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1. 개요2. 특징3. 도입 역사4. 사양
4.1. 커넥터 핀아웃 정보4.2. Alternate Mode
5. 이슈4.2.1. DisplayPort Alternate Mode4.2.2. MHL Alternate Mode4.2.3. Thunderbolt Alternate Mode4.2.4. HDMI Alternate Mode4.2.5. VirtualLink Alternate Mode
4.3. 케이블 규격4.4. 관련 충전모드4.5. 관련 USB-IF 규격5.1. 이름에 대한 오해와 혼선5.2. 케이블과 단자 사양 구분 문제5.3. USB Type C-to-A 고속충전 케이블 풀업저항(10㏀, 56㏀) 문제5.4. USB Type-C 단자 충전 방향성 문제5.5. 제조업체별 단자 사이즈 불일치 문제
6. 기타6.1. Apple Lightning과 비교6.2. 청사진 및 초기샘플
1. 개요
| | |
| USB Type-C (F) | USB Type-C (M) |
이후 출시되는 대부분 모바일 기기의 표준 단자로 자리잡았고, 유럽 연합을 시작으로 모바일 기기에 USB Type-C 단자를 탑재하도록 의무화하는 법안이 통과되는 중이라 명실상부 거의 모든 모바일 기기의 표준 단자가 될 것으로 보인다. 단자 모양으로 호스트(Type-A)와 게스트(Type-B)를 구분하던 방향성을 강제하지 않는 새로운 규격(Type-C)으로서 하드웨어의 단자 통일을 추구한다. USB Type-C®뿐 아니라 USB-C®로도 불리며 모두 상표등록이 되어 있다.
약 8.3 mm × 2.5 mm 크기의 규격을 갖고 있다. 위 아래 대칭인 형태라 뒤집어서 꽂아도 된다. 핀 수가 24개(12쌍)로 대폭 늘어났으며, 이 덕분에 USB 외 각종 프로토콜(ex. 썬더볼트, 디스플레이포트 등)을 Type-C 단자를 통해 함께 통신할 수 있도록 하였고, 굳이 기기에 다른 모양의 단자를 추가할 필요가 없게 하였다.
2. 특징
| 구글 크롬북 픽셀의 USB Type-C 홍보 영상. |
2.1. 단자 통일
Type-C 단자는 케이블의 방향을 강제하지 않는다. USB는 그 규격 속성상 호스트(Host, 실행주체로 정보를 제공하는 쪽)와 게스트(Guest, 호스트에 접속해 정보를 제공받는 쪽)가 나뉘어 있었고, 과거에는 그 방향을 지정하기 위해 단자 모양을 Type-A, Type-B 모양으로 구별을 두었다. 이를 통해 게스트 기기끼리 연결해 아무 통신을 못하는 바보같은 상황을 물리적으로 방지할 수 있었다. 그 후에 게스트 기기끼리 연결할 필요가 생겨 On-The-Go(OTG) 규격이 생기고, 굳이 호스트와 게스트를 하드웨어적으로 나누는 게 무의미해졌으므로 (심지어 대표 게스트 기기인 스마트폰이 호스트 역할을 할 일이 많아졌으므로) 이젠 방향에 상관없이 케이블을 꽂을 수 있게 케이블의 양쪽 단자를 똑같이 만들고, 기기간 소프트웨어적으로 방향을 타협[1]하여 작동되게 하였다. 이 덕분에 스마트폰을 위한 별도의 OTG 젠더가 불필요하게 되었다.
이왕 단자를 바꾼 김에, 케이블 양 끝 방향 외에도 단자 위 아래 방향도 강제하지 않는다. 즉 Apple Lightning 단자처럼 뒤집어서 꽂아도 된다. 이는 USB의 유구한 문제이자 풀고자 하는 오랜 숙원이었던 안 꽂히면 돌려서 꽂고 또 안 꽂히면 돌려서 꽂는 불편함[2]을 해결하는 솔루션이 되었다. 이 편리한 점이 기존 표준을 떠나 새로운 표준을 정착시키는 데에 큰 도움이 되었다.
단자의 사이즈가 스마트폰에 들어가게 소형화되었다. 기존 USB Type A, B의 Standard 규격에 비해서 많이 작은 micro 사이즈 크기로 만들어졌다. 대신 기존 micro USB (Type B)의 단점을 상당부분 보완하였다. micro USB 5 pin보다 pin 수가 늘어남은 물론, micro USB 10 pin보다 결착력도 더 강화되었다. 고정대가 늘 문제를 일으키는 5핀 USB와는 달리 USB Type-C는 일체형 디자인을 권고하여 어지간하면[3] 내구성이 뛰어나다. 단자 내구성도 강화되어 보다 튼튼해졌다. 물론 상대적인 이야기이고, 크기(체급)의 물리적 한계는 어쩔 수 없이 존재해서 스마트폰에 꽂은 채 떨어뜨리면 단자가 망가진다.[4]
100% 단자 통일은 아직 이뤄지진 않았지만, 시간이 지날수록 대다수의 단자가 Type-C로 통일되고 있다. 초기 비싼 Type-C 부품 대신 원가절감을 위해 micro-B 부품을 채택했던 경향도 시간이 지나면서 많이 줄었고, 라이트닝을 썼던 애플 기기 중 아이패드를 거쳐 아이폰까지 Type-C 채택이 이루어지고 있다. Type-C 외 단자가 사실상 표준이었던 레거시 단자를 지원하기 위해 채택하는 경우(HDMI), USB 규격으로는 도저히 "버틸 수가 없다!" 하는 높은 규격을 지원하기 위해 채택하는 경우(MagSafe 3)[5]가 있지만, 그럼에도 그런 기기에는 이미 Type-C가 필수적으로 함께 적용되어 있다.
2.2. USB 통신 외 규격 지원
USB 단자 통일 뿐 아니라, 충전, 영상/음향 거기다 다른 데이터 통신규격까지 통일할 기세를 보이고 있다.충전용 단자로 USB Type-C가 널리 쓰이기 시작했다. 이미 스마트폰 보급 이후로 USB 단자는 사실상의 충전용 단자로 쓰이고 있었는데, Type-C 단자를 사용한 이후로는 이전보다 더 고출력의 고속충전이 가능하게 되었다. 단자 하나 바뀐 것으로(이유는 후술) 3A의 전류를 흘릴 수 있게 되었고, USB PD 같은 더 높은 출력의 고속충전을 할 수도 있게 되었다. 과거 USB 단자 규격으로는 핀 수가 부족했기 때문에 고속충전을 하려면 데이터 통신을 포기해야 했었고, 데이터 통신이 되더라도 정식 규격인 USB Battery Charging으로는 5V 1.5A 이상 충전이 되지 않았고, 그 이상의 스펙은 퀵차지 같은 사설 고속충전 규격으로 지원했기 때문에 기기와 충전기 간 제조사 인증이 맞지 않으면 고속충전이 되지 않았었다. 사용설명서에 단자 모양은 USB임에도 굳이 "제조사 전용 충전기"를 사용하라고 언급한 이유가 있었던 것이다. 이 문제가 USB Type-C 단자 도입과 USB PD 규격 도입으로 인해 해결된 것이다.
USB 단자를 통해 다른 프로토콜을 지원한다. 영상 신호, 음향 신호, 더 나아가 USB 외 데이터 신호(Thunderbolt)도 USB 단자를 이용한 케이블을 통해서 전송할 수 있게 되었다. 과거에는 파편화를 우려하여 금지했던 것들인데, 패러다임이 바뀌어 스마트폰에 달려있는 단자 하나로 여러 신호를 내보낼 수 있게 한 것이다. 자세한 내용은 후술.
2.3. CC pin, eMarker, 온도 센서 탑재
Type-C (24pin) 단자에는 기존 USB 3.0 Type A (9pin), Type B (10pin)에 없던 "CC핀 (Configuration Channel)"이 존재한다. 연결된 장치를 발견하고, 조절 관리하는 채널로 사용된다. 이 덕분에 케이블 모양에 따라 기기의 Host와 Guest 역할이 주어졌던 기존 방식과 달리, 방향성 없는 케이블을 꽂아도 기기 간 알아서 Host와 Guest를 타협할 수 있게 되었다.풀 스펙 케이블에는 eMarker가 삽입되어 있다. 이는 케이블의 종류를 CC핀을 통해서 확인할 수 있게 해주고, 그 스펙에 맞춰 고출력의 통신/충전을 감히 할 수 있게 해준다. 함께 내장된 온도센서는 케이블이 불타지 않게 감지한다. 이러한 마커/센서가 없는 케이블도 있는데, 그렇다 해도 하위 버전의 통신/충전은 가능하다.
USB C표준에 따르면 CC핀의 정격전압은 5V이며, 4.5~5.5V사이의 전압이 공급되는 것을 염두에 두어야 한다고 되어있다.
3. 도입 역사
2012년 Apple과 인텔에 의해 단자 디자인이 처음 개발되었다.# 이후 2014년 8월 11일 규격이 완성되었고(Published) 새 USB 버전(USB 3.1)과 새 USB 충전규격(USB PD)가 함께 발표되었다.[6] 그리고 2014년 9월 단자 실물이 공개되었다#. 2014년 11월에는 Type-C 악세서리들이 출시되기 시작했다.2015년 3월, 하위 호환성을 미련없이 버리는 Apple은 12형 MacBook부터 과감하게 Type-C 단자를 도입하였다. 하지만 가장 많이 쓰는 Type-A 없이 Type-C 단자만 달아놓아서 호환되지 않는 주변 기기를 연결할 때 별도의 USB-A 변환 젠더가 필수이다. IT에 관심이 많은 사람들에게는 노트북을 스마트폰처럼 USB로 충전할 수 있게 되었다는 점이 호감으로 작용했다. 즉, 벗겨지고 끊어지는 MagSafe를 더이상 보지 않아도 된다. 충전기를 꽂으면 마우스를 꽂을 곳이 없어진다는 문제를 극히 싫어하는 사람도 적지 않았다. 한편, 일반인들은 독자규격 좋아하는 Apple이 생소한 MacBook용 단자를 개발했다고 오해하기도 했다. 정확히 짚자면, USB는 Microsoft와 인텔의 주도 아래 만들어지고 있는 것이고 Board of Directors로 Apple의 Dave Conroy가 올라가 있다.[7] 그리고 USB C 공식 규격 출시 정보에 따르면 애플 엔지니어 18명이 개발에 참여했다.# 그와 별개로 Apple은 1998년 iMac G3에 기존 포트를 다 버리고 USB 1.1만 도입한 것처럼 USB 도입에 빠르고 적극적이다.[8]
2015년 3월, MacBook 발표 며칠 뒤 구글도 Type-C 단자를 적용한 신형 크롬북 픽셀을 선보였다.
2015년 6월, Thunderbolt 3부터는 단자 규격을 Mini DisplayPort에서 USB Type-C로 전환하였다. 소형 전자제품에 채택되는 통신 프로토콜은 다양해져도 보유해야 할 케이블의 종류는 줄일 수 있게 될 것이라는 기대를 안겨주었다.
2015년 9월 발표된 넥서스 5X 와 넥서스 6P가 USB Type-C 단자를 달고 나왔다. 안드로이드 6.0부터 Type-C 단자를 지원하며, 넥서스가 안드로이드 제품군을 대변하는 레퍼런스인 만큼 이후에 나올 신형 안드로이드 기기도 차츰 USB Type-C 단자를 채용할 것으로 기대된다.
2015년 11월, 표준 미준수 케이블에 의한 안전관련 문제가 하나 터진다영어한글. 정해진 규격(56㏀) 외 저항(10㏀)을 넣어 고속충전(오작동)을 일으키는 케이블이 시중에 풀렸으며, 이 케이블을 체급이 좋은 고속충전기 전용으로 사용하면 문제가 없지만, 체급이 빈약한 컴퓨터 마더보드에서 사용하면 마더보드를 죽일 수 있어서 문제가 되었다. 자세한 내용은 이슈 문단에서 후술.
2016년 1월, 삼성전자 갤럭시 탭프로 S가 USB Type-C를 채택하였다.
2016~7년 Type-C가 스마트폰 중심으로 본격적으로 채택되기 시작하였다. LG전자는 2016년 2월 출시된 LG G5부터, 삼성전자는 실제로는 2016년 8월[9] 출시된 갤럭시 노트7, 사실상 2017년 1월 공개된 2017년형 A 시리즈부터 Type-C 단자를 채택하였다.[10] 이 즈음, 즉 Micro Type-B가 사실상 표준이었던 이 시기에, 스마트폰에 새로운 형태의 USB 단자 규격이 도입되면서 세간의 높은 관심을 받았다. "케이블 또 사야 하냐?"라는 부정적인 반응부터 "방향 안 가리고 대충 편하게 꽂을 수 있다."라는 긍정적인 반응까지 다양하였다.
2017년에는 Nintendo Switch가 USB Type-C를 채택했다. 충전뿐만 아니라 독을 통한 영상 출력도 USB Type-C를 이용한다. 닌텐도 휴대기 최초로 채택한 표준 규격이다. 메이저 게임기 제조사 중에서는 처음이다.
한편 와콤이 그래픽 태블릿 제품인 인튜어스 프로 2세대에 USB Type-C를 도입했다.
2017~8년, 노트북 제조사들이 USB Type-C를 본격적으로 채택하기 시작했다. Lenovo X1 Carbon(5세대), HP Spectre x360, MS Surface Book2, Surface Go, Dell XPS 13 등이 이에 해당한다.
2018년에는 iPad Pro(11형)과 iPad Pro(12.9형)(3세대)를 시작으로 Apple의 iPad도 USB Type-C로 갈아타기 시작했다. 덕분에 타 장치들과의 연결이 쉬워졌다. 이미 USB Type-C가 스마트폰의 메인 인터페이스로서 활용되고 있었고, 그 주변장치와 악세서리를 함께 사용하기 적합했다. 이렇게 USB Type-C는 스마트폰을 넘어 각종 기기에 꽤 빠른 속도로 보급되고 있었다.
2018년 12월에 삼성 노트북 Pen S, 2021년 5월에 갤럭시 북 Pro 360을 출시하면서 삼성에서도 USB Type-C 단자"만" 채택하는 노트북[11]을 출시하였다. 물론 아직 이런 모험하기에는 이른 감이 있어서 얼리어답터용 플래그십 기기 중심으로 이런 배치를 하는 중이다.
한편, 이때까지만 해도 노트북과 대비하여 데스크탑 쪽에서는 USB Type-C를 보기 힘들었다. 도입해봐야 메인보드 후면에 1개 달리는 것이 대다수였으며, 전면 헤더는 30만원대의 보드부터 달리는 것이 일반적이었다. 본체를 Type-A보다 얇게 만들 이유가 없기 때문이다. 시간이 지나 단자 가격이 떨어졌는지 일단 2018년부터 10만원 정도의 보드에도 전면 헤더가 달리기 시작했다. PCIe 확장 카드 또한 전면 USB Type-C 1구가 50달러쯤 하며, 후면에 Type-A 4구 달린 카드가 26달러 하는 거에 비하면 상당히 비싼 편이지만, 하여튼 무리하지 않고도 장착할 수 있는 가격 선으로 내려오긴 했다.
2019년에는 Microsoft가 Surface Pro 7, Surface Laptop 3에 Mini DisplayPort 단자를 USB Type-C로 대체했다. Microsoft가 USB Type-C 개발을 주도한 회사 중 하나인데 아이러니 하게도 Surface 시리즈는 뒤늦게 도입했다.
2020년에 출시된 Xbox Series X, Series S 컨트롤러는 microUSB를 USB Type-C로 대체했고, PlayStation 5는 컨트롤러뿐만 아니라 게임기에도 USB Type-C가 있다. 이로써 메이저 게임기 제조사들 모두 USB Type-C를 채용하게 됐다.
2021년 4월 GSMArena를 통해 확인된 출시된 USB Type-C 채택 스마트기기는 총 985종이며, 국내에 출시된 제품으로는 삼성·LG 제품 등이 있다.
2022년 5월 31일, 국가기술표준원은 「전자제품 충전·데이터 접속 표준(USB-C)」의 국내 적용을 확대한다고 밝혔다#. IEC 표준을 부합화한 국가표준(KS) 3종을 오늘 8월에 우선 제정하고 가이드라인도 10월에 개발 완료하여 보급한다는 계획이다. (EU ‘Common Charger’ 입법 추진 현황 참고) 곧이어 6월 7일, 유럽연합이 스마트폰 등 각종 모바일 기기 충전기를 'USB-C'로 통일하는 법안을 추진하기로 결정하였다.#
2022년 10월 19일 Lightning 포트를 사용하던 Apple의 마지막 iPad마저 USB Type-C로 출시되었다. 동시에 Lightning 포트를 사용하던 Apple TV의 리모컨 Siri Remote도 USB-C를 채용했다.
그리고 한국 시간 기준 2023년 9월 13일 발표된 iPhone 15 라인업 4종 전부 USB-C를 탑재했다. 이렇게 모바일 플래그십 기기에서는 사실상 USB-C로의 통일이 완료되었다.
유럽연합, 브라질, 인도 법으로 의무화된다. #
4. 사양
- Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification, Release 2.0, August 2019, 공식 문서 pdf
4.1. 커넥터 핀아웃 정보
| 핀 | 명칭 | 내용 | 핀 | 명칭 | 내용 |
| A1 | GND | 접지 | B12 | GND | 접지 |
| A2 | SSTXp1 | SuperSpeed 차동쌍 #1, TX, + | B11 | SSRXp1 | SuperSpeed 차동쌍 #2, RX, + |
| A3 | SSTXn1 | SuperSpeed 차동쌍 #1, TX, - | B10 | SSRXn1 | SuperSpeed 차동쌍 #2, RX, - |
| A4 | V,BUS, | 버스 파워 | B9 | V,BUS, | 버스 파워 |
| A5 | CC1 | 배치 채널 | B8 | SBU2 | 측파대용 |
| A6 | Dp1 | 비-SuperSpeed 차동쌍, 위치 1, + | B7 | Dn2 | 비-SuperSpeed 차동쌍, 위치 2, -[a] |
| A7 | Dn1 | 비-SuperSpeed 차동쌍, 위치 1, - | B6 | Dp2 | 비-SuperSpeed 차동쌍, 위치 2, +[a] |
| A8 | SBU1 | 측파대용 | B5 | CC2 / Vconn | 배치 채널 / 칩셋 전원[14] |
| A9 | V,BUS, | 버스 파워 | B4 | V,BUS, | 버스 파워 |
| A10 | SSRXn2 | SuperSpeed 차동쌍 #4, RX, - | B3 | SSTXn2 | SuperSpeed 차동쌍 #3, TX, - |
| A11 | SSRXp2 | SuperSpeed 차동쌍 #4, RX, + | B2 | SSTXp2 | SuperSpeed 차동쌍 #3, TX, + |
| A12 | GND | 접지 | B1 | GND | 접지 |
USB Type-C 플러그(수단자) 핀아웃 조감도
USB Type-C 소켓(암단자) 핀아웃 조감도
구조상 DIY로 컨버터를 만들기가 심하게 까다롭다. USB 2.0만 사용할 것이라면 CC와 USB 2.0 핀만 살아 있는 플러그/소켓을 사용하여# PCB 없이 전선만을 납땜하는 식으로 어떻게든 해 볼 수는 있겠지만, 접점 개수가 Micro B보다는 많기 때문에 정밀한 손기술이 필요하다. 브레이크아웃 보드를 사용한다면 납땜 문제는 쉬워지지만, 일부 브레이크아웃 보드는 CC1/CC2 핀이 없어서 호환성에 문제가 생길 수도 있다. USB 3.0 이상이 필요하다면 단자에 납땜은 둘째치더라도 Type-C Mux나 스위치가 필요하며, 이것들은 PCB 없이 전선만을 납땜하는 수준으로는 사용할 수 없다. CC 핀이 제대로 연결되어 있지 않거나 USB 3.0 이상에서 제대로 된 Type-C Mux나 스위치가 없다면 (특히 C-C 케이블 사용 시) 호환성을 보장할 수 없다.
4.2. Alternate Mode
직역하면 대체 모드. USB-IF에서 제정한 공식 규격으로, 한쪽은 Type-C 수단자를 탑재하고 다른 쪽은 Alternate Mode 쪽의 수단자[15]를 탑재한 케이블을 이용해 바로 사용할 수 있다. 이 프로토콜을 사용하기 위해 게스트(입력장치)는 지원을 위해 별다른 개조 없이 바로 사용 가능하지만, 호스트(출력장치)는 본 모드를 지원하는 컨트롤러 칩셋을 선탑재해야만 사용가능하다. 즉, 기존의 Alternate Mode 미지원 제품은 본 프로토콜을 전혀 사용할 수 없다는 말이다. 현재 지원하는 프로토콜은 다음과 같다.||<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
USB Type-C가 공개되고 한 달 뒤인 2014년 9월 22일, DisplayPort Alternate Mode가 공개되었다. 이 규격을 사용하면 단 하나의 USB Type-C 케이블로 DisplayPort 영상/음향 신호전달과 USB 3.2 데이터 연결 그리고 USB PD 충전[16]을 동시에 할 수 있다.USB처럼 DisplayPort도 패킷화된 데이터 구조와 차동 AC-커플링 신호인 “레인”을 사용하기 때문에 레인당 10Gbps인 USB 3.2의 전자회로와 케이블로 레인당 8.1Gbps인 DisplayPort 1.3 신호 또한 전달할 수 있다.
USB Type-C에서 사용할 수 있는 4개의 레인 중 DisplayPort Alternate Mode가 하나 혹은 2개의 레인만 사용한다면 나머지 2개의 레인으로 USB 3.2 데이터를 동시에 전송할 수 있다. 다만 고해상도 영상전송 등으로 더 많은 대역폭이 필요해 4개의 레인을 전부 사용하게 되면 다른 핀[17]을 사용해서 USB 2.0 데이터는 전송할 수는 있다.
2016년 3월 1일, DisplayPort 1.4 공개와 동시에 DisplayPort Alternate Mode에서도 DisplayPort 1.4 사양을 지원하게 되었다. 가용 대역폭이 늘어나지는 않았지만, HDR, DSC 등 지원하는 기능들이 늘어났다.
2020년 4월 29일, DisplayPort Alternate Mode 2.0이 발표되어 이제 USB4를 지원하는 USB Type-C에서 DisplayPort 2.0 출력을 할 수 있게 되었다. USB PD 충전은 여전히 지원하며 USB Type-C의 4개 레인을 전부 사용해 80Gbps로, USB 3.2 데이터를 동시에 전송한다면 레인을 2개 씩 나눠서 40Gbps로 DisplayPort 신호를 전송할 수 있다.
4.2.2. MHL Alternate Mode
MHL 3가 출시되고 1년 후인 2014년 12월 17일, MHL Alternate Mode가 공개되었다. 이 규격은 기존에 존재하는 모든 MHL사양을 지원하며 영상신호와 동시에 USB 데이터 신호[18]와 최대 10W로 충전할 수 있다. 이제 USB Type-C에서 HDMI로 바로 연결할 수 있게 되었다.2015년 1월 6일, superMHL 발표되었고 MHL Alternate Mode에서도 superMHL를 지원하기 시작했다. 이제 USB Type-C를 통해 40W[19] 충전이 가능해졌다.
HDMI 영상신호는 DisplayPort Alternate Mode로도 보낼 수 있지만 MHL Alternate Mode는 RCP[20]를 지원해서 연결된 TV의 리모컨으로 장치를 제어할 수 있고 추가적인 HDMI 어댑터가 필요 없으며 디스플레이와 연결 중에 충전도 가능하다는 장점이 있다.
4.2.3. Thunderbolt Alternate Mode
2015년 6월 2일 공개된 규격으로 USB Type-C 단자를 통해 Thunderbolt, DisplayPort 1.4, USB 3.2 Gen 2x1, 4레인의 Pcie 3.0신호를 최대 40Gbps의 전송속도로 주고받을 수 있다.
4.2.4. HDMI Alternate Mode
2016년 9월 1일 발표된 HDMI Alternate Mode는 USB Type-C로 HDMI 1.4b의 영상과 음성을 전송하는 규격이다.그러나 이후 HDMI founders에서 규격 개정이 없었는데 Ars Technica는 이들이 HDMI Alternate mode 규격을 포기한 것으로 보인다고 한다. 그 이후 규격의 HDMI 영상, 음성 신호를 전송하기 위해서는 먼저 공개된 DisplayPort Alternate Mode의 Dual-mode를 사용할 수밖에 없다. 그리고 이를 위한 어댑터가 필요하다.
4.2.5. VirtualLink Alternate Mode
2018년 7월 17일, VirtualLink 협회에서 단일 고대역폭 USB Type-C 커넥터를 사용하여 차세대 VR 헤드셋을 PC 및 기타 장치에 연결 할 수 있는 개방형 산업 표준인 VirtualLink를 발표했다. 기존의 VR 헤드셋이 작동하려면 전원, 비디오, 데이터를 위해 각기 다른 3가지 케이블이 필요한데 이를 USB Type-C 케이블 하나로 줄이게 된다면 VR 채택에 장애물인 VR 설정을 단순화하고 시간을 단축시킬 수 있으며 포트 수가 적은 얇은 노트북에도 VR헤드셋을 쉽게 사용할 수 있게 된다. 이 새로운 규격은 DisplayPort HBR3 4레인과 USB 3.2 Gen 2x1, 최대 27W의 전력을 제공한다. VirtualLink 협회는 AMD, HTC VIVE, NVIDIA, Microsoft, Oculus 그리고 Valve가 참여했다.두 달 후 출시된 RTX 2000 시리즈 그래픽 카드에는 VirtualLink 단자가 하나씩 들어가 있었고 하이엔드 VR 헤드셋 제조사인 StarVR과 XTAL은 자사제품의 단자를 변경하였으며 Valve도 Index에 VirtualLink 어댑터를 판매하겠다고 했었다. 이렇게 VirtualLink의 미래는 창창한 듯 보였다.
어떤 이유에서 인지 AMD의 Radeon RX 5000 시리즈는 VirtualLink가 없이 출시되었고 RTX 2000 Super 시리즈에도 빠진 채로 출시되었다. Valve는 신호 안전성 문제와 목표였던 노트북시장에서 널리 채택되지 않았다며 VirtualLink 어댑터 출시를 취소했다. 그렇게 VirtualLink는 버려지고 홈페이지는 이제 위키피디아로 리다이렉트 되고있다.
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
의 USB 버스 파워 부분을
참고하십시오.| USB가 지원하는 전원 공급 규격 | ||||
| USB 2.0 | USB 3.2 | USB BC | USB Type-C | USB PD |
| [ruby(2.5W, ruby=5V 0.5A)] | [ruby(4.5W, ruby=5V 0.9A)] | [ruby(7.5W, ruby=5V 1.5A)] | [ruby(15W, ruby=5V 3A)] | [ruby(240W, ruby=48V 5A)] |
USB Type-C는 그저 단자 모양인 만큼 기존의 모든 USB 통신규격을 지원하며 이에 따라 각각의 통신규격이 지원하는 전력을 제공할 수 있다. 충전규격인 USB BC와 USB PD 또한 지원한다. 이런 규격 이외에도 USB Type-C에서는 두 가지 충전규격을 추가로 지원한다.
- USB Type-C Current @ 1.5A - 5V 1.5A 7.5W
- USB Type-C Current @ 3.0A - 5V 3A 15W
USB Type-C에는 Type-A와 Type-B 등의 레거시 단자에는 없는 CC[23]핀이 존재하는데 이를 통해 호스트[24]와 게스트[25]가 소통하며 충전규격을 정하게 된다. 기본적으로 호스트와 게스트가 모두 Type-C고 케이블에 eMarker칩이 있다면 USB Type-C [email protected]로 15W 충전이 가능하다. 하지만 둘 중 하나라도 레거시 단자여서 CC핀이 없다면 기기 간 충전규격 협상을 할 수 없는데 이 경우 CC핀이 끊어진 채로 놔두는 것이 아니라, 케이블에 적절한 저항을 달아 Type-C 단자의 CC핀에 전기신호를 주도록 규격화 되어 있다. 이 경우 USB Type-C [email protected]로 7.5W, 또는 레거시 규격에 맞는 전력으로 충전이 된다.
eMarker가 없어도 A to C케이블에 10kΩ 저항을 물리는 눈속임을 한다면 USB Type-C [email protected] 충전을 할 수 있긴 하다. 문제는 그럴 경우 호스트로부터 3A의 전류가 강제로 뽑히게 되는데 이를 감당할 수 없는 충전기나 컴퓨터들은 그대로 망가져버린다. 더 자세한 내용은 USB Type C-to-A 고속충전 케이블 풀업저항(10㏀, 56㏀) 문제 참고
4.5. 관련 USB-IF 규격
4.5.1. USB Audio Device Class 3.0
USB ADC 3.0 USB-IF Publishes Audio over USB Type-C Specifications. USB-IF에서 제정한 공식 규격으로, USB 프로토콜을 이용해 오디오 신호를 전송하는 프로토콜이다. Type-C를 이용하는 것을 전제로 설계되었으며, 아날로그 신호의 입출력과 디지털 신호의 입출력 모두 대응한다. 우선 아날로그 신호의 전송은 별다른 재설계가 없어도 쉽게 구현 가능하며, 이차 버스(SBU)를 사용하기 때문에 데이터 전송이나 Type-C의 기능에도 별다른 영향을 끼치지 않는다. 즉, Type-C 하나로 USB Power Delivery, 데이터 전송, 비디오 전송, 오디오 전송이 모두 가능하며, 제품 설계 시 장치에서 다른 커넥터들을 사용할 필요가 없다. 엔드유저의 혼동을 피하기 위해, 아날로그와 디지털 기기에서의 최소한의 상호 운용성을 정의하고 있으며, ADC 3.0을 준수하는 호스트는 아날로그 헤드셋을 연결할 수 있도록 컨버터를 마련해야 한다.ADC는 디지털 헤드셋에 탑재되는 MPU의 사용을 전제한다. 이는 MPU의 호스트 처리 및 싱크 동기화(디지털 USB 오디오의 핵심 과제), 디지털-아날로그 변환, 로우 레이턴시 액티브 노이즈 캔슬링, 어쿠스틱 에코 캔슬링, 이퀄라이제이션, 마이크 AGC, 볼륨 제어나 기타 기능을 실현 가능하게 한다. 그리고 MPU는 프로그래머블 앰프와 프리 앰프(현재는 디바이스 내부에 탑재됨)를 내장할 것이다. 또한 USB Type-C 오디오 디바이스에서 지원될 BADD(기본 오디오 장치 정의) 3.0은 절전과 다양한 오디오 장비의 단순화된 검색 및 관리를 위한 기능을 지원하며, 각각의 장비는 고유한 BADD 프로필을 가진다.
인텔에서 3.5 파이 단자를 대체할 수 있도록 아날로그 출력이 가능한 규격을 완성했다고 한다.[26] 애플이 아이폰 7 제품군에서 3.5 파이 단자를 삭제한 것과 겹치는 부분. 이에 대해서는 애플에서 독자규격을 완성시켜서 독점하려는 걸 막기 위해서라는 관측도 있다.
모바일 기기 제조사들이 3.5파이 단자를 제거하기 시작하면서 초기에는 스마트폰에서 TTA 20핀 시절의 악몽[27]이 재현되는 것 아니냐는 비판이 일었지만, 무선 이어폰의 대중화로 인해 비판은 예전보다 줄어들었다.
아날로그와 다지털을 동시에 지원하기 때문에 Type-C 단자 이어폰은 아날로그 방식과 DAC 내장형으로 나눠졌으며, 기기의 아날로그 혹은 디지털 신호 입출력 지원 여부에 따라 사용을 못 하는 경우도 생긴다. 현재 대부분은 DAC 내장형으로 나오는 중이고, 아날로그 규격은 갤럭시 탭 S5e등 소수의 기기만 지원한다.
4.5.2. USB Power Delivery
12년 7월 5일 공개된 고속충전규격. 최대 240W[28]까지 충전 가능하다.
4.5.3. USB 3.2
2017년 9월 22일 출시된 규격으로 최대 20Gbps[29]의 전송속도를 낼 수 있으며 다른 USB 3.2 규격과 달리 레인이 두개인 규격[30]에서는 USB Type-C 단자만 사용할 수 있다.
4.5.4. USB4
2019년 9월 3일 출시된 규격으로 최대 120Gbps[31]의 전송속도를 낼 수 있으며 USB Type-C 단자만 사용할 수 있다.
5. 이슈
5.1. 이름에 대한 오해와 혼선
2014년 8월 11일 Type-C 규격의 출시와 함께 새 USB 버전인 USB 3.1 Gen 2와 새 USB 충전규격인 USB PD가 함께 발표되었다. 이에 따라 일반인들은 이름에 대해 혼란을 겪었다.발표 후, 한동안 사람들은 USB Type-C와 USB 3.1 Gen 2가 같은 것이라고 착각하였다. 오죽하면 그 차이를 따로 정리하는 기사도 나오기도 할 정도였다#. 명칭에서 알 수 있듯이 Type-C는 Type-A, Type-B와 같은 "커넥터" 규격이고, USB 3.1 Gen 2는 USB 1.0, 1.1, 2.0와 같은 "전송" 규격이다. Type-C면서 속도는 2.0인 단자도 존재하는데, 기존 24핀에서 TX, RX핀을 빼 버리는 식으로 구현한다. 2.0 속도만 지원하는 스마트폰에 이런 케이블이 동봉된다.
애초에 2015년 전반기에 Type-C 단자 하나만 넣어서 논란이 된 MacBook 또한 USB 3.1 Gen 1이고[32], 심지어 노키아 태블릿 N1과 넥서스 5X, 갤럭시 A 2017 에디션 시리즈, LG G5만 봐도 전송 규격은 USB 2.0이지만 USB Type-C를 지원한다. 표준에 대해 올려 둔 usb.org에서 묶어서 설명하지 않고 있는데도 잘못된 설명들이 퍼져 있다. 즉 컨버터만 있다면 어느 버전에서 든 사용가능한 단자이며, 이 문서의 스크롤을 조금만 내려도 관련 케이블의 사진들이 있는 것을 알 수 있다.
쉽게 말하면 USB Type-C는 그냥 단자 모양 이름이지, 성능에 대한 이름이 아니다.
5.2. 케이블과 단자 사양 구분 문제
단자모양만 USB Type-C로 같다면 나머지 스펙은 하위 호환이 된다.[33] 돌려 말하면, 단자 모양은 Type-C인데, 케이블에서 전선 몇 가닥 빼며 원가절감을 하면[34], 고속충전 안되고, 영상 출력 안되고, USB 속도 제대로 안 나오는, 결국 일반 USB 2.0으로 동작할 수도 있다. 반대로 케이블은 멀쩡한데 단자가 지원하는 규격보다 아래에 있는 케이블을 사용한다면 원하는 기능을 전부 사용하지 못하게 된다. 따라서 USB Type-C를 사용할 때에는 케이블과 단자의 스펙을 잘 확인해야 할 필요가 있다.| |
| 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.
다만 이 로고의 의미를 다 알더라도 케이블이나 단자에 로고가 없다면 말짱 도루묵이다. 적절한 로고를 제품에 넣으려면 USB-IF의 테스트를 통과해야 하는데 이게 유료다 보니 안 받고 안 넣는 제조회사들이 많다.
썬더볼트는 표기가 번개마크 하나뿐이라 구분하기 쉬워보일지도 모른다. 하지만 USB보다 지원하는 기능이 많은만큼 세세하게 업그레이드가 이루어졌음에도 단자 표기는 달라지지 않아 향상된 성능을 지원하는지 알 수가 없다.
2018년, 썬더볼트 3 컨트롤러가 알파인 릿지에서 타이탄 릿지로 바뀌면서 성능상에 변화가 생겼다. DisplayPort 버전이 1.2에서 1.4로 업그레이드 되어 가용 영상 대역폭[35]이 늘었지만 이름과 단자표시는 달라지지 않았다. 썬더볼트 3로 모니터를 연결할 때 잘 확인하고 모니터의 해상도를 낮춰서 사용하는 불상사가 없도록 하길 바란다.
단자구분문제는 썬더볼트 4에서도 이어진다. 썬더볼트 3과 4는 대역폭이 같지만 Pcie 대역폭이 늘고 지원 최소 모니터 갯수가 늘어나는 등 기능변화가 많다. 하지만 두 단자는 똑같이 USB Type-C에 번개마크가 있을 뿐이라 설명서를 읽지 않고는 구분할 수 없다.
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| 새롭게 개편된 USB Type-C 케이블 표기 패키지 로고(좌) / 케이블 로고(우) |
케이블이 낼 수 있는 최대 속도 480Mbps[36], 5Gbps, 20Gbps, 40Gbps와 e-marker와 온도센서 유무에 따른 최대 전력 60W, 240W가 표기되어 있는 이 로고들은 USB PD 3.1과 각각의 속도에 대한 USB-IF의 테스트를 통과해야만 표기할 수 있다.
이제 USB의 버전과 상관없이 단자가 지원하는 최대 속도와 최대 전력에 따라 케이블을 선택하면 된다.
| 새롭게 개편된 USB 버전 이름과 단자 로고 |
SuperSpeed USB 20Gbps[37]와 USB4 20Gbps는 같은 속도이므로 USB 20Gbps로 바뀌게 되는데 USB 3.2와 USB4는 속도가 같다고 같은 취급을 해버리기에는 너무나도 많은 차이점이 존재한다. 둘의 USB신호 최대 전송속도는 같지만 USB 3.2 Gen 2x2가 DisplayPort와 USB PD를 선택적으로 지원하는 반면 USB4 20Gbps는 displayport 2.1과 USB PD가 통합되어 있고 Pcie 터널링을 지원하며 썬더볼트3와 호환된다.
어찌되었건 달라지는 것은 별로 없을지도 모른다. 이름이 세번이나 바뀌었지만 아직도 USB 3.0이란 명칭을 쓰고 있고 이전 단자 로고도 제대로 안 쓰거나 빼먹는 주요 컴퓨터 제조사들도 많다. 바뀐 로고가 잘 쓰일지는 시간이 지나야 알 수 있을 것으로 보인다.
5.3. USB Type C-to-A 고속충전 케이블 풀업저항(10㏀, 56㏀) 문제
USB Type-A는 규격 상 3A의 높은 전류를 지원하지 않는다.
최신기기가 5V-3A를 지원하자, 서드파티 업체들이 인식용 저항을 임의로 바꿔(56㏀→10㏀) Type-A 케이블에 3A 전류가 흐르도록 했다.
개조된 케이블을 2A 충전기나 500mA 마더보드에 사용하면 오작동/손상 우려가 있다. - 블로그.
최신기기가 5V-3A를 지원하자, 서드파티 업체들이 인식용 저항을 임의로 바꿔(56㏀→10㏀) Type-A 케이블에 3A 전류가 흐르도록 했다.
개조된 케이블을 2A 충전기나 500mA 마더보드에 사용하면 오작동/손상 우려가 있다. - 블로그.
2015년 즈음 새로 나온 Type C to C 케이블은 "최대 3A"(Type A 케이블은 1.5A)[38]까지 전류를 흘릴 수 있고, Type C 단자에는 CC pin이 존재해서 기기간 충전규격 협상(스펙 인식)을 할 수 있도록 지원해준다. 그러나, 한쪽에 Type A 단자[39]가 달린 반쪽짜리 Type-C 케이블은 Type-A쪽에 CC pin이 존재하지 않아 기기간 충전규격 협상을 할 수 없다. 이 경우 CC pin이 끊어진 채로 놔두는 것이 아니라, 5V에 56㏀ 저항기를 달아 Type-C 단자의 CC pin에 전기신호를 주도록 규격화 되어 있다. 이 경우 CC pin 신호(저항)를 감지한 기기는 레거시 규격에 맞는 전력(5V 500mA~1.5A)을 빨아먹게(요구하게) 된다.
그러나 몇몇 케이블 업체는 10㏀ 저항기를 달아 제품을 출시했는데, 그렇게 되면 CC pin에 "Type-C to C" 케이블과 "3A 출력 가능한 충전기"가 연결되었음을 알리는 신호를 주게 된다. 그렇게 되면 전자기기는 3A의 전류를 빨아먹기(요구하기) 시작하고, 15W로 고속충전이 시작된다. 케이블 업체는 이걸 "고속충전 지원 USB 케이블" 이라고 광고하는 것이다.
고속충전 가능한 기기 + 고속충전 지원 USB 케이블 + 고속충전 지원 충전기 이렇게 세트로 구성되면 아무 문제가 없다. 그러나 USB 케이블만 따로 떼어 고속충전 미지원 충전기에 꽂으면 충전기가 독박을 쓴다.
- 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]
케이블 회사는 충전기 고장은 충전기 회사에서 안전장치를 갖추지 않은 탓이라고 둘러대지만, 과거에 만들어진 기기가 USB로 3A 전류를 흘릴 것을 예상이나 했을리는 만무하니, 이 문제는 케이블이 "기기와 충전단자 사이 신호를 가로챈 탓"이 더 크다. 이후 해당 문제가 불거지자 10㏀ 저항기를 탑재한 제품의 생산을 중단하고 표준 규격에 맞는 케이블을 생산하는 업체도 있지만, 이미 시장에 풀린 재고가 있거나 해당 문제가 불거짐에도 여전히 10㏀ 저항기를 탑재한 제품을 생산하는 업체도 있기 때문에 케이블을 구입할 때 주의해야 하게 생겼다. 이 문제는 몇 년 동안 계속 회자된다#. 강원전자의 경우 해당 내용에 대한 입장[41]을 표명했다.
어쨌든 위험을 회피하기 위해 정리하자면 Type C-to-C 케이블[42]이 아닌 Type C-to-A 케이블이라면 56㏀의 저항기가 내장되어 있는지의 여부를 보아야 한다. 되도록 USB-IF의 검증을 받은 케이블을 쓸 것. 그렇지 않은 케이블은 (비싼) 컴퓨터에 꽂지 말 것도 함께 염두에 두어야 한다. Type-C 케이블의 충전 중심 서술은 USB PD 문서 참고.
국내에서는 USB Type C 단자를 탑재한 기기가 꽤 보급된 이후 닌텐도 스위치 벽돌사건을 통해 해당 주의사항을 접한 경우가 많아서 해당사항을 '닌텐도 스위치만의 문제점'이라고 잘못알고있는 사람들이 꽤 많은편이지만[43], 이 문제는 USB Type C 단자로 충전하는 모든 기기에 지금도 해당되는 문제점이기 때문에 Type C-to-C케이블로 충전하는 게 아니라면 무조건 주의해야한다.
| 여담 (읽을 때 유의사항): 10㏀, 56㏀은 충전 케이블(VCC, GND 류)자체의 저항값이 아니라, 데이터 케이블(D+, D-, CC 류)과 VCC 혹은 GND 간의 저항을 측정할 경우 감지되는 값을 말하는 것이다. 56㏀에서 10㏀으로 저항값을 줄여 전류가 많이 흘러 고속충전이 된다는 서술은 선무당이 사람잡을 소리임을 명심할 것. 충전용 전선이 10㏀ 저항이면 아마도 전선이 아니라 필라멘트라 부를 것이다. 이 경우 5V 전압을 걸었다면 전류는 0.0005A가 흐른다. 만약 어떻게 어떻게 해서 3A를 흘렸다면 90kW로 밝게 빛날 것이다. (백열전구가 60W, 에어컨이 2kW) |
5.4. USB Type-C 단자 충전 방향성 문제
2020년 이후 USB Type-C 단자가 스마트폰 외 자잘한 기기까지 널리 보급되면서 이유를 알 수 없는 충전 불가 상황이 발생하고 있다. 주로 Type-C 단자를 가진 손풍기와 같은 소형 선풍기, 손난로, 일부 보조배터리 등등에서 발생하는데, C to C 케이블로 충전을 하면 충전이 안되고, A to C 케이블로 충전을 하면 충전이 되는 현상이다.Type-A와 Type-B가 달린 케이블을 썼던 시절엔 충전을 해주는 기기(A)와 충전을 받는 기기(B)를 (방향을 뒤집어도 안 꽂힐지언정) 잘못 꽂을 일이 없기 때문에 충전 시스템이 복잡하지 않았다. 일단 꽂기만 하면 기본적으로 5V 출력이 나오며, 거기서 고속충전이 가능한지 불가능한지 여부만 문제될 뿐이었다. 하지만 Type-C가 달린 케이블의 경우, 어느 쪽 기기가 충전을 하는 기기인지 단자모양으로는 방향성을 정할 수 없기 때문에, 호스트와 게스트 측 CC핀에 적절한 저항을 달아주지 않으면 기본적으로 5V 출력도 되지 않는다. 따라서 Type-C 단자에 존재하는 CC핀을 통해 충전기와 기기간 커뮤니케이션을 해야 하는데, 게스트 측 CC1과 CC2핀에 각각 5.1㏀ 풀다운 저항을 달아줘야 비로소 5V가 출력된다. 이 부분 처리를 제대로 하지 않고 A to C 케이블 사용만 가정한 싼 주변기기 같은 경우 C to C 케이블을 꽂으면 충전이 되지 않는 상황이 발생한다.
케이블 방향성이 문제되는 것이기 때문에 Type-A to Type-C 케이블을 쓰는 것으로 문제를 해결할 수 있다. 같은 이유로 Type-A 충전기를 쓰면 위 문제를 겪을 일이 없다. Type-C Type-A 모두 지원하는 2port 이상의 충전기 또는 USB 유전원허브를 갖추어 한 큐에 문제를 해결할 수 있다. Type-C를 통해 지원되는 USB-PD 고속충전을 하지 못하더라도 Type-A를 통한 USB Battery Charging, 삼성 AFC, 퀄컴 퀵차지 등을 통해 (기기와 충전기가 지원한다면) 고속충전이 이루어 질 수 있다.
USB-PD 트리거 보드와 비슷한 방식으로, 게스트 측에 5.1㏀ 저항을 구비한 칩을 추가로 달아서 5V 출력을 뽑아내는 것도 가능하다. 이런 젠더를 구하거나 알리익스프레스 등지에서 칩만 구해서 납땜하는 식으로 5V를 뽑아낼 수 있지만, 위의 10㏀, 56㏀ 문제도 그렇고 적절한 지식이 없으면 기기 파손 위험이 있으니 꼭 조심할 것.
- 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)
케이블의 양쪽을 반대로 꽂아야 정상동작 되었다는 일화도 전해져 내려온다. #
기기간 누가 충전하느냐 싸인을 잘 못 주고받으면 원치 않은 방향으로 충전되는 일도 발생한다. 가령, 노트북으로 보조배터리를 충전할지, 보조배터리로 노트북을 충전할지.# 꺼진 노트북이 주변기기(스마트폰 등) 충전해주는 방향으로 설정되어 있다면, 충전기가 노트북을 충전시키지 못하는 경우도 발생할 여지도 있다. 예를 들어 USB-C Input/Output이 모두 가능한 보조배터리에 C-C 케이블을 이용해 iPad Pro (USB-C)를 연결했을 때, iPad가 충전되는 것이 아닌 보조배터리가 충전되는 어이 없는 경우가 발생하곤 한다. 정품 충전기를 쓰면 웬만하면 이러한 문제는 나타나지 않을 것이다.
아무튼 이러한 복잡한 충전 관련 문제로 인해 Micro Type-B 단자는 '비교적 빠르게 주력단자에서 밀려난 Mini Type-B 단자'와 다르게 '스마트폰과 관련된 기기들(충전기, 보조배터리 등)'을 제외하면 현재까지도 매우 많은 소형 전자기기에 널리 사용되고 있다. EU를 시작으로 2024년까지 USB-C를 충전 규격으로 채택해야 한다는 법률이 제정되고 있는 중이므로,# 그때까지는 제품마다의 충전기를 각각 챙기든가, Type-C와 Type-A·B 모두를 다루는 제품(2port 충전기 등)을 갖추어 사용하는 등의 과도기를 겪을 수밖에 없다.[46]
5.5. 제조업체별 단자 사이즈 불일치 문제
USB Type-C 단자의 사이즈 규격은 정확하게 정해져 있으나 숫단자의 길이가 길거나 암단자의 깊이가 깊은 제품(약 1mm의 오차)이 시중에 상당수 풀려있다. 일반적으로 사용하는 케이블의 경우 숫단자인 제품을 주로 사용하기 때문에 큰 문제는 없으나 규격 외 암단자를 사용하는 젠더나 연장케이블의 경우 길이가 긴 규격외 제품이 아닐경우 정상적인 사이즈의 숫단자를 연결하면 인식이 안되는 경우가 생기는데, 특히 가격으로 승부하는 저가의 중국산 케이블이나 젠더에서 이런 문제가 많이 발생하고 있다.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
나중에 나온 USB-C가 애플 라이트닝 단자보다 여러가지 성능에서는 우월하지만 USB-C 소켓이 강한 힘이나 충격에 더 약하다는 주장이 있다. 태생상 라이트닝 단자는 30핀 독/도크를 계승하는 단자이므로, 오디오/스피커 위에 세워놓은 아이폰/패드의 무게를 버틸만큼 꽤 튼튼한 편이다.라이트닝은 기기측 소켓이 암컷, 케이블 커넥터가 수컷이고 수컷 혀의 두께도 두껍다. 반면 USB-C 는 반대로 기기측 소켓 내부에 혀가 있고 (그 두께가 얇다.), 케이블 쪽 커넥터가 이를 무는 방식이다. 이에 따라 라이트닝 단자보다 USB-C 단자가 강한 충격에 손상되기 쉽다.
다만, pin이 외부에 노출되어 오염될 수 있다는 점에서는 라이트닝 방식이 썩 좋다고 할 수는 없다. 부식이 된다거나 합선이 될 위험이 상대적으로 높기 때문이다. 전기를 제공하는 쪽의 단자는 + - 극이 외부로 노출되지 않게 만드는 것이 일종의 불문율이다.[47] 전원이 공급되는 라이트닝 단자를 손가락으로 만져보면 따끔거리며, 입술이나 혀 등 얇은 부위로 만지면 화상의 위험이 있다.
또한 장기간 사용하거나 탈착을 빈번하게 할 시 접점(핀)의 스프링 장력이 점점 약해지는 것을 고려하면 결론적으로 USB-C 방식이 낫다고 보여진다. 라이트닝처럼 기기측에 스프링 접점(핀)이 있으면 문제 발생시 이를 교환하기 어려운데(리퍼 가격 ~ AS 가격), USB-C는 스프링 접점(핀)이 케이블 쪽에 있으므로, 접점 불량시 케이블만 바꿔서 쉽게 문제를 해결할 수 있다. 결과적으로 USB-C 방식이 기기측 소켓의 수명을 늘릴 수 있다.
6.2. 청사진 및 초기샘플
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| 2014년 9월 10일 공개된 실물 사진# | |
| {{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding USB Type-C 청사진 [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-5px -1px -11px" | <tablebgcolor=#fff> | |
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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.![파일:USB PD 충전이 가능한 C to DP 케이블 .jpg]()
[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 VBUS 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 VBUS 핀을 통해 저항이 극히 적은 케이블을 타고 이루어진다. VBUS 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.