[Dossier] Les avantages et les contraintes de l’USB-C

Le connecteur USB-C pourrait devenir le connecteur universel pour l’audio, la vidéo et les données. Il en a les capacités. Mais il présente aussi des contraintes. Les connecteurs HDMI et DisplayPort restent donc d’actualité. Ce dossier s’intéresse au fonctionnement de l’USB-C, ses déclinaisons, ses avantages et ses limitations. Et de quelle façon il s’intègre aujourd’hui dans les projets audiovisuels.

Historique de l’USB-C

L’USB-C est la dernière évolution du célèbre connecteur informatique USB. L’USB dans sa version 1.1 avec le connecteur plat USB-A existe depuis plus de 20 ans. Il est connu de tous et utilisé mondialement. Il a ensuite connu des déclinaisons en termes de connecteur (mini-, micro-, USB-B) et de versions lui apportant plus de débit. L’USB 1.0 plafonnait à 12 Mbps, la version 2.0 offre 480 Mbps.

En 2008, l’USB 3.0 a été officialisé avec un débit maximal porté à 5 Gbps. Il se reconnaît pas l’intérieur de son connecteur de couleur bleue. Il possède deux broches de plus mais il est rétro-compatible avec l’USB 2.0 avec ses quatre broches seulement.

En 2013, l’USB 3.1 a doublé le débit pour atteindre 10 Gbps. Cette version inaugure le connecteur USB-C. Cette nouvelle prise présente un avantage majeur : elle n’a pas de sens d’insertion ! Comparativement au connecteur USB-A « bleu », le nombre de contacts passe de 6 à 24. Certains sont identiques pour assurer la continuité quel que soit le sens d’insertion.

L’USB 3.1 est passé récemment en 3.2 en doublant une nouvelle fois le débit pour atteindre 20 Gbps.

USB-C : USB 3.2, Thunderbolt 3 et DisplayPort

Contrairement à l’USB type A ou B, le connecteur USB type C est multi-fonctions. Et c’est là où tout se complique. Toutes les prises USB sont identiques mais elles ne sont pas pour autant pleinement compatibles. Rien ne les différencie si ce n’est l’appareil qui les accueille. Il existe trois types d’applications :

USB 3.1/3.2 – univers informatique sauf Apple

Sur un ordinateur PC ou un smartphone Android, le connecteur USB-C fait passer de l’USB 3.2 à 20 Gbps maximum. Universel, il sert aussi bien aux données, à l’image, au son qu’à la recharge.

Thundebolt 3 – uniquement Apple

Le connecteur USB-C sur un appareil Apple, Mac ou iPad, s’appelle Thunderbolt 3 (ou TB3). Il supporte un débit de 40 Gbps, ce qui le rend incompatible avec l’univers PC/Android pour certains types d’applications. Un port Thunderbolt 3 est capable d’alimenter deux écrans 4K chaînés par exemple. Le Thunderbolt 3 prend également en charge le protocole PCI Express.

DisplayPort – pour le transport vidéo

L’USB-C peut être réduit à transporter uniquement un signal DisplayPort, alternativement au connecteur DP classique. Il ajoute l’alimentation. Le but étant de relier un moniteur à un ordinateur via un seul et unique câble pour l’image et le courant.

Contraintes : une question de puissance mais aussi de vitesse

Nous avons vu le connecteur en détail. Il est aussi question du câble en lui-même. Les protocoles USB 3.1/3.2 comme le Thunderbolt 3 savent faire passer 100 Watts à travers un cordon USB-C. Mais il existe deux types de cordons : 60 Watts maximum ou 100 Watts maximum. Il faut choisir le bon cordon selon le type d’appareil à alimenter. Un modèle 60W suffit pour un smartphone, un 100W sera nécessaire pour un ordinateur portable.

Tous les cordons ne sont pas capables de gérer les mêmes débits. Un cordon TB3 doit faire passer 40 Gbps. Il est donc nécessaire de choisir des cordons certifiés pour l’usage prévu afin de ne pas se retrouver bloqué en termes de débit. Par exemple, un cordon Thunderbolt 3 ne peut pas être remplacé par un cordon USB 3.1 limité à 10 Gbps.

Les cordons USB-C capables de passer 40 Gbps sont des cordons aux longueurs très limitées pour des questions de débit et de puissance. La longueur maximale s’établie à 2 mètres pour les versions 100 Watts (5A).

Il n’existe pas d’extendeur USB-C à ce jour, même s’il est possible de chaîner les appareils, chaque appareil faisant office de répéteur. Pour avoir des cordons plus longs, et peut-être même sur fibre optique, il faudrait alors logiquement se passer de l’alimentation. Ce n’est pour l’instant pas à l’ordre du jour.

L’USB-C et l’intégration audiovisuelle

De plus en plus d’ordinateurs sont équipés d’un port USB-C remplaçant la sortie vidéo habituelle. Les Mac bien sûr, mais aussi les PC désormais. A ce jour, il n’existe pas encore de sources audiovisuelles où l’USB-C aurait remplacé le HDMI ou le DisplayPort. Mais avec 40 Gbps de débit suffisant pour la 8K, cela pourrait arriver dans le futur.

L’USB-C est donc cantonné à l’univers informatique. Dans le monde de l’intégration, ce sont principalement les environnements de bureaux, de salles de réunion ou de conférence qui sont concernés. En général, tous les lieux permettant de relier un ordinateur de façon fixe ou temporaire à des afficheurs sont désormais susceptibles de croiser le format USB-C.

Switch vidéo – MuxLab 500445

MuxLab propose le ProDigital 500445, un switch ultra plat destiné aux salles de réunion. Il permet de relier six sources simultanément à transmettre vers l’écran de la salle. Les formats suivants sont prévus en entrée : HDMI, DisplayPort, VGA et USB-C.

Caméra de visioconférence – AVer CAM340+

La dernière petite caméra portable AVer CAM340+ garantit le démarrage ultra rapide de réunions avec visioconférence. Elle se raccorde tout simplement à n’importe quel PC ou Mac via un connecteur USB-C servant également à l’alimenter.

Collaboration – Vivitek LauncherPlus

Dans sa gamme NovoConnect, Vivitek offre une solution de travail collaboratif à partir de dongle propriétaires. Ceux-ci se connectent à la base afin de partager facilement son écran sans rien avoir à installer sur l’ordinateur. La version LauncherPlus est disponible avec une prise USB-C.

Cordons & prises – Belden MediaCON

Belden, spécialiste du câblage et des connecteurs, propose une solution sécurisée inédite sur le marché dans sa gamme MediaCON. Elle se compose d’un plastron USB-C et de cordons dont la connexion est bloquée grâce à une encoche.

Le futur de l’USB-C

En résumé, la connexion USB-C offre autant d’avantages que de contraintes. D’un côté elle simplifie la connexion et vise à la standardiser, avec des débits jusqu’à 40 Gbps. De l’autre, elle est limitée en termes de longueur de câble avec des disparités sur les capacités selon les versions et les cordons. A ce sujet, la prochaine évolution USB 4 reprendra le fonctionnement et le débit du TB3 et offrira donc une compatibilité totale du connecteur USB-C sur toutes les plateformes. Il ne reste plus qu’aux fabricants de produits audiovisuels à intégrer de plus en plus l’USB-C et à créer de nouveaux produits inédits pour faciliter son usage : matrices, extendeurs, convertisseurs…

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4 novembre 2019