Son birkaç yıl, Type-C konektörün benimsenmesinde bir artış gördü. Eşzamanlı olarak ek teknolojik yenilikler eşlik etti. Bu, özellikle güç dağıtımı (USB-PD) yönü olmak üzere, konektör üzerinden iletişimi izlemek için cihazlara ve araçlara ihtiyaç yarattı. Pahalı USB protokol analizörleri, silikon geliştirme ve düşük seviyeli donanımla uğraşan şirketlerin gereksinimlerini karşılarken, bunlar mikrodenetleyici projelerini optimize etmek isteyen kişiler, meraklılar, meraklılar ve hatta son kullanıcılar için pratik değildir.
Google Twinkie (2014’te geliştirildi) orijinal USB-PD Sniffer’dı. O zamandan beri birçok cihaz, işlevlerin en azından bir kısmını daha kullanıcı dostu bir şekilde çoğaltmaya çalıştı. Ancak hiçbiri Twinkie’nin ileri düzey kullanıcılar için sunduğu esneklikle boy ölçüşemezdi. Twinkie’den farklı olarak tasarımlar, güç aktarımını izlerken düzenli veri trafiğine de müdahale ediyor. ChargerLAB’ın KM003C’si, listedeki en son premium çözümlerden biridir ve diğer çözümlerin sahip olmadığı pek çok kutucuğu işaretler. Aslında, EPR spesifikasyonlarını da destekleyerek Twinkie’den bir adım daha ileri gidiyor (Genişletilmiş Güç Aralığı, 240W’a kadar).
Google Twinkie’nin en önemli avantajlarından biri, işlemin yapılandırılabileceği bir seri bağlantı noktası üzerinden bir kabuğun kullanılabilirliğidir. Bu, son kullanıcıların çeşitli parametreleri izlemek için özel komut dosyaları ve uygulamalar geliştirmesine olanak tanır. AnandTech’te, veri yolu ile çalışan USB cihazlarının güç tüketimi profilini izlemek için 2016’dan beri Plugable’ın USBC-TKEY’ini (perakende pazarı için Google Twinkie’nin bir sürümü) kullanıyoruz. 7+ yıllık hizmetin ardından, USBC-TKEY yaşını göstermeye başladı ve bizi bir alternatif aramaya sevk etti. ChargerLAB KM003C’nin teknik özelliklerine baktıktan sonra, iş akışımızda USBC-TKEY’in yerini alıp alamayacağını görmek için bir kumar oynamaya karar verdik ve bir tane satın aldık.
ChargerLAB, KM003C’nin gelişmiş özelliklerini (cihazdaki ekranda gösterilenin ötesinde) ortaya çıkarmak için yalnızca Windows’a yönelik bir kapalı kaynak uygulaması sağlar. Şirket ayrıca API’leri için Çince dokümantasyon sağlar. Bu inceleme, ChargerLAB KM003C’nin özelliklerine ayrıntılı bir bakış atıyor. Ayrıca, AnandTech’in kullanım durumu için Google Twinkie işlevselliğini çoğaltmak üzere API’lerini kullanma girişimlerimizi de ayrıntılarıyla açıklar.
Giriş ve Ürün Gösterimleri
USB spesifikasyonları, Type-C konektörünün kullanıma sunulmasından bu yana hızlı güncellemelere tabi olmuştur. Veri hızları artıyor ve en son sürümler PCIe trafiğinin kapsüllenmesine bile izin veriyor. Aynı zamanda USB-IF, farklı miktarlarda gücün ana bilgisayardan cihaza ve tersi yönde iletilmesinde esneklik ihtiyacını da öngördü. Buna yönelik olarak USB-PD (güç dağıtımı) özellikleri de geliştirildi. En son sürüm olan USB-PD 3.1, 140W, 180W ve 240W güç seviyeleri için destek sağlar. PD spesifikasyonları, ana bilgisayardan veya cihazdan güç aktarımına da izin vermiştir. Tüm bu yetenekler, kablonun her iki tarafındaki aygıtlar arasında bir güç dağıtım anlaşması süreciyle etkinleştirilir. Güç sağlama standartları hem yetenekler hem de esneklik açısından geliştikçe, kullanıcılara ve geliştiricilere PD anlaşma süreci ve sonuçları hakkında geri bildirim sağlayabilen cihazlara yönelik bir ihtiyaç ortaya çıktı.
USB protokol analizörleri ayrıca PD el sıkışma sürecini analiz etme desteği içerir. Silikon ve düşük seviyeli donanım geliştiricileri bunları kullanır, ancak genellikle son derece maliyetlidirler (çünkü yüksek hızlı veri aktarımlarının izlenmesini ve hata ayıklamasını da desteklerler). PD el sıkışma işlemi, CC (kontrol kanalı) kablosu üzerinden nispeten yavaş bir hızdadır (yaklaşık 300 KHz) ve yüksek hızlı sinyal izleme gerektirmez. Piyasada, son kullanıcıya PD anlaşma işlemi hakkında bilgi sağlamak için CC1 ve CC2 pinlerine dokunan birçok düşük maliyetli cihaz bulunmaktadır.
Güç dağıtım algılayıcılarının ayrıca V üzerindeki voltajı ve akımları da izlemesi gerekir.OTOBÜS ve VBAĞLANTI pimler. Gelişmiş algılayıcılar, güç dağıtım paketlerinin CC pinlerine enjeksiyonuna ve ayrıca sonlandırma dirençlerinin yerleştirilmesine izin verir. Güç ölçümü açısından bakıldığında, ilginç olanlar V’dir.OTOBÜS ve VBAĞLANTI. İlki, cihazlar için veri yolu gücü taşır (ve bazı durumlarda kablonun kendisindeki devreler için). Voltaj, tipik USB 2.0 ana bilgisayarları / cihazları için 5 V’tan USB-PD senaryoları için 48 V’a kadar değişebilir. vBAĞLANTI, Öte yandan, her zaman 5V olarak ayarlanmıştır ve fiş içindeki devreler için 1W’a kadar güç sağlayabilir. Bu devreler elektronik olarak işaretlenmiş kablolar uygulayabilir ve hatta aksesuar olabilir.
Yukarıdaki bağlantı şeması, yalnızca USB 2.0 trafiği için kullanılan D+ / D- diferansiyel çiftini göstermektedir. Hat içi bir güç dağıtım dinleyicisi, USB 2.0 veri aktarım yolunu tamamen ortadan kaldırarak yolu kesmeyi seçebilir. Aynı şey, USB 3.x / USB4 / Thunderbolt 3+’da daha yüksek hızlı veri trafiğinden sorumlu olan TX / RX çiftleri için de yapılabilir. USB kablosu yoluyla yalnızca güç aktarımına izin vermek için bazı meşru kullanım durumları olsa da, bir hat içi güç dağıtım algılayıcısı kullanan çoğu kullanıcı veri trafiğine dokunulmamasını ister. Ne yazık ki, piyasadaki düşük maliyetli koklayıcıların çoğu, veri aktarım yolunu tamamen göz ardı ederek kolay yolu seçiyor.
ChargerLAB KM003C Paket İçeriği ve Özellik Seti
ChargerLAB / Power-Z KM003C, öncelikle bir USB PD test cihazı olarak pazarlanır ve açıklanmayan bir kutu içinde gelir. Arka etiket, desteklenen voltaj ve akım aralığının yanı sıra hızlı şarj protokolleri açısından üst düzey özellikleri sağlar. Destek ve işle ilgili sorunlar için iletişim bilgileri de sağlanır.
Paketin içinde, ünite kullanılmadığında koruma için köpük kaplamanın içine yerleştirilmiş PD test cihazının bulunduğu bir alüminyum saklama kutumuz var. Type-C erkek bağlantı noktasının ayrıca bir koruma kapağı vardır. ChargerLAB’ın YouTube ve Telegram kanallarına bağlantılar içeren QR kodları, beraberindeki bir kartvizitte sağlanır.
ChargerLAB / Power-Z KM003C, bir ana bilgisayarın aşağı akışa bakan bağlantı noktası (DFP) ile bir cihazın yukarı akışa bakan bağlantı noktası (UFP) arasına yerleştirilen bir satır içi cihazdır. Her iki bileşen de kaynak görevi görebilir ve güç dağıtımı açısından batabilir. Voltaj ve akım tespiti, güç sağlama kapasitesi testi, e-işaretleyiciler için kablo testi, hızlı şarj protokolleri tespiti ve bu tür diğer testler için kullanılır.
KM003C’nin kendisi, UFP olarak Type-C erkek bağlantı noktasına ve DFP olarak Type-C dişi bağlantı noktasına sahip, küboidal bir alüminyum parçasıdır (36,5 mm x 35,5 mm x 8,7 mm ölçülerinde, 16,5 g ağırlığında). V hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlayan canlı 240 x 240 1,54″ IPS ekrana sahiptir.OTOBÜSBENOTOBÜS, güç tüketimi, şarj protokolü (varsa) ve konektördeki farklı hatlardaki voltajlar. Ürün ayrıca, veri kaydı ve daha fazla analiz için bir PC ile arayüz oluşturmak için kullanılabilecek bir Type-C HID bağlantı noktası ile donatılmıştır. Ürün üzerinde, kullanıcının menülerde gezinmesine, çeşitli test parametrelerini yapılandırmasına, örnekleme oranlarını ayarlamasına vb. izin veren fiziksel düğmeler vardır.
KM003C üzerindeki fiziksel düğmeler (HID bağlantı noktası, düğmelerin karşı yüzündedir)
KM003C, V üzerinden sağlanan güçle bazı temel işlemleri gerçekleştirebilir.BAĞLANTI hattı, ancak tam teşekküllü çalışma için HID bağlantı noktası üzerinden güç bağlantısı gerektirir. KM003C’nin tipik güç tüketimi 75 – 250 mW civarındadır. Aynı zamanda, güvenli bir kapatmaya izin veren (uçuş halindeki verilerin kalıcı depolamaya boşaltılmasını sağlayan) ve güç bağlantısı kesildikten sonra ekranın yaklaşık beş saniye boyunca aktif kalmasını sağlayan bir süper kapasitör içerir.
ChargerLAB ayrıca, kaydedilen parametreleri daha sonraki işlemler için bir PC’de grafik haline getirmek ve depolamak için kapalı kaynaklı, yalnızca Windows’a yönelik bir yazılım içerir.
ChargerLAB KM003C ve Takılabilir USBC-TKEY karşılaştırması
Google Twinkie / Plugable USBC-TKEY ve ChargerLAB KM003C, her ikisinin de USB PD algılayıcısı / test cihazı olması bakımından kavramsal olarak benzerdir. Ancak farklılıklar, 2014 ve 2022 yılları arasında USB alanında kaydedilen ilerlemelerin kanıtıdır ve bu alandaki son kullanıcı gereksinimlerinin gelişimini de yansıtır.
Temel fark, güç özelliklerinde yatmaktadır. Google Twinkie / Takılabilir USBC-TKEY, V’de yalnızca 20V / 5A’ya kadar destekleyebilirOTOBÜS Kullanılan dijital güç izleme ADC çipinin sınırlamaları nedeniyle hatlar. KM003C, 50V / 6A’ya kadar destekleyebilir (240W’a kadar EPR ile tam USB-PD 3.1 özellikleri).
Daha yeni bir ADC çipinin kullanılması, Google Twinkie / USBC-TKEY ile karşılaştırıldığında KM003C’de daha yüksek ölçüm doğruluğu sağladı. İkincisinde kullanılan INA231, 16 bitlik bir ADC’ye ve 1,25 mV’lik bir voltaj ölçüm adımı boyutuna sahiptir. KM003C’deki INA228, 20 bitlik bir ADC’ye ve yaklaşık 0,2 mV’lik bir voltaj ölçüm adımı boyutuna sahiptir. INA228 ayrıca sıcaklık izlemeyi de içerir (ve bu, API’ler ve KM003C’deki görüntüleme ekranı aracılığıyla sağlanır).
Twinkie, öncelikle Chrome OS ile kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve sonuç olarak, Plugable USBC-TKEY gibi perakende sürümleri yalnızca Linux’u destekler. TotalPhase, Twinkie ile aynı donanıma dayalı TP350110’u sunar. Hem Windows hem de MacOS’u destekleyen değiştirilmiş ürün yazılımı ve sürücülerin yanı sıra genişletilmiş API’ler ve yüksek bir prim karşılığında özel bir veri işleme uygulaması ile birlikte gelir. KM003C, HID bağlantı noktası üzerinden bağlantı için resmi olarak yalnızca Windows’u destekler ve veri işleme yazılımları da yalnızca Windows’a yöneliktir.
Twinkie / USBC-TKEY, bir USB seri bağlantı noktası üzerinden erişilebilen bir CLI kabuğuna sahiptir ve belirli bir dizi komut için destekle birlikte gelir (örn. ‘tw vbus’ Ve ‘tw vconn’ V üzerindeki voltajı ve akımı okumak içinOTOBÜS ve VBAĞLANTI çizgiler, ‘tw res param1 param2’ CC hatlarına direnç yerleştirmek için – Rp / Rd / Ra), vb.). KM003C’ye HID bağlantı noktası üzerinden erişilebilir ve komutlara açıktır, ancak bunlar, ortada bir yorumlama katmanı olmayan özel kodlamalardır.
Twinkie / USBC-TKEY, ana bilgisayar / kaynağın farklı bir güç dağıtım sözleşmesi müzakere etmesini sağlamak için bir havuz görevi görebilir ve güç dağıtım paketleri enjekte edebilir. Bu, kablo simülasyonu ve şarj protokolü algılama özelliği kullanılırken KM003C’de de mevcuttur, ancak API’ler aracılığıyla açığa çıkmış gibi görünmüyor (anladığım kadarıyla).
Twinkie / USBC-TKEY, bağlı bağlantı noktasını UFP veya DFP olarak yapılandırmak için CC hatlarındaki dirençleri ayarlayabilir veya kaldırabilir. KM003C, yalnızca Rd için benzer bir işlevselliğe sahip gibi görünüyor. Yine, bu API’ler aracılığıyla açığa çıkmış gibi görünmüyor.
Bir sonraki bölüm, donanım tasarımı ve yazılım yeteneklerinden bahsediyor. Ardından, API desteği ve bunların hem Linux hem de Windows’ta nasıl kullanılacağı tartışılır. Doğrudan bağlı depolama akışımızı hem USBC-TKEY hem de KM003C’den güç izlemeyi destekleyecek şekilde uyarladıktan sonra, her iki ölçüm cihazından da bazı sonuçlar kaydettik. Son açıklamalara geçmeden önce bu sonuçların bazı karşılaştırmalarını sunuyoruz.
