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Bios Broadwell-K, USB 3.1 et NVMe chez ASUS
USB 3.1 chez ASRock
L'USB 3.1 avec un RAID de SSD : 733 Mo /s
MAJ : Protocole d'authentification pour l'USB Type-C
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L'USB-IF vient d'ajouter un nouveau document à la spécification USB 3.1 . Baptisée USB Type-C Authentication Specification, il s'agit d'une spécification optionnelle qui rajoute la possibilité pour un hôte USB d'authentifier les câbles et les périphériques USB. Nous vous avions parlé de l'arrivée de ce protocole en août dernier.
Si l'on peut penser instantanément aux dérives que pourrait provoquer une norme de ce type - certains constructeurs de PC Portables n'autorisant pas l'utilisation de chargeurs tiers par exemple - en pratique les conséquences devraient être un peu plus nuancées, pour ne pas dire positives.
La question de la sécurité a toujours été un problème avec l'USB. Comme la majorité des protocoles mis au point durant les années 90, la question de la sécurité n'a tout simplement jamais été prise en compte dans la spécification. La multiplication incessante des protocoles gérés par l'USB (HID, vidéo, audio, réseau...) complexifiant un peu plus la donne.
Au fil des années, on a pu voir s'empiler un bon nombre de failles, certaines particulièrement importantes comme BadUSB . Le concept est relativement simple à comprendre, l'implémentation de base s'agissait d'une attaque du contrôleur de stockage Phison, très répandu dans les clefs USB (voir notre comparatif). La faille repose sur la possibilité (bien utile) de connecter plusieurs périphériques via un hub.
La modification du firmware transforme ainsi la clef en deux périphériques connectés en simultanée (ou ultérieurement, tout est imaginable), le second périphérique pouvant être un "faux" clavier par exemple ou une fausse carte réseau. De la même manière, des chargeurs "publics" peuvent être modifiés pour insérer un autre périphérique et compromettre l'hôte USB.
Avec l'arrivée de l'USB Type-C et de la dernière version de la norme de chargement (USB-PD 2.0), la situation s'est complexifiée puisque sont arrivés sur le marché un grand nombre de chargeurs et câbles non seulement défaillants, mais parfois excessivement dangereux. En effet si l'USB limitait dans sa version originale à 5 watts la puissance fournie aux périphériques (15W dans un second temps), l'USB-PD 3.0 fait passer le seuil à 100 watts, autorisant le chargement de PC portables (par exemple les Macbook et les Chromebook), mais multipliant surtout les erreurs de design dans les câbles et les adaptateurs Type-A vers Type-C.
Une situation tellement catastrophique qu'un ingénieur de chez Google, Benson Leung, s'est distingué en achetant et testant les différents modèles disponibles sur le marché pour vérifier s'ils étaient conformes aux spécifications. Il maintient ainsi une liste de câbles certifiés dans ce document en ligne .
Les mauvais designs ne sont cependant pas l'apanage de l'USB Type-C puisqu'à été découvert il y a quelques jours un chargeur USB laissant passer directement le 230V vers les prises USB . Electrisant !
Et si l'on ajoute des idées surréalistes comme WebUSB , une initiative de Google pour autoriser la création de drivers USB... en Javascript (!), il est difficile de penser qu'il n'est pas indispensable d'améliorer rapidement la sécurité de l'USB.
Regroupant toute l'industrie (d'Intel à Microsoft en passant par AMD, Apple, Google, STMicro... et même VIA !), la spécification décrit un système d'authentification optionnel basé sur un système de certificats présents dans les périphériques, l'hôte ayant charge de valider leur authenticité. Le protocole s'adapte à la fois aux périphériques (qui utilisent les voies de transferts de "données") et aux chargeurs.
Ce qui se passe en cas de périphérique non conforme reste la responsabilité du système d'exploitation de l'hôte USB. En cas de branchement d'un chargeur non certifié, le système d'exploitation pourra par exemple avertir l'utilisateur d'un problème potentiel, lui laissant le choix d'autoriser ou non la connexion. La spécification décrit également un scénario d'entreprise ou les systèmes d'exploitations pourront être configurés pour n'autoriser le branchement que de certaines clefs USB dont le certificat a été autorisé par le département informatique de l'entreprise.
De nombreux scénarios sont envisageables et si l'on peut craindre qu'un constructeur tente de fermer l'USB a ses seuls périphériques, la norme semble avoir été pensée pour maximiser l'interopérabilité. Il sera important de voir dans les mois à venir de quelle manière seront implémentés précisément les restrictions dans les systèmes d'exploitation, en notant qu'a plusieurs reprises, la spécification sous entend un cas particulier pour la "certification" USB.
L'USB-IF propose en effet depuis des années des certifications pour les différents produits (via des compliance workshop ), qui se traduisaient simplement par le droit d'utiliser ou non le logo USB (un "droit" facilement contournable pour les contrefaçons). Tout laisse penser que l'USB-IF signera lui même un certificat (un périphérique peut en contenir plusieurs) pour les périphériques ayant passé les tests de conformité même si la chose n'a pas été explicité clairement.
Le communiqué de presse , tout comme la spécification font ainsi référence à plusieurs reprises au cas des chargeurs USB-PD certifiés, laissant penser que l'interopérabilité des chargeurs a bel et bien été prise en compte. C'est en tout cas en ce sens que l'USB-IF semblait se diriger l'été dernier.
MAJ 18/04 : L'USB-IF nous a confirmé qu'il signerait lui même un certificat principal pour chaque revendeur, certificat qui servira de base à la signature de certificats signés par les revendeurs eux mêmes conformément à une procédure définie (un champ dans le certificat permet de s'assurer que le produit à passé les tests de conformité si nécéssaire, via Internet). Les systèmes d'exploitation pourront donc simplement valider tous les produits "conformes" et autoriser l'interopérabilité, ce qui est le but de ce protocole.
ASUS lance un rack USB 3.1 Power Delivery 100W
ASUS lance un produit original, l'USB 3.1 UPD PANEL. Ce rack 5"1/4 permet d'ajouter 2 ports USB 3.1 Type-C au PC, avec un débit théorique de 10Gbit/s (en pratique autour de 800 Mo /s), l'un de type classique peut délivrer jusqu'à 15W (5V, 3A) à un périphérique alors que l'autre est compatible USB Power Delivery 2.0 et peut fournir jusqu'à 100W (20V, 5A).
Le tout est connecté au PC en PCI Express via le SATA Express ainsi qu'à l'alimentation via deux prises Molex. Ces dernières fournissent à la base du 5V et du 12V, l'USB 3.1 UPD PANEL se charge donc de transformer le 12V en 20V si une telle tension est demandée par le périphérique. Petite originalité le boitier intègre essentiellement une carte fille qu'on peut extraire pour l'intégrer directement sur la carte mère via un port PCIe x1, ce qui permet alors de disposer des ports Type-C à l'arrière de la machine. ASUS précise que le produit est compatible avec ses cartes mères Z170, mais il est possible qu'il fonctionne au moins dans sa version carte fille sur d'autres modèles.
L'UPD PANEL sera disponible début septembre pour 55 €, une version en Type-A et sans Power Delivery 2.0 est également prévue à 45 €. Reste maintenant à trouver quoi faire de ces ports, les périphériques Power Delivery 2.0 étant rares !
IDF: Alpine Ridge et Thunderbolt 3
Au milieu des sessions sur l'USB 3.1, Intel présentait également Thunderbolt 3. Pour rappel, Thunderbolt 3 a été annoncé l'année dernière par Intel et utilise lui aussi le connecteur USB Type-C.
Techniquement, Thunderbolt 3 repose sur ce que l'USB-IF appelle « l'alternate mode », un mode de fonctionnement alternatif qui permet, après négociation, de reconfigurer les quatre canaux de données présents dans les câbles USB Type-C.
L'alternate mode est déjà utilisé pour la gestion du DisplayPort au travers de l'USB. Un autre mode alternate est reconnu aujourd'hui par l'USB-IF, le MHL développé par le MHL Consortium . Le MHL vise plus particulièrement à résoudre les questions de connectivité avec les téléviseurs et autres périphériques grand public, ainsi que l'électronique embarqué dans les automobiles.
Une différence fondamentale entre DisplayPort, MHL et Thunderbolt 3 est que dans le cas des deux premiers, il s'agit de standards ouverts. Pour cela, l'USB-IF a crée une nouvelle classe d'identifiants (les SID) qui peuvent être partagés par les constructeurs qui adhèrent au standard.
Thunderbolt 3 est différent car il s'agit d'une norme propriétaire d'Intel, ce qui veut dire qu'Intel n'utilise pas de SID, mais des VID classiques (Vendor ID). Pour faire simple, seul Intel pourra développer des contrôleurs Thunderbolt à l'avenir car le mode alternatif ne peut s'activer qu'entre des périphériques qui disposent de SID ou de VID identiques. On ne s'attendra donc pas a voir Intel proposer des licences à d'autres constructeurs de contrôleurs USB à l'avenir.
Thunderbolt 3 ajoute également un mode réseau peer to peer, qui est également possible avec l'USB 3.1, mais qui réclame un support dans le système d'exploitation. Un interlocuteur de Microsoft nous a confirmé que Windows 10 ajouterait sous peu un mode réseau via USB, ce qui est une magnifique nouvelle !
D'un point de vue technique, l'idée de Thunderbolt pour rappel est de faire passer des lignes PCI Express, dans le cas du 3, au travers de l'USB, une des rares choses (voir notre article précédent) qui n'a pas été standardisée par l'USB-IF. Interrogé sur le sujet, la question a pourtant bel et bien été envisagée. Dell, HP, et d'autres constructeurs de PC portables avaient commencé à développer un standard ouvert et interopérable en mode alternatif, qui aurait pu être utilisée pour standardiser le fonctionnement de docks par exemple.
Malheureusement l'effort n'a pas abouti et aujourd'hui la seule option pour faire passer du PCI Express par l'USB est Thunderbolt. Officiellement, l'USB-IF ne s'intéresse pas au développement d'une alternative même s'ils ont indiqué que la porte reste ouverte « si il y a de la demande ».
Le contrôleur USB 3.1/Thunderbolt 3 Alpine Ridge d'Intel
Aujourd'hui un seul contrôleur Thunderbolt 3 est « disponible », l'Alpine Ridge d'Intel. En pratique la disponibilité n'est pas encore effective et si Gigabyte a annoncé quelques cartes mères Z170 avec ce contrôleur, elles ne sont pas disponibles aujourd'hui.
La très très lourde Z170 G1 Gaming de Gigabyte dont même les ports SATA Express sont recouverts de métal !
Nous avons croisé quelques cartes sur le stand de Gigabyte mais en ce qui concerne la disponibilité, il semblerait au mieux qu'elle soit effective le mois prochain (Intel n'a pas voulu préciser officiellement mais la disponibilité d'ici un mois a été évoqué par un ingénieur dans les allées).
En pratique l'intérêt de Thunderbolt pourra se faire pour des docks, c'est le cas d'un portable MSI qui était montré avec un dock externe qui en plus d'avoir divers ports incluait un GPU graphique mobile AMD. Ce dock gère en même temps l'USB-PD pour charger le portable.
Une autre option montrée est un cas que l'on a vu de nombreuses fois au fil des années, celui d'utiliser une carte graphique desktop avec un portable. Un boitier de ce type était montré avec une Radeon R9 270 a l'intérieur. En pratique on reste limité à une connexion PCI Express x4.
Globalement notre avis ne change pas sur Thunderbolt. Si l'idée de partager des lignes PCI Express est excellente, Thunderbolt ne fait que fragmenter le futur écosystème de l'USB 3.1/Type-C. La stratégie d'Intel sera très probablement contre-productive a l'avenir et si le constructeur se vante dans ses présentations du fait que seul ses ports Thunderbolt 3 gèrent « toutes » les options de l'USB Type-C, en pratique cela ne fait qu'ajouter à la confusion. D'autant plus problématique quand ses propres contrôleurs sont en retard !
Il serait salutaire que l'USB-IF poursuive son effort de développement d'un standard d'encapsulation du PCI Express ouvert, pour mettre un terme définitif à l'aventure propriétaire Thunderbolt.
IDF: L'USB Type-C en route pour l'universalité
Une des sessions les plus intéressantes auxquelles nous avons pu assister concernait l'USB, et plus spécifiquement les standards autour du nouveau connecteur plat et reversible Type-C, et de la norme de chargement (USB PD 2.0/2.1).
De nombreux sujets ont été couverts mais on retiendra quelques grandes lignes. D'abord, la volonté de l'USB-IF (et d'Intel) de faire du connecteur USB Type-C le connecteur universel pour les 20 prochaines années ne fait aucun doute.
Au delà de l'augmentation du débit (10 Gb/s pour le 3.1 « Gen2 »), l'USB couvre de plus en plus d'utilisations. Le choix de DisplayPort d'utiliser les connecteurs USB Type-C devrait contribuer grandement à cette vision, même si l'on attend encore de voir des implémentations côté cartes graphiques et côté écrans.
Le prochain endroit ou l'USB Type-C devrait arriver en masse est celui des casques audio. L'USB-IF travaille actuellement sur la remise à niveau du protocole audio (USB Audio Device Class) pour permettre de transférer le son plus facilement de manière numérique, et surtout d'une manière beaucoup plus simple à implémenter dans les périphériques. Le but est relativement simple : proposer une alternative aux prises jacks analogiques. La finalisation de la norme est prévue pour les prochains mois, en s'assurant qu'un minimum de travail sera requis dans les périphériques pour permettre de réaliser des casques et oreillettes dans les années à venir sans avoir un surcout important sur le prix de fabrication.
Au delà des types de périphériques gérés par l'USB Type-C, le connecteur lui même a été prévu pour l'avenir. Nous avions déjà eu l'occasion d'en parler, les câbles USB Type-C incluent deux paires de lignes de données haute vitesse, dont seulement une seule est utilisée actuellement pour l'USB 3.1 Gen 2. Le mode Gen2 (10 Gbit/s) requiert une vitesse de transfert de 5 GHz, cependant les cables USB Type-C sont actuellement validées pour pouvoir supporter un minimum de distorsion à des fréquences plus élevées.
Les ingénieurs de l'USB-IF sont assez confiants sur le fait que tous les câbles Type-C actuels devraient pouvoir au minimum supporter une future fréquence de 10 GHz, et, si tout va bien, de 20 GHz. 20 GHz reste un challenge et si des normes ont été mises en place, il n'est pas dit qu'elles soient suffisantes pour la future implémentation de l'USB 20 GHz. L'USB-IF, même s'il ne s'y engage pas, pense avoir mis toutes les chances de son côté.
Techniquement on devrait donc pouvoir, avec la première génération de câbles à venir, voir arriver deux à trois nouvelles générations d'USB. Le choix technique de viser plus haut que nécéssaire est une très bonne chose et l'on ne peut que féliciter l'USB-IF sur ce choix !
Un autre point important à été évoqué : la sécurité. La première spécification de l'USB date de 1996, et malheureusement le modèle de sécurité n'a pas réellement évolué depuis. Avec les prises et chargeurs qui se multiplient (dans les lieux publics, transports en commun, etc) et les capacités qui explosent en nombre, de nombreux nouveaux vecteurs d'attaques ont été développés ces dernières années. Le plus simple est celui d'un chargeur USB qui ne fait pas que charger, et accède a la machine hôte en insérant par un biais ou un autre un malware. On a également vu des clefs USB dont le firmware était altéré pour insérer un device additionnel (en plus du « Storage Device » USB) capable de corrompre le système.
Une partie du problème de sécurité vient des systèmes d'exploitations évidemment, mais aussi de l'aspect universel de l'USB ou tout à été fait pour que les connexions soient les plus transparentes possibles. Un protocole d'authentification et des recommandations pour les développeurs de systèmes d'exploitations vont être mises en ligne d'ici 2016 pour tenter de limiter ces nouvelles attaques.
Du côté du chargement, un travail important a été fait pour simplifier la manière dont on peut connecter des périphériques ou il peut y avoir une ambiguïté (un PC portable et une batterie externe), pour pouvoir proposer de retourner facilement la relation. On retiendra surtout côté grand public que des logos ont été créés pour identifier les ports qui gèrent le chargement. Les logos cumulent chargement ainsi qu'une indication du niveau de performance mais malheureusement ils ne donnent pas d'indication sur la puissance maximale transférable, notamment au niveau des câbles.
On terminera par une petite démonstration du contrôleur Alpine Ridge d'Intel. Il s'agit pour rappel du contrôleur USB 3.1/Thunderbolt 3 d'Intel que l'on retrouvera sur certaines cartes mères haut de gamme, particulièrement chez Gigabyte (voir notre actualité). Deux périphériques RAID avec contrôleur Asmedia, incluant chacun deux SSD M.2 étaient branchés sur le contrôleur d'Intel, avec un débit total atteint de 1.5 Go/s !
X99 en Micro-ATX chez Asus
Asus a mis en ligne sur son site les caractéristiques d'un nouveau modèle de cartes mères X99 dans sa gamme, la X99-M WS. Cette carte LGA2011-3 se distingue par son format Micro-ATX compact. Si Asus n'en proposait pas à ce format jusqu'ici, il faut noter qu'il existe encore plus petit, notamment chez Asrock qui propose un modèle Mini-ITX , mais avec de sérieuses concessions principalement sur les canaux mémoires supportés.
A l'inverse, on retrouve sur la carte d'Asus quatre slots mémoires DDR4 pour gérer entièrement les quatre canaux des processeurs. Côté PCI Express on a droit à trois slots x16 reliés au CPU (configurables en x16/x16/x8 avec un CPU 40 lignes) ainsi qu'un slot PCIe 2.0 x1 relié au chipset. Pour le stockage on a droit à huit ports SATA 6 Gbps (4 supportant le RAID) via le chipset ainsi qu'un slot M.2 (fonctionnant en mode SATA et PCIe).
Pour le réseau on retrouve deux contrôleurs Gigabit Ethernet Intel, ainsi qu'un module WiFi 802.11ac/Bluetooth 4.0. Côté son c'est un contrôleur Realtek ALC1150 qui officie avec l'option DTS Connect.
On notera sur l'USB la présence de 6 ports USB 3.0 et 6 ports 2.0 gérés par le chipset (respectivement 4 et 2 en façade arrière, le reste via des headers sur la carte) mais aussi deux ports USB 3.1 via un contrôleur Asmedia. Deux ports qui se présentent en façade arrière sous la forme de deux connecteurs Type-A traditionnels, et non au nouveau format Type-C.
Nous attendons plus d'informations sur le prix et la disponibilité de la part d'Asus France.
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