent jamais comme on l'attend (thunderbolt 3/4, displayport compatible ?), bref ouais ... un sacré bordel ! :pleure2:
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Je reconnais quand même un avantage à l'USB: dans 95% des cas, ça marche. Mode dégradé, mais ça marche. Bon, c'est sûr que quand on branche le tel et qu'on s'attend à avoir chargé en 30min, mais que finalement il a décidé que ce sera charge lente sur cette prise/ce câble ... ça peut être navrant.

Mais j'ai quand même régulièrement un écran en USB + réseau + un DD + le chargement sur la même prise, et ça marche bien (enfin, jusqu'à ce que la carte mère grille)
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sauf si tu as des cables "data only" ou "charge only".... et que tu t'attends à l'autre fonctionnalité par ex :-p
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J'ai aussi des chargeurs qui ne chargent que ce qu'ils veulent bien charger, pas n'importe qui, c'est pénible aussi, c'était bien plus rare en type A.
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C'est vrai que les logos qui ne sont écrits que sur les boites (et encore), ça ne sert pas à grand chose 1 an après.
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J'ai mal au crâne...
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Quand je regarde mes ordis:
* L'un a des couleurs noir, bleu, orange, jaune pour indiquer les fonctionnalités supportées par les ports
* L'autre a des petites inscriptions: SS, batterie, un clavier/une souris
* Un troisième a des petits 3.2, 3.0, 2.0 en plus ...

Et ma femme me demande de lui expliquer au boulot sur quoi elle branche la clé USB pour avoir un bon débit, je réponds quoi ???
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On ne branche jamais une clef USB au boulot :D
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Bonne réponse :)
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jamais de clé usb sur un PC (ou autres) : oh grand jamais !
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C'est pas facile non plus. Comment faire pour emmener efficacement un document au boulot quand on l'a travaillé à la maison? Quand tu n'as pas de poste dédié, pas de compte dédié, que l'espace cloud est un enfer à utiliser et que l'ordi est effacé presque chaque jour?
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On vire le DSI pour un qui sait travailler correctement. Ou les décideurs qui brident les possibilités du DSI au point de lui faire faire n'importe quoi tant que c'est particulièrement crétin, si ce n'est pas le DSI qui a 3 mains gauches.
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"si ce n'est pas le DSI qui a 3 mains gauches"

Gestion du poste informatique à 3: éduc nat, conseil départemental, équipe pédagogique :)
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Et personne ne se parle pour savoir ce qu'il faut faire ou ne pas faire, sinon ce n'est pas marrant. Ou comment rendre l'outil informatique obsolète avant même sa mise en place...
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On ne fait pas. Quand autant de précautions sont prises pour que les documents restent sur des serveurs, on ne les met pas sur des clés USB.
On ne fait pas. L'entreprise doit fournir les moyens pour travailler à la maison si c'est dans le cadre du télétravail, pour les autres cas, le nombre d'heures de travail est réglementé (hors postes de direction) et les entreprises doivent contrôler ce nombre d'heures (et les payer accessoirement).
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Educ nat. Travail personnel à la maison, pas de bureau, ordis gérés par le conseil départemental du coin sans trop se poser de question de à quoi ils peuvent servir. Logiciels et recommandation educ nat sans aucun rapport avec l'usage possible en situation.
Résultat: clé usb avec qemu, environnement virtualisé :).
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Et en plus, je trouve que le connecteur physique USB-C manque de fiabilité.
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jamais de souci pour le moment avec les connecteurs USB C.
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J'ai beau avoir aussi le sentiment que ça tiendra pas dans le temps, pour l'instant les seuls problèmes que j'ai eu sont sur des câbles usbA/usbC, et toujours du côté A : soit le câble soit le chargeur qui a un faux contact .

Avec des câbles C/C pour l'instant RAS, et pourtant il sont souvent dans des positions pas très catholiques ^^"
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240W sur un tout petit connecteur comme ça... étonnant que ça ne prenne pas feu plus souvent.
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En électricité- courant continu surtout- on augmente la tension plus que l'intensité pour faire passer de la puissance. Et le cuivre étant fin dans les câbles, effet de résistance tout ça.

Je suis pas ingénieur mais la formule r=u.i est suffisante pour s'en débrouiller tous les jours.

On reste à 5A mais sur du 48V donc ça va. Mais gaffe à la châtaigne sur un câble à nu, ça commence à piquer.
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ça chatouille un peu si on a les doigts humides, mais ça ne châtaigne pas.
Par contre, ça peut faire un arc électrique le 48V.
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Heureusement que tu n'es pas électricien, avec une telle formule :D
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Je vois pas le problème. Si tant est que l'on définit r comme la tension, u l'intensité et i la résistance :-D
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R=U.I, seriously ? Révise un peu avant de corriger les autres.

240W sous 48V, ça fait 5A. Et chez moi, pour 5A, il faut du 0.75mm^2. À la fois sur le connecteur USB C et sur les câbles USB, j'ai l'impression qu'on en est loin.
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Le "il faut" c'est défini par qui/quoi ?
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Une chute de la tension de 3% avec un câble de 4m, ou 5% sur 10m. Ça ne semble pas déraisonnable comme hypothèse.
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C'est pas mal foutu. La puissance passe sur 4 brins, donc 1.25A par brin en gros. Un brin cassé et il refuse de passer certains modes.
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Si on part du principe que les électrons font à la fois l'aller et le retour, 5A répartis sur 4 brins, ça fait 2.5A par brin.
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Si on part du principe qu'on se renseigne avant de faire des hypothèses, on évite de dire n'importe quoi.

Les 4 brins VBUS qui amènent la tension sont doublés de 4 masses GND. Il faut donc bien diviser par 4 l'intensité.
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Merci du conseil, je me suis donc renseigné. Dans le connecteur, les broches sont au pas de 0.5mm, donc logiquement des pistes de 0.3mm si on respecte une isolation minimale. Si on suppose qu'on est sur une épaisseur standard de piste de 35µm, à 1.25A sur la broche, on est donc au maximum du maximum absolu autorisé en élévation de température. Au moindre problème de contact, il est clair que le connecteur crame.
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Intéressant, ça m'a donné l'envie de lire la spec de l'USB C :sm:.
Voici un exemple donner par la spécification R2.3:
Les pistes de la prise mâle sont de 0.25(l) x 4.0(L) x 0.20(h)
Les languettes du connecteur femelle sont de 0.25 x 5.97 x 0.10, le contact se fait sur un R de 0.2.
Les contacts d'alimentation sont plus longs pour détecter un débranchement en charge et éviter les arcs.
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J'ai du mal à comprendre ta logique. 5A sur 4 brins, ça fait toujours 1.25A sur chaque. Que ce soit dans un sens ou dans l'autre, non ?

OK, je vois. Merci @fred42 d'avoir mis le doigt sur le fait qu' @alex.d. comprenait les masses dans les 4 brins.
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Pardon, c'est bien 4 paires.
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Pourquoi un 2.0 dans la référence plutôt que passer à l’USB4.1 ou même l’USB5 ?
Pour la même raison que y'a des documents qui s'appellent "Propositionv2_final_rev3_final_final2.docx" ?
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Pourquoi un 2.0 dans la référence plutôt que passer à l’USB4.1 ou même l’USB5 ?
Parce que c'était la suite logique après USB 3.2 Gen 1 (aussi connu sous les nom de USB 3.0 et USB 3.1 Gen 1 SuperSpeed),
puis USB 3.2 Gen 2 (aussi connu sous les nom de USB 3.1 et USB 3.1 Gen 2 SuperSpeed+).
Puis USB 3.2 Gen 2×2 (ou USB 3.2 SuperSpeed 20Gbps)

Vérédique.
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Ha c'est là que Qualcomm prend son inspiration pour nommer ces soc :mdr:.
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Merci l'USB-IF!
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Pourra t on plier ce câble ? :mrgreen:
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Les YouTubeurs vont se mettre au "Will it b(l)end?"
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Ah se niveau de complexité je me pose la question "will it run doom ?"
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C'est plutôt que je me demande quelle machine peut gérer un flux de 80 Gbit/s, même pour de la RAM, ça représente du 10 000 MT/S, même de la DDR5, ça ne fait que la moitié quand tout va bien, je crois.
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Quand on fait passer du flux vidéo, ça consomme de la bande passante très vite. Et c'est la CG qui "crée" ce flux, là où c'est vrai, sur un transfert de données / fichier, le CPU et les RAM sont sollicités.
Sinon un jour, le PCIe remplacera tous les protocoles :troll:
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Tu peux calculer le débit nécessaire quand tu as un dock avec :
2 écrans 4K
1 réseau 1Gb

Les flux vidéo n'étant compressés. Ça monte vite.
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Oui, un flux vidéo 4K non compressé, on a vite 10 ou 20 Gbit/s voire plus, suivant la définition.
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Attention que 10GT/s c'est plutôt 80GBytes/s, pas 80Gbit/s, donc un ordre de grandeur au dessus.
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Les MT/S c'est compté sur 64 bits en même temps , j'avais lu un moment que c'était sur un octet ?
En effet, oui, c'est plus complexe que ça, visiblement.
Mais c'est vrai que sur un bus mémoire, c'est plus logique (pas sur un PCIe par contre).
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Est ce que quelque chose peut empêcher de faire du 240w sur un câble qui ne le supporte pas, pour éviter juste une fonte du câble ou un incendie ?
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Il y a des puces dans les câbles qui donnent les spec
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Bonne remarque, et je viens de voir qu'on peux désormais trouver des testeurs qui lisent ces puces (j'avais que des vieux qui permettent juste de voir à combien ça charge au max) et qu'il y a même un kickstarter en ce moment pour un truc super intéressant: un testeur de cable usb-c
https://www.youtube.com/watch?v=77-5_OPdTSM
Alors, à 69€ le kickstarter, ce sera pas pour moi mais d'ici quelques mois, on trouvera sans doute un équivalent pour moins cher... restera plus qu'à tester tous mes cables et ...étiqueter ou jeter :bravo:
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Et comme on aura le droit à des clones testeur douteux, je vais de ce pas lancer un kickstarter proposant un testeur de testeur de câbles usb :embarassed:
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Dans une prochaine version, ON pourra recharger son Véhicule Électrique en USB-5 !
… Et la version 6 alimentera la carte graphique (pour jouer) en 380V triphasé !
Le même contrôleur qui, simultanément, absorbe de l'Ethernet à 5Gb/s, recrache de la vidéo 3D 8K à 170Hz et gère la sauvegarde du SSD système de 4To ! Tout ça un un seul fil ! «Bon à tout = Bon à rien» disait mon prof de techno.
Tout est fait moyennement bien, donc pour dépanner ça peut rendre service occasionnellement...
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On va encore voir arriver des clefs USB estampillées "compatible USB4 2.0" avec des débits à 5Mio/sec en écriture. Ça va être la fête!
:santa_flock:

Entre l’USB4 2.0 (80 Gb/s) et Power Delivery à 240 watts, où en est l’USB

  • L’USB4 2.0 jusqu’à 80 Gb/s a déjà deux ans

  • Power Delivery est passé à 240 watts il y a trois ans

  • Power Delivery passe en USB 2.0, 3x, et 4

  • Des logos plus clairs

  • Et voici le premier câble USB4 2.0 à 240 watts

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