En Sevilen USB Bağlantısı USB-C nedir?

Masaüstü-dizüstü bilgisayarlar, tabletler, akıllı telefonlar gibi artık her kullanıcı tarafından bir ya da bir kaçı kullanılan elektronik cihazlara bağlanmak ya da şarj etmek için farklı bağlantı arayüzleri ve bu arazyüzlere özel kablolar bulunmaktadır. VGA, HDMI, Display Port, Thunderbolt, Lightning ve elbette USB. Tüm bu teknolojiler çeşitli ihtiyaçlara yönelik olarak farklı üreticiler tarafından kullanıcılara sunulmuştur. Pek çok farklı bağlantı türü ve kablosu olmasına rağmen bir çok kullanıcı için bağlantı kablosu deyince akla gelen Universal Serial Bus – Evrensel Seri Veri Yolu kısaca USB’dir. Günümüzde bilgisayarlar, oyun konsolları, tabletler ve cep telefonları gibi farklı türdeki tüketici sistemleri için USB artık bir bağlantı standardı haline gelmiştir. Cihazlar ve sistemler üzerinde bir ya da birden fazla USB ya da farklı bağlantı noktası ile gelmektedir.

Yaklaşık 30 yıl önce tak-çalıştır (plug-and-play) aksesuar ve çevre birimlerinin kolayca bağlanması için geliştirilen USB standardı çok geniş bir kullanım alanı buldu. Başlangıçta fare ve klavye için kullanılan USB bağlantısı ile; ilerleyen dönemde web kameraları, tarayıcılar, yazıcılar ve diğer pek çok çevre birimini güç ve veri bağlantısı için tek bir kablo ile bilgisayarlara bağlandı. Kolay kullanımı ve yüksek işlevselliği sayesinde USB ile bağlanan bir cihaz hemen kullanıma hazır hale geliyordu. Sistemi kapatmaya gerek olmadan (hot-swap) USB cihazların takılıp çıkarılabilmesi de kullanıcılara büyük kolaylık sağladı.

Gelişen USB standartları ile birlikte daha yüksek güç ve veri aktarımı da mümkün hale geldi. Daha yüksek aktarım hızına ihtiyaç duyan taşınabilir HDD ve SSD sürücüler, akıllı telefonlar ya da üst düzey fotoğraf makineleri hatta monitörler bile tek USB kablosu ile sistemlere kolayca bağlanabiliyor. Artan güç aktarımı sayesinde dizüstü bilgisayarlarda güç bağlantısı olarak USB kullanılmaya başlanmıştır.

USB’nin Değişimi

1996’da yani yaklaşık 30 yıl önce, Intel, IBM, Microsoft, NEC, Compaq, Nortel ve DEC bir araya gelerek USB’yi dünyaya duyurdular. 1995’de bir araya gelen bu öncü firmalar sayesinde sadece 1 yıl içerisinde yüzlerce USB ürün tüm dünyadaki kullanıcılara sunulmaya hazırdı.Takip eden yıllarda USB tüketiciler için en popüler teknolojilerden birisi oldu.

Gelişen teknoloji ve değişen kullanıcı ihtiyaçları ile birlikte USB özellikleri ve standartları da gelişmiştir. USB Uygulayıcıları Forumu – USB-IF (USB Implementers Forum) tarafından geliştirilmeye devam etmektedir. Günümüzde yeni yeni kullanılmaya başlayan USB4 ve hala yaygın olarak kullanılan USB 3.x, USB 2.0 ve eski sistemlerde yer alan ama uyumlu donanımları bulmanın giderek zorlaştığı USB 1.x standardı farklı USB sürümlerini ve aktarım hızlarını ifade etmektedir. Tıpkı PCIe arayüzünde olduğu gibi her yeni USB sürümü bir öncekine göre daha yüksek hız sunar. Günümüz bilgisayar sistemlerinde en yaygın kullanılan USB sürümü USB 3.0’dır. Bir çok üretici fare ve klavye bağlantısı için USB 2.0 kullanmayı sürdürmektedir. Bu nedenle bir çok yeni masaüstü ve dizüstü sistemde hala USB 3.0 ile birlikte USB 2.0 bağlantıları kullanılmaya devam etmektedir.

Bilgisayar çevre birimleri için on yılı aşan bir süre temel bağlantı standartı haline gelen USB 2.0 kullanıcı ve cihaz ihtiyaçlarının gerisinde kaldı. Yüksek çözünürlüklü video ve fotoğraf kaydının yaygınlaşması, SSD sürücülerin HDD sürücülerin yerini almaya başlaması ile USB 2.0’ın sunduğu 480Mbps yani saniyede 80 megabayt bağlantı hızı yetersiz hale geldi.

Hız kısıtlamasının üstesinden gelmek için USB IF tarafından 2008 yılında USB 2.0’dan 10 kat daha hızlı olan USB 3.0 duyuruldu. Bunu 2013 yılında USB 3.1 ve 2017 yılında USB 3.2 duyuruları takip etti. 2019 yılında duyurusu yapılan USB 4 (Thunderbolt 3/4) arayüzü de yeni nesil sistemler ile hayatımıza girmeye başlamış durumda.

USB Bağlantı Uçları ve Yuva Tipleri

Tüketiciler USB’yi protokol olarak değil, bu protokolü kullanan cihazlar ile tanımlarlar. Pek çok kullanıcı için USB Flash Bellek cihazların adı USB’dir. Oysa USB farklı üreticilerin farklı cihazlar için çeşitli kablo ve bağlantı tipi sunmasını sağlayan bir protokoldür. En yaygın örneği cep telefonu alanında görülmektedir. Apple, iPhone ve iPad cihazlarında güç ve veri aktarımı için uzun yıllar Lightning bağlantısını kullanmayı sürdürdü. Android ekosistemi ise tablet ve telefonlarda USB Micro-B bağlantısını kullanmayı tercih etti. Her iki ekosistemin bağlantı kablolarının diğer ucu tüm kullanıcıların yakından tanıdığı USB Type-A idi. Harici disk sürücüler, yazıcılar, tarayıcılar, taşınabilir depolama, flash diskler, kart okuyucular, fotoğraf makineleri, akıllı telefonlar gibi farklı kullanım alanları ortaya çıktıkça farklı USB bağlantı uçları da geliştirildi. En yaygın şekilde karşılaşılan USB bağlantı uçları ve yuva tipleri; USB Type A, Type B, Mini-A, Mini-B, Mini-AB, Micro-B ve Micro-AB olarak sıralanabilir.

Birbirlerine oldukça benzeyen ancak işlev ve performansları değişen USB sürümlerinden hangisinin kablo uçlarında ya da yuvalarda kullanıldığını belirtmek için renkler kullanılmaktadır. Temel renk ayrımı şu şekildedir; Beyaz – USB 1.0 , Siyah – USB 2.0, Mavi – USB 3.0 ve Cam Göbeği – USB 3.1. Ayrıca portların sistem kapalı iken şarj desteği, daha yüksek güç gibi ek işlevlerini belirtmek için de kırmızı, sarı ya da turuncu gibi renk belirteçleri kullanılmaktadır.

USB 3.1 duyurulduğu dönemde yeni bir bağlantı ucu ve yuva türü de tanıtıldı. USB Type-C ya da günümüzde kullanılan adları ile USB-C ya da Type-C. Köşeleri yuvarlatılmış dikdörtgen tasarıma sahip olan USB-C, en basit ifade ile Micro-B boyutunda bir bağlantı ile Type-A bağlantısının yeteneklerini bir araya getirmektedir.

USB-C: USB’de Bir Sonraki Durak mı?

Yukarıda da belirttiğimiz gibi USB-C’nin en belirgin özelliği tüm sistemlerde aynı boyutta kullanılabilen yuva ve uç yapısıdır. Duyurulduğu dönemde USB 3.1 protokolü ile uyumluluğa sahip olan USB-C yüksek aktarım hızı ve güç desteği sunuyordu. Küçük boyutu sayesinde akıllı telefonlar ve tabletlerde hemen kullanılmaya başlandı. Ardından taşınabilir sürücüler ve inceliğin önemli olduğu ultrabook ve dizüstü sistemlerde yer aldı.

USB-C bağlantısının kısa sürede bu kadar fazla yaygınlaşmasının sebebi, gerçekten evrensel bir çözüm sunmak için geliştirilmiş olmasıdır. Bir elektronik cihazı farklı pek çok sisteme bağlayabilmek ya da farklı cihazları tek bir şarj cihazı ile kullanabilmek gibi işlevler USB-C ile sunulabilir hale geldi. USB 3.1 sonrasında duyurulmuş olmasına rağmen USB 3.0 ve USB 2.0 sürümleri ile de kullanılabilmesi maliyetin de uygun olmasını sağladı. Kullanıcılar için USB-C kullanışlı kılan özelliği ise tıpkı Apple Lightning kablolar gibi her iki yönde de takılabilir olmasıdır. Basit ama oldukça büyük kullanım kolaylığı sağlayan bu özellik kullanıcılar tarafında da kolayca benimsenmesini sağlamıştır. Dolayısı ile USB-C’nin kablo ve bağlantıları iyice karmaşık hale getiren yeni bir bağlantı türü değil, aksine karmaşayı ortadan kaldıracak olan evrensel bir bağlantı standartı olması hedefleniyor.

2014 yılında kullanıma sunulan USB-C arayüzü, geçen on yılda üreticiler ve tüketiciler tarafından büyük ölçüde benimsenmiştir. Avrupa Parlamentosu’nun 31 Ocak 2020 sonrasında elektronik atık miktarını azaltmak için iletişim cihazları şarj ünitelerinin standartlaştırma kararı alması da bu sayede gerçekleşmiştir. Bu standartlaşma nedeni ile başlangıçta donanım üreticileri çeşitli cezalar ya da satış/dağıtım yasaklamaları ile karşılacak olsalarda ilerleyen dönemde USB-C arayüzünü benimsemeleri sağlanmış olacaktır. Android cihaz üreticilerinin önde gelenleri ve Google USB-C özelliklerine bağlı olacaklarını belirtmiş durumdadırlar. Dolayısı ile Android telefon ve tabletlerde hızlı bir şekilde USB-C bağlantısına geçiş gerçekleşti. Apple tarafında ise USB-C kullanımı 2015 yılında MacBook serisi ile başladı, 2018 yılı iPad Pro modelleri ve 4.nesil iPad Air USB-C kullanan ilk Apple tabletlerdi. Uzun yıllardır Thunderbolt bağlantısına sahip olan Apple ürünleri, USB-C bağlantı ucunu kullanan Thunderbolt 3 protokolünün duyurulması ile Pro Display XDR ekran çözümlerinde görüntü ve gücün birlikte aktarılmasını sağlayan Thunderbolt 3 (USB-C) bağlantısını kullandı. 2023 yılında duyurusunu yaptığı iPhone 15 serisi ile de telefonda da USB-C kullanmaya başlayan Apple aynı yıl AirPods Pro (2. nesil) için USB-C şarj kutusunu da duyurdu.

USB-C: Yetenekli ve Uyumlu

USB duyurulduğu ilk dönemden beri bağlı cihazlar için güç aktarımı da sunmaktaydı, bu sayede USB üzerinden bağlanan çevre birimlerinin ek güç ihtiyacı da ortadan kalkmış oluyordu.Tek bir kablo aracılığı ile veri ve gücün bir arada aktarılabilmesi USB’nin ile her ihtiyaca yönelik esnek çözümler sunabilmesini sağladı. Yeni USB sürümleri ile de hem ve hem de güç için uyarlanabilir USB-C çözümleri sunulmuştur. Thunderbolt 3 ile birlikte sunulan USB-C sürümleri 100W güç ve 10Gbps bant genişliği sunuyordu. Intel tarafından Eylül 2023’de duyurulan Thunderbolt 5 ile 240W’a kadar güç 120Gbps’ye kadar bant genişliği sunulacak.

Günümüzde bir çok protokol USB-C’yi bağlantı arayüzü olarak kullanmaktadır. USB-C video çıkışı USB-C Alternate Modu sayesinde sistemin video verisini Thunderbolt3/4, DisplayPort, MHL ve HDMI gibi protokollere aktararak sorunsuz video çıkışı sunar. Apple MacBook ya da küçük boyutlu ultrabook PC sistemlerde yüksek taşınabilirlik için çok sayıda yuva yerine sadece bir kaç USB-C bağlantısı sunulmaktadır. Kullanıcılar ihtiyaç duydukları bağlantılar için USB Çoklayıcılar kullanarak birden fazla cihazı tek USB-C yuvası (Thunderbolt 3/4) üzerinden sistemlerine bağlayabilirler.

Tüm PCIe yuvalarının video çıkışı için ayrılması ile  DisplayPort için USB 3.1 üzerinden 4K (3840×2160) ve hatta 5K (5120×2880) desteği mevcuttur.

PlayStation VR2, HTC Vive ve Meta/Oculus Quest gibi VR başlıkları, tüm VR deneyiminin tek bir USB-C bağlantısı ile bilgisayardan aktarılmasına olanak tanır. Yine benzer şekilde USB-C ses adaptörleri cihaz sınıf 3.0 şartnamesi (Digital) ya da ses adaptörü aksesuar modu (analog) desteğine sahiptirler.

Burada bazı üreticilerin kullanıcıları yanıltmak için kullandığı yöntemlere de dikkat edilmesini önermek doğru olacaktır.

Öncelikle daha önce de bahsettiğimiz gibi USB-C sadece fiziksel bir bağlantı türüdür, en gelişmiş ve yüksek güç ya da hız sunan en yeni USB sürümü değildir. USB 3.1 ile aynı dönemde duyurulmuş olmasına rağmen geriye dönük uyumluluğu ile USB 3.0 ve USB 2.0 protokol sürümleri ile de kullanılabilmektedir.

Bu nedenle USB 3.2 ya da USB 4 ya da Thunderbolt 3/4 gibi yüksek aktarım hızı ve güç aktarımı sunan gelişmiş protokoller ile USB 2.0 için üretilmiş USB-C bağlantılı kablo ve cihazlar aynı özelliklere sahip değildir.

Bazı üreticiler kablo, cihaz ya da çevre birimlerinde USB-C’yi yüksek performanslı bağlantı olarak belirtmektedir. Kullanıcılar kablo ve cihaz satın alırken Watt olarak güç aktarım değerini ve Gbps olarak USB veri hızını kontrol ederek satın almalıdır. Fiziksel olarak daha uzun ya da daha kalın olan bir USB 2.0 kablo yine de en fazla 2,5 Watt güç ve 480Mbps (80MB/s) gibi günümüz cihazları için çok düşük değerler sunabilecektir. USB 3.1 ve üzeri için tasarlanmış şarj cihazları ile sorun oluşturma ihtimali olacaktır.Ayrıca USB 3.1 ve sonrası sürümler ile gelen görüntü aktarımı ve benzeri gelişmiş özellikleri de desteklemeyecektır.

Günümüzde USB-C’nin en çok kullanıldığı uygulamaları aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz:

• Akıllı telefonlar ve tabletler için veri ve güç bağlantısı.

• USB Çoklayıcılar/Dock ; tek bir USB-C/Thunderbolt bağlantı noktası üzerinden birden fazla cihazın sisteme bağlanmasını sağlar.

• Monitör bağlantısı. Yeni nesil ekran kartı ve monitörlerde ses ve görüntü aktarımı için USB-C bağlantısı da kullanılmaktadır.
• Sanal Gerçeklik/Artırılmış Gerçeklik başlıkları. Güncel AR/VR başlıkları sistemlere bağlanmak için USB-C arayüzünü kullanmaktadır. Örneğin PlayStation VR2, PlayStation 5 üzerindeki USB Type-C/USB-C yuva üzerinden iletişim kurmaktadır.

Son söz

USB-C bağlantısı, küçük boyut ve yüksek performans özellikleri ile günümüz cihazları için en uygun bağlantı seçeneğini sunuyor. Bunu yaparken USB’nin ilk oluşturulma amacını da gerçekleştirmeyi başarıyor. Nerede ise tüm yeni sistem ve donanımlarda standart hale gelmesi ile daha kullanışlı ve rahat bağlantılara imkan tanıyor. Telefonlar ve tabletler başta olmak üzere tüm taşınabilir cihazlar, bilgisayar çevre birimleri, yazıcı/tarayıcılar, projeksiyon cihazları, ağ adaptörleri gibi günümüzde büyük boyutlu farklı arayüzler ile sistemlere bağlanan cihazlar USB-C ile sistemler ve hatta kendi aralarında bağlantı için USB-C’yi kullanabilecekler. Cihazlara hızlı ve yüksek miktarda güç ve veri aktarımı sağlayan bu evrensel bağlantı sayesinde 100Watt güç ya da 4K çözünürlükte videolar tek bir kablo ile birden fazla ekrana kolayca aktarılabiliyor.

USB 3.2 Gen 2×2 ve USB4 ile birlikte USB-C artık tek USB bağlantı tipi olmuş durumda. Apple, Google ve Samsung gibi sektör lideri firmaların da benimsemiş olması taşınabilir cihazlar için de USB-C’nin önemli olacağını gösteriyor. Windows, Android, iOS işletim sistemleri de tüm güncel USB sürümleri için destek çalışmalarını sürdürüyor. 2024 Ocak ayı içerisinde Microsoft; Windows yapı 23615 ile 80Gbps USB4 2.0 desteğini sunmaya hazırlandığını duyurdu. USB4 2.0, Type-C bağlantılı tüm USB ve Thunderbolt cihazlar ile kullanılabilecek.

Önde gelen tüm üreticilerin de desteği ile USB-C, gün geçtikçe daha fazla üründe kullanılarak tüm hızıyla yaygınlaşmayı sürdürüyor. İlerleyen yıllarda kullanıcılar cihazları için farklı farklı pek çok şarj aleti ya da kabloyu kullanmak zorunda kalmayacak. Ev ya da ofiste farklı cihazları bağlarken yaşanan kablo karmaşası sona erecek. Kısaca USB bağlanabilirlik ve taşınabilirlikte evrensel bağlantı olma hedefine ulaşmış olacak.