Коннектор в айфоне что это

Чем Lightning лучше USB Type-C

Apple внедрила USB Type-C в iPad Pro и добавила разъем в новый адаптер быстрой зарядки, но не спешит устанавливать его в iPhone, делая ставку на проверенный временем Lightning. Кажется, пришло время с ним прощаться, ведь появился по-настоящему серьезный конкурент от USB, который, кажется, способен на большее. Так ли это? В чем разница между этими интерфейсами? Какой надежнее и лучше? Почему пользователи iPhone недолюбливают Lightning? Собрали необходимую информацию воедино.

Рассказываем об основных отличиях Lightning и USB Type-C

Что такое Lightning

Apple представила Lightning в 2012 году и с тех пор ходило немало пересудов на тему того, что этому разъему пора на покой. Несмотря на компактность и простоту в использовании, есть ряд недостатков. Один из них связан с тем, что Lightning — это закрытый стандарт Apple и все характеристики и права на эту марку принадлежат ей. Именно по этой причине такие аксессуары стоят гораздо дороже, чем пресловутый USB, в том числе, Type-С. В нашем канале Яндекс.Дзен мы уже не раз говорили, что инсайдеры не первый год трубят о том, что компания планирует избавиться от своей разработки, выбрав универсальный Type-C, но в это сложно поверить.

Что лучше? У обоих разъемов есть свои плюсы

На это есть одна важная причина, точнее, три буквы: MFi (Made For iPhone/iPad). Это программа сертификации, которая существует еще с начала позапрошлого десятилетия. Данная сертификация подразумевает то, что производитель аксессуаров обязан выполнить специальные условия, связанные с надежностью товара. Если все отлично, то производитель может использовать логотип на продукции, а покупатель получает более-менее качественный товар, который проверен и безопасен для смартфона. Основная фишка сертификации в том, что внутри кабеля для зарядки установлен чип, который контролирует процесс и не дает устройству перегреться. Если чипа нет, или он работает неправильно, то появляется уведомление «Этот аксессуар не поддерживается».

Поэтому, покупая новый аксессуар, не скупитесь на тот, что подороже с логотипом MFi.

Что лучше: Lightning или Type-C

Оба разъема симметричны: благодаря конструкции, нет разницы, как вставлять кабель в гнездо. Что надежнее? Lightning — это цельный штекер, который медленно изнашивается. Благодаря отсутствию выемки (как у USB Type-C) он меньше подвержен износу. В пользу нового Type-C говорит и то, что он гораздо популярнее разъема Apple — больше шансов найти такой кабель для Android, чем «зарядку для айфона». Не стоит забывать о скорости передачи данных: у Type-C она может достигать 10 Гбит/с.

Как показывает практика, разъем от Apple гораздо надежнее

Что лучше? У обоих стандартов есть свои плюсы, но всё же будущее за USB Type-C — этот разъем быстрее и эффективнее, он универсальнее и создан на долгие годы. Вот увидите, его будут внедрять не только в смартфоны и умные колонки, но и в другие умные гаджеты — возможности Type-C невероятно велики. Проблематично то, что Apple вряд ли откажется от своего детища, ведь контролировать сертификацию кабелей Type-C станет гораздо проблематичнее.

За что не любят Lightning

Недолюбливают фирменный разъем Apple не только хейтеры, но и собственные фанаты, устраивающие friendly fire. Большинство использующихся кабелей Lightning по-прежнему оснащены USB 2.0 и передают данные с низкой скоростью. Этого крайне недостаточно в 2021 году. Единственный выход — приобрести новый iPhone, в котором USB 2.0 заменен на Type-C, но вариант, мягко говоря, не самый бюджетный. Кстати, о цене: фирменные зарядки — не из дешевых, в отличие от USB. Об этом уже написано чуть выше, но эта претензия — палка о двух концах. С одной стороны, пользователей ограждают от бракоделов с их копеечными зарядками. С другой, это за наш же счет. Хорошо это или плохо? Поделитесь своим мнение в нашем Telegram-чате.

Apple по-своему трактует понятие «быстрая» зарядка

Пользователей также не устраивает отсутствие по-настоящему быстрой зарядки. Android-смартфоны давно бьют рекорды, но в iPhone приходится довольствоваться тем, что есть. Вся проблема кроется в ограничениях Lightning, которых нет у USB Type-C. В целом, если не Apple, то кто должен прекратит эту тягомотину с разъемами, которая тянется аж с самых истоков существования смартфонов. Да, это ударит по выручке компании, но вряд ли это принесет непоправимый урон — сомневаюсь, что фирменные кабели Type-C от Apple перестанут пользоваться спросом.

Отказ от Lightning — смелое решение в стиле Apple. В это сложно поверить, но когда-то это должно произойти. С другой стороны, на данный момент фирменный разъем гораздо надежнее, чем Type-C. Понятно, что за ним будущее и у него больше плюсов, чем минусов. Отказавшись от Lightning компания потеряет немного денег, зато мощно расширит экосистему, над которой усердно работает в последние годы. Тот самый случай, когда нужен шаг назад, чтобы потом сделать два шага вперед.

Источник

Как устроен Apple Lightning

Это моя маленькая статья с описанием (почти) всего, что я знаю об интерфейсе Apple Lightning и связанных с ним технологиях: Tristar, Hydra, HiFive, SDQ, IDBUS и др. Но сначала маленькое предупреждение…

Читайте эту статью на свой страх и риск! Информация основана на большом количестве внутренних материалов AppleInternal (утечка данных, схем, исходных кодов), которые я прочёл по диагонали. И, конечно, на моих собственных исследованиях. Должен предупредить, что я никогда раньше не проводил подобных исследований. Таким образом, эта статья может использовать неправильные или просто странные термины и оказаться частично или полностью неправильной!

Прежде чем углубиться, давайте кратко разберёмся в терминах:

Что такое Lightning?

Lightning — это цифровой интерфейс, используемый в большинстве устройств Apple iOS с конца 2012 года. Он заменил старый 30-контактный разъём.

На картинке выше гнездо разъёма, а на картинке ниже его распиновка:

Пожалуйста, обратите внимание, что в разъёме контакты с обеих сторон коннектора не соединены в одном и том же порядке. Таким образом, хост-устройство должно определить ориентацию кабеля, прежде чем что-то делать.

Хотя это не всегда так. У многих аксессуаров Lightning, которые мне попадались, в разъёмах зеркальная распиновка.

Что такое Tristar и Hydra?

Tristar — это интегральная схема, встроенная в каждое устройство с гнездом разъёма Lightning. По сути, это мультиплексор:

Кроме всего прочего, его основная цель состоит в том, чтобы соединяться со штекерным разъёмом Lightning, как только он подключён — определять ориентацию, Accessory ID и надлежащим образом маршрутизировать внутренние интерфейсы, такие как USB, UART и SWD.

Hydra — это новый вариант Tristar, используемый начиная с iPhone 8/X. Видимо, наиболее существенным изменением является поддержка беспроводной зарядки, но это ещё предстоит проверить:

Мне известны пять основных вариантов Tristar/Hydra:

Что такое HiFive?

HiFive — это дочерний интерфейс Lightning, то есть штекерный разъём. Он также содержит логический элемент — этот чип известен как SN2025/BQ2025.

Что такое SDQ и IDBUS?

Эти два термина часто считают своего рода синонимами. Для удобства я буду использовать только термин IDBUS, так как он кажется мне более правильным (и именно так технология называется в спецификации THS7383).

Итак, IDBUS — это цифровой протокол, используемый для коммуникации между Tristar и HiFive. Очень похож на протокол Onewire.

Теперь можем начать

Давайте прослушаем коммуникации Tristar и HiFive. Возьмите логический анализатор, переходную плату Lightning с соединением для гнезда и штекерного разъёма, какой-нибудь аксессуар (обычный кабель Lightning-to-USB отлично подойдёт) и, конечно, какое-нибудь устройство с портом Lightning.

Сначала подключите каналы логического анализатора к обеим линиям ID переходной платы (контакты 4 и 8) и подключите плату к устройству, но пока не подключайте аксессуар:

Сразу после этого начните выборку (подойдёт любая частота от 2 МГц и выше). Вы увидите что-то вроде этого:

Как видете, Tristar опрашивает каждую линию ID по очереди — одну за другой. Но поскольку мы не подключили никакого аксессуара, опрос явно провалился. В какой-то момент устройство устанет от этого бесконечного потока отказов и остановит его. А пока давайте разберёмся, что именно происходит во время опроса:

Сначала мы видим длинный интервал (около 1,1 миллисекунды), когда просто уровень высокий, но больше ничего не происходит:

Видимо, это время используется для зарядки внутреннего конденсатора HiFive — энергия от него будет затем использоваться для питания внутренних логических чипов.

Гораздо интереснее то, что происходит потом:

Очевидно, это поток каких-то данных. Но как его интерпретировать? Как расшифровать? Давайте виртуально разделим его на минимальные значимые части — то, что я называю словами:

По сути слово — это сочетание падения-подъёма-падения:

* STOP используется, когда это последний бит в байте

Используя приведённую выше таблицу теперь мы можем построить простой декодер протокола:

Как видите, сначала хост посылает BREAK — когда Tristar хочет отправить новый запрос, хост всегда начинает с этого слова. Затем наступает этап передачи данных. Пожалуйста, обратите внимание, что у последнего (8-го) бита в байте более длительный этап восстановления. Когда этап передачи данных заканчивается, хост отправляет ещё один BREAK. Затем дочернее устройство должно отправить ответ (после задержки не менее 2,5 микросекунд — см. таблицу). Tristar будет ждать ответа около 2,2 мс. Если ответ не выдан в этот промежуток времени, Tristar попытается опросить другую линию ID.

Теперь давайте рассмотрим этап данных на примере выше — 0x74 0x00 0x02 0x1f :

И вот что появляется на IDBUS после запроса 0x74:

HiFive ответил! И если вы прокрутите дальше, то увидите много других пар запрос/ответ:

Некоторые запросы не нуждаются в ответе:

Интерпретация запросов и ответов IDBUS

Самый важный запрос IDBUS — это 0x74, он используется для двух целей: чтобы приказать HiFive включить полное напряжение и силу тока (в случае, если оно поддерживается аксессуаром), спросить его о конфигурации контактов, которые поддерживаются кабелем, и некоторых других метаданных.

О том, как кодируются данные ответа 0x75, известно не так уж много. Но некоторые биты доступны в старой спецификации Tristar:

Первый байт данных ответа 0x75

Используя эти таблицы, давайте расшифруем ID нашего кабеля ( 10 0C 00 00 00 00 ) с учётом того, что линия ID найдена на контакте ID0:

Первый байт ответа 0x75 кабеля

Таким образом, ACCx — это 00, Это означает, что пин ID0 просто привязан к IDBUS, а Dx = 01 означает, что пины DP1/DN1 настроены как USB0_DP/USB0_DN. Именно то, что мы ожидали от стандартного USB-кабеля.

А теперь давайте перехватим что-нибудь поинтереснее:

Вот полный (?) список запросов IDBUS от @spbdimka:

Совет №1: вы можете легко получить свойства аксессуара, включая его идентификатор, используя accctl:

Это внутренняя утилита Apple, поставляемая со сборками NonUI/InternalUI. Но вы можете легко запустить её на любом устройстве после джейлбрейка.

Совет №2: вы можете легко получить конфигурацию контактов кабеля с помощью diags:

Обратите внимание, что эта команда доступна только на iOS 7+.

Совет №3: вы можете легко отслеживать запросы/ответы 0x74/0x75, генерируемые SWD-пробами, установив debug env var, равное 3:

Затем на виртуальном COM от кабеля вы увидите что-то вроде этого:

HOSTID

В одной из таблиц выше можно увидеть упоминание некоего HOSTID. Это 16-битное значение, передаваемое в запросе 0x74. Похоже, что оно также влияет на ответ HiFive. По крайней мере, если установить для него недопустимое значение (да, это возможно с diags), HiFive перестаёт с ним работать:

Впрочем, в прошивке KongSWD/KanziSWD есть переменная окружения disableIdCheck, которую вы можете настроить так, чтобы игнорировать недопустимый HOSTID.

Важное примечание: У Kong и Kanzi нет HiFive в качестве выделенного непрограммируемого чипа. Эти аксессуары эмулируют его с помощью микроконтроллера и/или блока FPGA, что позволяет его легко обновлять/перепрограммировать.

В таблице Accessory ID выше можно заметить, что Kong и Kanzi посылают разные ответы в зависимости от того, запускается или нет Astris, это программное обеспечение AppleInternal, предназначенное для отладки с помощью SWD-проб (или зондов). Если вы расшифруете эти ответы с помощью приведённых выше таблиц, то обнаружите, что когда Astris не запускается, зонд будет действовать точно так же, как DCSD — USB на линиях D1 и debug UART на линиях D2. Но когда отладочное программное обеспечение работает, линии ACCID переключаются на SWD.

Но что, если мы хотим запустить Astris после того, как зонд уже подключён к устройству? Что будет делать кабель? Как он будет переключаться между линиями ACC на SWD? Вот тут-то WAKE и вступает в игру! HiFive (или устройство, которое его эмулирует) может инициировать WAKE — и процесс перечисления IDBUS начнётся снова: Tristar отправит запрос 0x74, Kong/Kanzi ответит новым идентификатором, Tristar подтвердит его и направит линии ACC на внутренние линии SWD (SoC должен это поддерживать на физическом уровне, конечно).

Рукопожатия питания

Последнее, что я собираюсь рассмотреть — рукопожатия питания (power handshakes). Это алгоритм, основанный на запросах/ответах IDBUS, которые драйверы ядра Tristar используют перед тем, как разрешить зарядку от аксессуара.

Когда кабель Lightning просто где-то лежит, подключённый к зарядному устройству/компьютеру, но не подключённый к устройству, HiFive ограничивает ток на PWR действительно небольшим значением (около 10-15 мА по моим измерениям). Чтобы включить полный ток, запрос 0x74 должен быть выдан Tristar и обработан HiFive. Для SecureROM/iBoot этого достаточно, но при загрузке ядра необходимо сделать дополнительные шаги:

Несколько слов об ESN и интерфейсе Tristar I2C

Ещё одна особенность Tristar, о которой я хотел бы рассказать, — ESN. Это маленький блоб, который Tristar хранит в своём EEPROM (на CBTL1610A2 и более поздних версиях). Его можно получить по IDBUS с помощью кабеля Serial Number Reader (или Kanzi, они в основном одинаковые, за исключением разных USB-PID и немного отличающихся корпусов)

Проще говоря, отправив этот блоб на ttrs.apple.com, вы можете получить серийный номер устройства. Этот механизм используется сотрудниками Apple Store/Apple Premium Reseller для извлечения SN с мёртвых устройств (если Tristar ещё жив):

Что происходит на IDBUS при получении ESN, задокументировал @spbdimka:

Подготовка

Процедура «прошивки» ESN на Tristar называется подготовка (provisioning). Она происходит с диагностикой на стороне устройства, через EzLink на принимающей стороне в три этапа.

Вы можете проверить состояние с помощью diags:

… а также получить ESN:

Кстати, у diags вообще богатый набор команд Tristar (доступен, начиная с iOS 7):

Tristar I2C

Tristar доступен на шине I2C (адрес 0x34 для записи, 0x35 для чтения). Именно так diag и драйверы ядра с ним взаимодействуют.

О реестрах публично известно не так уж много. Много информации о самой карте регистра можно получить из утёкшего исходного кода iBoot (только для THS7383 — кажется, обратно совместимого с CBTL1608 — и CBTL1610), но не так много о том, что нужно туда записать, чтобы добиться каких-то интересных результатов.

Ещё одним источником знаний является модуль Tristar из diags (легко извлекаемый через SWD во время его работы). Например, мне удалось отреверсить алгоритмы чтения состояния подготовки и ESN. Затем я реализовал это как дополнение к моей нагрузке для iBoot под названием Lina:

Я также попытался изменить алгоритм записи ESN, но потерпел неудачу — механизм слишком сложный для меня. Однако фрагменты кода от Lina доступны здесь.

Электрические характеристики Tristar

Сам Tristar питается от источника 1,8 В. Линии для IDBUS устойчивы к 3,0 В, согласно моему осциллографу:

Таким образом, без схемы сдвига уровня лучше не пытаться взаимодействовать с IDBUS с помощью устройств, устойчивых к 5 В, как некоторые модели Arduino.

Источник

Apple пора отказаться от Lightning и поставить Type-C в iPhone. Какие у этого плюсы и минусы

Уже практически вся техника Apple имеет разъём USB Type-C. Впервые он появился в MacBook 2015 года, потом в iPad Pro 2018 и в сентябре 2021 года разъём дебютировал в новом поколении iPad mini.

На презентациях Apple всегда подчёркивает, что с помощью Type-C можно удобно работать с различным оборудованием, напрямую подключать камеры и другую периферию. Да, чёрт возьми, это действительно позволяет сделать из мобильного гаджета рабочий девайс!

До сих пор не понимаю, почему такого разъёма не появилось в iPhone, хотя бы в Pro-версии. Я, как обладатель Google Pixel с разъёмом Type-C, могу сказать, что это действительно то, чего не хватает в iPhone. Но есть минусы.

Плюс: iPhone можно будет заряжать кабелем практически от любого смартфона

Lightning был прорывом для 2012 года. Но прошло уже 9 лет.

Не могу сказать, что найти Lighting в компании друзей или в каком-то заведении сложно, нет, они есть практически везде и практически у всех. Но Type-C не менее распространён, и есть в большинстве современных смартфонов. Даже в самых бюджетных.

Представьте, что вы можете одним кабелем и одним блоком питания заряжать, как MacBook, iPad, так и iPhone. Согласитесь, удобно!

Недавно ЕС изъявили, что приложат усилия, дабы внести единый стандарт разъёма для всех смартфонов, в том числе и для iPhone. Apple на это резко отреагировали, заявив, что подобный проект будет тормозить развитие технологий. Я так не считаю.

Потому что сама Apple не обновляла стандарт Lightning с момента его появления в 2012 году. Да-да, iPhone 13 Pro Max передаёт информацию по кабелю со скоростью iPhone 5. Даже самые ярые фанаты Apple наверняка не будут против такого нововведения.

Минус: множество аксессуаров отправится на покой

На рынке есть много достойных док-станций для iPhone.

Пресловутая экосистема Apple, о которой многие любят говорить, заключается не только в софтверных фишках, но и в «железках». Производители делают огромные деньги на продаже аксессуаров Lightning. В том числе и сама Apple.

Так что большинство док-станций, кабелей которые используются в течение нескольких лет придётся выкинуть или продать. Это печально.

Хотя рынок аксессуаров с Type-C не менее богат, а его адаптация под iPhone наверняка заняла бы всего несколько месяцев.

Плюс: передавать данные можно будет быстрее

Формат USB 2.0, используемый в Lightning не соответствует современным реалиям.

Есть категория людей, которые считают, что в мир облачных хранилищ, AirDrop и прочей беспроводной синхронизации проводное подключение не нужно. Отвечу за другую категорию кратко: нужно!

Как минимум в случае с iPhone 13 Pro Max и тяжеловесным кодеком ProRes. Допустим, вы наснимали экранного времени на полтерабайта и вам нужно всё это скинуть на рабочий компьютер, чтобы добавить на монтажную линию. И все эти файлы будут перекачиваться по стандарту USB 2.0.

Напомню, что минута видео в ProRes 4K на iPhone 13 Pro весит 5,5 Гбайт. И скачивать такой объём информации на компьютер придётся явно не пару минут.

Минус: Lightning для AirPods придётся носить отдельно

Беспроводная зарядка не универсальный вариант.

Новые AirPods 3 по-прежнему имеют зарядку Lightning. Точно так же, как и AirPods Pro, и AirPods Max… Это я ещё не говорю о россыпи разных наушников Beats.

Выходит, что для этих наушников всё равно придётся носить отдельный кабель. Единственное, что спасает, так это поддержка беспроводной зарядки в некоторых моделях наушников.

Надеюсь, что если Apple переведёт iPhone на Type-C, но то же произойдёт и с AirPods. Ну или хотя бы выпустит новые футляры с Type-C.

Плюс: iPhone Pro станет по-настоящему Proфессиональным

Альтернативой iPhone Pro Max теперь является iPad mini 6.

Закончу свой материал последним пунктом, и пусть это будет плюс, потому что мне кажется, что необязательно лишать всю линейку смартфонов Apple разъёма Lightning. Type-C будет достаточно для Pro-линейки iPhone.

Думаю, что настоящие профессионалы, приобретающие себе эти смартфоны, оценят нововведение с положительной стороны. Вспомните анонс iPad mini, где Apple хвалилась тем, что для iPad есть различное медицинское оборудование.

А теперь представьте, какой прирост мобильности получат врачи, если они смогут подключать портативный аппарат ЭКГ или УЗИ к устройству весом несколько грамм. Бывают случаи, когда нести тяжёлое и дорогостоящее оборудование с собой невозможно.

Такие возможности пиарит сама Apple.

В таком случае iPhone мог бы стать ещё незаменимым помощником и для фотографов. Не зря же в максимальных конфигурациях теперь есть 1 терабайт памяти.

А вы, как думаете, нужен ли Type-C в iPhone? Пишите своё мнение в комментарии.

Источник