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L'USB Audio ratifié !

Tags : USB; USB 3.1;
Publié le 30/09/2016 à 19:26 par Guillaume Louel

L'USB-IF a annoncé cette semaine avoir (enfin !) ratifié son standard USB Audio Device Class 3.0. Nous avions eu l'occasion de vous en parler en avril, a l'époque l'USB-IF espérait terminer le standard avant l'été. Il aura finalement fallu attendre un peu plus.

Comme son nom l'indique, la spécification définit le mode de fonctionnement de tous les besoins audio, et est adaptée aux nouveaux connecteurs USB Type-C. En pratique on retrouve même deux spécifications distinctes.

La première est baptisée Basic Audio Device Definition (BADD) et définit un mode de fonctionnement simplifié pour les matériels qui ne nécessiteraient pas la spécification complète. On retrouve la possibilité de streamer de l'audio en 48 kHz en 16 ou 24 bits, ainsi qu'une gestion d'une voie de contrôle (volume, pause, etc) qui se veut compatible avec les mécanismes présents dans les casques TRRS (les casques dont la prise jack dispose de 4 segments).

Des profils sont définis pour les casques (avec ou sans micro), microphones, enceintes et téléphones. Le standard se veut facile à implémenter pour réduire les coûts, et à première vue nécessite des transferts numériques (avec donc, dans le cas d'un casque, un DAC intégré comme par exemple dans les casques Lightning chez Apple ou l'on trouve un DAC dans le connecteur).

De l'autre côté on retrouve la spécification complète qui rajoute des possibilités supplémentaires, comme par exemple le streaming du MIDI. Les profils pour les périphériques sont beaucoup plus nombreux, on retrouve par exemple les Home Cinéma, le matériel professionnel ou les instruments de musique. L'interface de contrôle est beaucoup plus complète et inclut par exemple des solutions de synchronisation d'horloges, mais aussi des réglages avancés type égaliseur ou réglages d'effets.

On notera que le communiqué de l'USB-IF  voit dans cette nouvelle spécification la possibilité de "supprimer" les connecteurs audio jack. Notez enfin que le tout est compatible avec la norme d'alimentation/chargement (USB Power Delivery). La spécification est disponible sur le site de l'USB-IF .

Nouveau contrôleur USB 3.1 Asmedia

Tags : ASMedia; MSI; USB; USB 3.1;
Publié le 07/09/2016 à 16:32 par Guillaume Louel

MSI a annoncé une nouvelle carte mère "gamer" dans sa gamme Z170, la Z170A Gaming M6. Le communiqué du constructeur est relativement léger en détails, et la carte n'est toujours pas référencée sur son site. L'annonce retient tout de même notre attention par la présence d'un nouveau contrôleur USB 3.1, l'ASM2142 d'Asmedia.

D'après le communiqué de MSI , Asmedia aurait travaillé avec la marque pour le développement et le test de ce nouveau contrôleur.

Jusqu'ici les cartes mères Z170 intégraient en général l'ASM1142 (voir notre comparatif de cartes mères Z170). Ce dernier à la particularité de pouvoir être connecté au choix en PCIe Gen3 x1, ou en PCIe Gen2 x2. Il gère deux ports en simultané et est compatible avec le protocole UASP.

Si le site d'Asmedia n'a pas encore été mis à jour, la nouveauté principale de l'ASM2142 semble être l'interconnexion qui passe à deux lignes PCIe Gen3, doublant la bande passante disponible. Quelque chose qui pourrait améliorer les performances en théorie, nous avions pu voir durant nos tests qu'en utilisant deux ports en simultanée, l'Alpine Ridge d'Intel (l'autre contrôleur USB 3.1 que l'on retrouve sur certains modèles de cartes mères) est capable de dépasser la bande passante d'un seul lien PCIe Gen3.

Pour le reste le contrôleur continue de gérer deux ports en simultanée. Il faudra attendre la disponibilité de la carte, ou une mise à jour du site d'Asmedia pour en savoir plus, mais l'arrivée d'un contrôleur abordable - c'est en général le positionnement d'Asmedia - utilisant deux lignes PCIe Gen3 devrait être une bonne chose pour les prochaines fournées de cartes mères à venir.

MAJ : Protocole d'authentification pour l'USB Type-C

Tags : USB; USB 3; USB 3.1;
Publié le 18/04/2016 à 19:58 par Guillaume Louel

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.

IDF: Alpine Ridge et Thunderbolt 3

Publié le 21/08/2015 à 00:05 par Guillaume Louel

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.

USB-C aussi pour le Thunderbolt 3

Publié le 02/06/2015 à 16:00 par Guillaume Louel

En marge du Computex, Intel a annoncé que la prochaine version de sa norme propriétaire Thunderbolt (version 3) utilisera un connecteur que l'on connait bien : l'USB Type-C. Pour rappel, l'USB Type-C est un nouveau type de connecteur USB qui a la particularité d'être réversible.

Introduit au milieu de l'USB 3.1 (voir notre article), le connecteur Type-C est vu par ses concepteurs de l'USB-IF comme le futur connecteur unique de nos machines. Pour cela, les câbles et connecteurs sont très polyvalents, taillés pour le futur en termes de bande passante (ils permettent de transférer jusque 40 Gb/s via quatre canaux 10 Gb/s unidirectionnels indépendants, quand l'USB 3.1 n'en requiert que 20 au maximum) et déportent la question de « qui fait quoi » du matériel (des formes de connecteurs différentes qui ne rentrent pas partout) au logiciel (via une négociation de protocole).


Un slide pour le moins curieux ou Intel mélange des débits dans un sens dans le cas de l'USB 3.0 et 3.1, et des débits dans les deux sens pour Thunderbolt 2 et 3

Cet aspect universel se traduit en pratique par la capacité de l'USB Type-C de servir pour alimenter les périphériques (dans les deux sens) via l'USB Power Delivery, mais aussi de faire transiter d'autres choses que l'USB, comme par exemple des signaux vidéos. Ainsi, on a vu en septembre dernier l'annonce de DisplayPort qui utilisera lui aussi l'USB Type-C à l'avenir. Dans le cas de DisplayPort, on peut ainsi utiliser les quatre canaux présents dans les connecteurs Type-C, ou n'en utiliser que deux par exemple pour faire transiter en parallèle un signal USB.


L'annonce d'Intel aujourd'hui doit être vue dans la lignée de celle de DisplayPort même si tous ces standards sont interconnectés. De manière simple, Thunderbolt est un protocole qui permet de déporter des lignes PCI Express d'un endroit vers un autre. Intel n'avait pas simplifié les choses en utilisant (sans prévenir au préalable VESA) le connecteur Mini-DP pour ses versions précédentes de Thunderbolt. Un manque de courtoisie qui avait déplu aussi bien à VESA qu'a l'USB-IF qui ont trouvé avec l'USB Type-C une solution simple : autoriser des protocoles alternatifs pour rendre le standard extensible tout en gardant un contrôle sur ce qui se passe. En pratique, Thunderbolt 3 ne fait « que » ajouter le transfert de données PCI Express à l'USB Type-C via « l'alternate mode » autorisé cette fois ci explicitement par l'USB-IF.


Techniquement Intel utilisera dans un premier temps des câbles passifs limitant son débit à 20 Gb/s (total), des câbles actifs seront requis pour atteindre les 40 Gb/s, on l'imagine en utilisant cette fois ci les quatre canaux de données 10 Gb/s présents dans le connecteur (à la manière de ce que fait DisplayPort). La présentation d'Intel n'est cependant pas très claire sur la raison de la nécessité d'utiliser des câbles actifs dans ce cas, DisplayPort utilise déjà les quatre canaux de données des câbles Type-C avec des câbles passifs pour rappel. L'utilisation de câbles actifs qui plus est supprimera la possibilité de faire transiter des données DisplayPort mais garde, l'USB-IF l'y oblige, la possibilité de faire transiter l'USB 3.1. Un flou qui n'est pas dissipé par la présentation très marketing d'Intel mais il semble que dans le cas de câbles actifs, Intel « retourne » le problème en utilisant lui-même les quatre canaux et en encapsulant à l'intérieur les paquets USB 3.1 (à l'opposée de l'utilisation de canaux séparés dans le mode passif). On en saura probablement un peu sur le fonctionnement technique d'ici au lancement du produit, la marque devrait introduire ses contrôleurs Thunderbolt 3 autour du lancement de ses plateformes Skylake avant la fin de l'année.


Reste à voir en pratique ce que fera Intel côté licence pour la prochaine version de Thunderbolt. L'annonce d'un standard propriétaire qui s'accole à l'USB n'est pas sans aller à l'encontre de l'aspect d'universalité que l'on attend de l'USB. En acceptant un niveau de segmentation de plus – pour un protocole standard et utile, le PCI Express, mais sous une forme propriétaire via Thunderbolt - l'USB-IF s'éloigne quelque peu de sa vocation. L'aspect quasi confidentiel de Thunderbolt réduira évidemment le problème, seuls les futurs périphériques Thunderbolt 3 requerront des ports USB Type-C « spécifiques » compatibles Thunderbolt sur les machines (reconnaissables d'après la présentation d'Intel par un logo Thunderbolt… qui n'est pas sans évoquer pour les non-initiés l'idée de chargement électrique - et donc l'USB-PD - plus que d'un protocole PCI Express !). A moins d'un changement drastique autour de sa stratégie de licence, Thunderbolt en version 3 devrait rester tout aussi confidentiel que ses versions précédentes.

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