USB Type-C

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USB Type-A	USB Type-B		USB Type-C

1. 개요

USB Type-C (F)	USB Type-C (M)

2. 특징

2.1. 단자 통일

2.2. USB 통신 외 규격 지원

2.3. CC pin, eMarker, 온도 센서 탑재

3. 도입 역사

4. 사양

• Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification, Release 2.0, August 2019, 공식 문서 pdf

4.1. 커넥터 핀아웃 정보

4.2. Alternate Mode

||<table align=center><tablebordercolor=#555><tablebgcolor=#eee,#373737><rowbgcolor=#555><rowcolor=#fff> 로고 || 이름 || 출시일 || 지원 프로토콜 ||

	DisplayPort Alternate Mode	2014년 9월 22일	DisplayPort 1.2, 1.3, 1.4, 2.0
	Mobile High-Definition Link Alternate Mode	2014년 12월 17일	MHL 1, 2, 3, superMHL
	Thunderbolt Alternate Mode	2015년 6월 2일	Thunderbolt 3, 4
	HDMI Alternate Mode	2016년 9월 1일	HDMI 1.4b
	VirtualLink Alternate Mode	2018년 7월 18일	VirtualLink

4.2.1. DisplayPort Alternate Mode

4.2.2. MHL Alternate Mode

4.2.3. Thunderbolt Alternate Mode

4.2.4. HDMI Alternate Mode

4.2.5. VirtualLink Alternate Mode

4.3. 케이블 규격

• Captive cable
  한쪽 끝은 Type-C인데, 다른 쪽은 제조사 맘대로 만든 것. 케이블 일체형 시거잭 같은 충전기나, USB 플러그가 달린 가습기 같은 소형기기 등에 달린 케이블이 이에 속한다.
• Direct connect device
  USB 메모리 스틱/외장하드처럼 장비 끝에 USB 플러그나 USB Captive cable이 달린 기기.
• Electronically Marked Cable
  USB PD용 케이블 중 케이블 정보를 제공하기 위한 eMarker(칩)가 달린 것. 케이블 정보를 확인한 충전기는 더 높은 전류(최대 3A 제공. USB PD 통신까지 이루어질 시 최대 5A 제공)를 제공하며 고속충전을 실행한다. 즉, eMarker가 없으면 고속충전이 안 되거나, 되더라도 예전 방식의 고속충전(1.5A)이 된다.
• Active Cable
  USB 3.2 data path를 지원하는 Repeater가 달려있는 케이블. (신호 감쇄를 리피터가 커버하므로, 케이블 길이 제한이 없어진다.)
• Optically Isolated Active Cable
  광통신 케이블.
• Passive Cable
  Repeater 같은 것 없는 케이블. (단, Electronically Marked 여부는 상관없다. 있을 수도 없을 수도.)
• USB Full-Featured Type-C Cable
  USB 2, 3, 4를 지원하는 케이블. Sideband용 전선이 갖춰져 있고 Electronically Marked 된 케이블.
• USB 2.0 Type-C Cable
  데이터 통신용으로 TX/RX 등 Sideband용 전선이 없고 오직 D+/D− 만 존재하는 케이블. 싸다.
• USB Type-C Power-Only Cable
  데이터 통신용 전선 가닥이 전혀 없고, CC, VBUS, GND 핀용 전선 가닥만 존재하는 케이블. 더 싸다. USB 가습기 같은 USB 전기만 필요한 기기(Sink applications)를 위한 규격.[21]
• Legacy Cable
  Type A 또는 Type B 단자가 달린 이전 규격 케이블. Legacy Cable에는 CC핀이 없기 때문에 Host, Guest 인식을 위해 저항이 제대로 달려있어야 하고, 이것이 잘못 되어있을 경우 혹은 용도에 맞지 않은 젠더를 연결했을 경우(가령 OTG 어댑터가 아닌데 이를 OTG 용도로 체결하는 경우) USB 연결이 안 되는 문제가 발생한다.
• AC Cable
  Type A (Host) 와 Type C (Guest). Type C가 Guest 방향이므로 CC핀에서 Rp(풀업저항) 감지하도록 56 kΩ 저항이 달려있어야 한다.
• CB Cable
  Type C (Host) 와 Type B (Guest). Type C가 Host 방향이므로 CC핀에서 Rd(풀다운 저항) 감지하도록 5.1 kΩ 저항이 달려있어야 한다.
• C to A Receptacle
  Type A(암) Type C(수) 어댑터(Host). Type C가 Host 방향이므로 CC핀에서 Rd 감지하도록 5.1 kΩ 저항이 달려있어야 한다.
• C to B Receptacle
  Type B(암) Type C(수) 어댑터(Guest). Type C가 Guest 방향이므로 CC핀에서 Rp 감지하도록 56 kΩ 저항이 달려있어야 한다.
• A to C, B to C 어댑터
  Type C(암) 형태를 Type A나 B 플러그(수)로 변환하는 규격은 스펙에 명시되어 있지 않다.
• 참고로 USB 2.0 Mini-B 단자가 달려있는 경우, 충전용으로는 최대 500mA 까지만 지원된다.[22]

4.4. 관련 충전모드

• USB Type-C Current @ 1.5A - 5V 1.5A 7.5W
• USB Type-C Current @ 3.0A - 5V 3A 15W

4.5. 관련 USB-IF 규격

4.5.1. USB Audio Device Class 3.0

4.5.2. USB Power Delivery

4.5.3. USB 3.2

4.5.4. USB4

5. 이슈

5.1. 이름에 대한 오해와 혼선

5.2. 케이블과 단자 사양 구분 문제

USB 케이블과 단자에 사용되는 로고

• 일반적인 USB Type-C 케이블은 3A를 지원한다. 한쪽 끝이 Type-A인 케이블, 또는 기기에 고정된 케이블은 여기 해당하지 않는다. 케이블(=그냥 구리선)은 3A를 지원하지만, 스펙상 충전기가 1.5A까지만 지원할 수는 있다.
• 5A까지 지원하는 케이블은 e-marker가 달려있다. 회로가 들어가기 때문에 단자 뒷부분(손으로 잡는 부분)의 길이가 길 수 있다.
• USB 2.0은 삼지창만 있다.
• USB 3.2들은 삼지창과 SS, 지원하는 속도가 적혀있다. 숫자가 없다면 5Gbps를 지원하는 제품으로 USB 3.2로 이름이 바뀌기 전에 만들어진 것이다.
• USB4는 지원 속도에 삼지창이 붙어있다.
• 위의 사진에는 없지만 만약 USB 각 버전의 로고가 건전지 아이콘 안에 들어 있다면 해당 단자는 USB PD를 지원한다.
• DisplayPort 로고가 있다면 해당 단자는 DisplayPort Alternate Mode로 영상출력이 가능하다.
• 번개마크가 있다면 Thunderbolt를 지원한다는 뜻이며 만약 케이블에 번개마크만 있다면 패시브 케이블, 번개마크 아래 숫자 3 혹은 4가 적혀있다면 해당 버전을 지원하는 액티브 케이블이다. 패시브 케이블은 USB 3.2 케이블 대신 사용해도 되지만 액티브 케이블은 썬더볼트 신호를 증폭시키는 기능이 들어가 있기 때문에 USB 단자에 연결하면 USB 2.0으로 작동한다.

• USB-C 짤.jpg
• 어떤 케이블을 구매해야 하는가? (총정리)

새롭게 개편된 USB Type-C 케이블 표기 패키지 로고(좌) / 케이블 로고(우)

새롭게 개편된 USB 버전 이름과 단자 로고

5.3. USB Type C-to-A 고속충전 케이블 풀업저항(10㏀, 56㏀) 문제

• 고속충전을 요구하는 기기는 높은 확률로 안전장치가 있을 것이므로 독박을 쓰지 않을 것이다. 퀵차지, Super Fast Charging 등 고속충전을 지원하는 충전기라면 사실 3A 정도쯤은 어찌어찌 버텨 줄 것이다.
• USB 케이블도 웬만하면 독박을 쓰지 않을 것이다. 안전상 최대 1.5A를 전류를 권고하지만, 전선이 굵으면 웬만해서는 3A 전류가 흘러도 발열/화재가 나지 않는다. 단자가 생각보다 많이 뜨거워질 수는 있다. Type-C 단자에는 온도센서가 있어서 3A를 기본 지원(안전하게 지원)한다고 할 수 있지만, Type-A 단자에는 온도센서 같은 게 없으므로 상황을 알 수 없다. 다만 화재만 나지 않으면 문제되지 않는다.
• 문제는 컴퓨터의 메인보드에 달린 USB. 특히 500mA 정도만 감당하면 충분하다고 생각했던 옛날 컴퓨터의 USB 포트가 문제가 될 것이다. 신호를 오해한 USB Type-C쪽 기기가 A쪽 충전기(마더보드)로부터 능력 밖의 전류량를 빨아먹어 이를 파괴하는 문제를 낳고 말았고, 충전기는 그렇다 치고, 값비싼 컴퓨터(노트북)의 메인보드가 망가지는 일이 더 많이 보고되었다.[40]

5.4. USB Type-C 단자 충전 방향성 문제

• C 충전기 + C to C 케이블 + C 기기(이하 문제의 과도기 C 단자 기기)가 충전 안 될 때 아래의 조합을 시도해 본다.
• A 충전기 + A to C 케이블 + C 기기
• A 충전기 + A to B 케이블 + B to C 젠더 + C 기기
• C 충전기 + C to A 젠더 + A to C 케이블 + C기기 (충전O, 고속충전X)
• C 충전기 + C to A 젠더 + A to B 케이블 + B to C 젠더 + C기기 (충전O, 고속충전X)
• A 충전기 + A to C 케이블 + C to B 젠더[44] + B 구형기기 (충전)

5.5. 제조업체별 단자 사이즈 불일치 문제

6. 기타

• 양쪽단자가 모두 Type-C이며 암-수 혹은 암-암 단자로 구성된 연장 케이블이나 연장 젠더는 Type-C의 장치인식이나 eMarker칩셋에 오작동을 일으킬수 있기때문에 정상작동을 보장하지 않는 비표준 케이블로 분류된다. #

6.1. Apple Lightning과 비교

6.2. 청사진 및 초기샘플

2014년 9월 10일 공개된 실물 사진 #

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[1] 물론 장밋빛 계획대로 모두 잘 동작하진 않을 수 있다. 기기간 커뮤니케이션이 안 되면 USB 2.0으로 동작하게 되거나, 호스트-게스트 판별이 안되면 아예 연결/동작이 안 되는 사태도 발생할 수 있다. 문제 해결(트러블슈팅) 관련해서는 후술될 테크니컬 서술쪽을 참고. [2] 오죽하면 이와 관련된 USB 밈중 가장 유명한 U(어) S(시ㅂ) B(반대네) 라는 밈이 존재하고 아직도 검색하면 나온다. [3] 안 지키는 제품이 있다는 얘기. [4] 케이블 단자 내구성에 대해 아쉬운 소리를 할 수는 있겠지만, 케이블쪽 단자가 너무 튼튼해서 안 망가지고 대신 스마트폰 쪽 단자와 보드가 망가지는 것보다는, 지갑 사정을 생각하면 케이블 쪽 단자만 망가지는 편이 낫긴 하다. [5] USB-PD의 상한선이 아직 100W까지였던 시기에 140W 급전을 위해 MagSafe 3를 채용했다. 다만 여전히 USB-C로 충전이 가능해 100W 속도로는 USB-C로 충전이 가능. [6] 용어 혼선에 관한 이야기는 후술. [7] https://www.usb.org/about [8] USB 1.1은 아이맥이 출시하고 한 달이 지난 후에야 스펙이 확정됐다. 스펙이 확정되기도 전에 아이맥에 그냥 달아버렸다는 얘기다. [9] 2016년 2월 출시된 갤럭시 S7는 방수 방진, 원가절감, 2015년에 출시된 기어 VR과의 호환 때문인지 USB 2.0 micro Type-B를 사용했다. [10] 이후의 모든 스마트폰에 USB-C가 채택된 것은 아니었다. 갤럭시 A7(2018) 같은 중급기나 갤럭시 J3(2017)같은 보급기는 원가 절감을 이유로 USB 2.0 Micro Type-B를 사용했고, 2020년부터 초저가형을 제외한 거의 모든 제품에 Type-C를 사용하였다. [11] 태블릿 미포함. 윈도우 태블릿 컴퓨터로서는 이미 2016년에 출시한 적이 있다. [a] 케이블에는 단일 비-SuperSpeed 차동쌍이 단 하나밖에 없다. 이 핀은 플러그나 케이블에 연결되어 있지 않다. [a] [14] 필요한 경우 CC2핀을 케이블의 칩셋에 전원을 공급하는 용도로 쓸 수 있다.(5V 0.2A) 액티브 케이블의 경우 케이블에 칩셋이 들어가는데, V,_BUS,를 그냥 쓰기엔 USB PD의 전압이 유동적이기 때문. [15] Thunderbolt, DisplayPort, HDMI 등 [16] Type-C to Type-C 케이블 사용 시. 단, C to C가 아니어도 방법이 없지는 않다. [17] A6, A7 또는 B6, B7의 D+, D- 핀 [18] 영상신호가 차지하는 대역폭에 따라 USB 2.0에서 USB 3.2 Gen 2 [19] 20V 2A [20] Remote Control Protocol [21] 충전기 아닌 소형 기기(USB 가습기)에 Captive cable로 달릴 것을 권고한다. [22] mini USB 이후 micro USB가 개발된 이유이다. micro-B, standard 규격일 경우 최대 3A, C to C 케이블의 경우 스펙에 맞다 면 최대 5A까지 지원된다. [23] Configuration Channel [24] 충전기 [25] 충전 받는 기기 [26] https://www.anandtech.com/show/10273/intel-proposes-to-use-usb-typec-cables-to-connect-headsets-to-mobile-devices [27] TTA 20핀을 탑재한 기기는 3.5파이 단자가 없어서 TTA 20핀으로만 유선 청음이 가능했다. 스카이 이자르 등 초기의 스마트폰도 이에 해당된다. [28] 48V 5A USB PD rev.3.1 [29] USB 3.2 Gen 2x2 [30] USB 3.2 Gen 1x2, USB 3.2 Gen 2x2 [31] USB4 Gen 4 비대칭 [32] 코어 M이 3.1 Gen 2를 지원하지 못한다. [33] USB 규격 기준. 썬더볼트는 별개다. [34] 몇 푼 안 하는 전선 가닥 개수가 문제되기 보다는, Type-C 단자에 내장되는 eMarker를 미탑재하며 원가절감을 하는 경우가 많을 것이다. [35] DisplayPort 1.2는 4K 모니터 하나만 가능한 반면 DisplayPort 1.4는 4K 모니터 두개 또는 5K 모니터 하나가 가능하다. 거기다 DisplayPort 1.4부터 지원하는 DSC라는 기능을 사용해 영상의 대역폭을 압축하면 사용할 수 있는 해상도는 커진다. [36] 로고에 속도가 표기되지 않는다. 숫자가 제일 커서 가장 빠른 속도를 지원한다는 착각을 우려하는 것으로 보인다. [37] USB 3.2 Gen 2x2 [38] USB PD 개정으로 2020년대 이후 나오는 케이블은 5A까지 지원한다. 전류에 맞게 더 굵은 케이블을 사용하는데 굵기가 거의 랜선 수준이다. [39] 레거시 규격이라 칭한다. Type A, Type B 모두 이에 해당된다. [40] 그리고 어느 하나가 죽으면 나머지(충전하는 기기)도 함께 죽을 수 있는 확률도 무시 못한다. [41] 읽어보면 V_BUS 핀으로 충전하는 게 아니라 "10㏀ 저항기가 달린 CC pin으로 충전합니다(저항을 낮춰 더 많은 전류가 흐릅니다.)" 하는 뉘앙스를 느낄 수 있다. 어디서부터 잘못 알고 있는 것일까 충전은 V_BUS 핀을 통해 저항이 극히 적은 케이블을 타고 이루어진다. V_BUS 핀에 9V 이상 전압이 걸린 후 CC핀 2개 중 하나가 5V 전력을 공급하는 용도로 전환되긴 하지만, 이는 5V 전압은 동일하고 최대 전류량으로 인해 문제가 발생하는, 레거시 케이블 상의 이슈인 이 문제에서는 전혀 관계 없는 이야기이다. [42] 이 케이블에는 (일반적이라면) 저항이 없고 한쪽 끝 CC핀에서 다른쪽 끝 CC핀까지 전선이 연결되어 있다. 그래서 기기와 충전기가 케이블 간섭 없이 직접 상대의 스펙을 인식할 수 있고, 아무 문제가 발생하지 않는다. [43] 문서를 보면 알겠지만, 사실 닌텐도 스위치 벽돌사건은 56k옴과 상관이 없다. [44] C to B 젠더인데 " OTG 기능을 지원"하는 경우(비표준이다. C to A(암) 모양으로 OTG 기능을 지원해야 한다.), B쪽이 충전을 해주겠다는 선언이나 마찬가지이므로 결국 기기는 방전 내지는 충전불가 상황이 발생할 수도 있다. [45] 참고로 이 OTG 문제를 해결한 젠더를 제작하여 파는 회사도 있다. 영상 다만, 이것이 USB-IF에서 정한 스펙을 준수한 것인지, 어겨가면서 문제를 해결한 것인지 여부는 확인이 필요하다. 고속충전의 사례에서는 고속충전이 불가해야 했던 사항을 고속충전이 가능하도록 USB-IF 스펙을 어기면서 문제를 해결한(그리고 다른 문제를 낳은) 사례가 있었다. [46] 중고나라/당근마켓 등에 구형 기기를 일괄적으로 처분하는 방안도 있다. [47] 예를 들어, 220V 수단자-수단자 전원케이블은 감전 위험 때문에 존재하지 않는다. '있어서는 안 될 물건'이라는 식으로 밈화까지 되었다. 정전시 비상용 발전기에서 나오는 전기를 집 전력망에 연결시킨답시고 찾는 수요는 있다는 듯.

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