Як Apple обходить стандарти, змушуючи тебе платити. Колонка Олега Афоніна

1. Зміст статті Іноді складні речі починаються з простих: планшет iPad Pro 10.5 раптом перестав заряджатися...
2. І знову про пропрієтарних стандартах
3. Китай проти пропрієтарних стандартів
4. А чи знаєш ти? ..
5. висновки

Зміст статті

Іноді складні речі починаються з простих: планшет iPad Pro 10.5 раптом перестав заряджатися від стороннього блоку живлення з підтримкою стандарту USB PD. Дослідження цього маленького інциденту привело мене в світ хаосу, де Apple повністю слід стандартам, але вельми хитрими способами робить це так, що пристрої та периферія часто несумісні навіть між різними моделями пристроїв самої компанії.

Почалося все з того, що з черговим оновленням iOS від сторонніх блоків з виходом USB-C і підтримкою Power Delivery перестав заряджатися iPad Pro 10.5. Раніше працювало, потім - перестало; так буває. Після появи iOS 11.2 планшет знову знайшов можливість заряджатися від сторонніх блоків з виходом USB-C, але працює процес через раз, а швидкість заряду залишає бажати кращого.

Найпростіша ситуація, яку можна виправити заміною блоку живлення? Не вийшло: жоден з сторонніх адаптерів, виконаних за стандартом USB Power Delivery, не зміг швидко, а головне стабільно, а не через раз, впоратися зі своїм завданням. Невже все сторонні виробники, включаючи відому Delta (між іншим, деякі моделі зарядок для Apple випускає саме вона, а блоки живлення власної розробки продає під торговою маркою Innergie), так грубо порушують стандарт USB Power Delivery?

Все виявилося складніше.

Трохи передісторії. У попередньому матеріалі на тему зарядних пристроїв ми приводили посилання на інженера Google Бенсона Люня, який на добровільних засадах взявся за тестування кабелів і зарядних пристроїв стандарту USB-C. Все закінчилося тим, що черговий кабель спалив хромбук Бенсона. На зміну Бенсону Люню прийшов інший інженер з Google - Nathan K., який з ентузіазмом взявся за тестування. Його сторінка в Google Plus .

Натан тестує зарядки й проведення USB-C. Забігаючи вперед, скажу, що Натан теж спалив свій комп'ютер - як і Бенсон свого часу Pixelbook. З кількох десятків протестованих пристроїв відповідними стандартам виявилися буквально два або три, включаючи одну досить стару зарядку Innergie (Delta).

WWW

Тих, хто цікавиться технічними деталями відсилаємо на сторінки з оригінальними постинг Nathan K .: раз і два .

Підсумки дослідження Натана: погано - буквально все. Всі існуючі зарядки (крім Google), все, що зробила Apple (асоціація USB-IF заборонятиме ЗУ Apple починаючи з 1 січня 2018 року) всілякі Aukey ... Ось Qualcomm, як не дивно, зі своїм Quick Charge 4.0 вгадала: їх поки не забороняють (швидше за все, тому, що їх просто немає на ринку). Зате все без винятку ЗУ з виходом USB-C і з підтримкою попередньої версії Quick Charge 3.0 - офіційні порушники.

Apple has until Jan 1 2018 to stop supporting their previously allowed by 4.8.2 charging methods in their Macs and i-Devices, and until Jan 1 2019 to stop supporting it for their new chargers. As for QC 2 and 3, those were never allowed to begin with on a Type-C connector if they changed voltage to beyond default usb levels.

У цей момент у мене почало закрадатися підозра, що це не виробники такі, а стандарт такий. За весь час існування Qualcomm Quick Charge 2.0 і 3.0 я жодного разу не чув про випадки систематичної несумісності зарядних і заряджаються пристроїв. Щоб зарядка QC 3.0 не працювала зі смартфоном QC 2.0 або 3.0? Не було такого, хіба що можливий шлюб в окремому пристрої. Інша справа, що Quick Charge досить погано масштабується на комп'ютери і ноутбуки ...

А що ж Apple, учасник консорціуму USB-IF і один з родоначальників як стандарту USB-C, так і протоколу Power Delivery? Чому iPad Pro 10.5 Неможливо зарядити телефон від сторонніх зарядних пристроїв з виходом USB-C, хоча, по ідеї, повинен?

Відповідь тут складніше, ніж здається. Подивимося уважно на блок живлення на 29 Вт, який нам пропонує сама компанія Apple.

Цей блок - безумство відразу з декількох точок зору. Позитивні сторони цього блоку харчування - винятковий підхід до безпеки. Цей блок ні при яких обставинах не загориться і не зашкодить пристрій, до якого його підключають. Туди вбудовано стільки різноманітних захисних механізмів, що вони займають більшу частину обсягу зарядки. ККД і ефективність - позамежні; цей БП практично не гріється навіть при віддачі повної паспортної потужності. Я тестував два зарядних пристрої - клону ЗУ від Apple (одне зовсім безіменне, друге під маркою Auckly - не плутати з Aukey, 45-ватний блок якої також тестувався і також не заробив); сильне нагрівання і високочастотний писк - лише самий початок проблем.

Ці блоки живлення не заряджають iPad Pro (струм 0,5 А при напрузі 5 В).

А цей - заряджає (профіль USB PD, але: сильне нагрівання, високочастотний писк, всередині щось перекочується).

У ЗУ від Apple встановлений «розумний» контролер, який може не тільки отримувати дані від підключеного пристрою, але і оновити власну прошивку, а в теорії ще й пошпіоніть за користувачем. Єдине подібне рішення - штатний ЗУ від останнього Google Pixelbook 2017. І останнє. В Apple використовують розширення специфікації Power Delivery - «кастомниє протоколи»: USB PD не визначає профіль на 14,5 В (є тільки 15 В), а саме за цим профілем повинні заряджатися iPad Pro 10.5, 12.9 і 12.9 (2017).

Якби Apple випустила блок живлення такої якості, але відповідає стандарту USB Power Delivery, за нього не шкода було б будь-яких грошей, а конкурентам залишилося б тихо піти з ринку. На жаль, 29-ватний блок живлення Apple визначає лише такі профілі: 14,5 В / 2 А (розширення USB-PD) і 5,2 В / 2,4 А (з якого боку це відноситься до стандарту - загадка).

Проблема не тільки в старенькому БП на 29 Вт, який був «grandfathered» консорціумом USB-IF в знак поваги до одного з родоначальників стандарту PD. Проблема в тому, що у Apple (див. Вище про «одного з родоначальників») немає жодного (!) Зарядного пристрою, яке відповідало б стандарту USB Power Delivery, - і це при тому, що працюють всі ЗУ від Apple (з виходом USB-C) виключно відповідно до букви стандарту! Так-так, навіть пристрій 29 Вт, в якому немає жодного стандартного профілю USB Power Delivery, виконано в буквальному відповідно стандарту! Як це можливо? В Apple вирішили використовувати власне розширення стандарту - додатковий профіль Power Delivery, який чітко визначається згідно розширенню стандарту PD custom charging. Вийшло абсолютно дивовижно: зарядний пристрій, що повністю відповідає (що існував в момент виходу) стандарту - але толком не сумісне ні з одним пристроєм, крім власне Apple.

Що це означає на практиці? Зарядкою Apple на 61 Вт або 87 Вт ти зможеш заряджати iPad Pro 10.5, але заряджатися він буде ПОВІЛЬНО! А ось від зарядки на 29 Вт - швидко. Чому? Тому що в тих, що на 61 Вт і 87 Вт, відсутній потрібний профіль PD (14,5 В / 2 А), а в тій, що на 29 Вт, - присутній. Це не було криміналом, коли стандарт PD тільки виходив, але на сьогоднішній день являє собою порушення останньої ревізії стандарту (за стандартом PD, все зарядки з більшою потужністю повинні володіти всіма профілями зарядок з меншою потужністю - на практиці це не дотримується).

Як це працює? Візьмемо зарядний пристрій Apple з вихідною потужністю 61 Вт. Пристрій підтримує такі: 20,3 В - 3 A (USB PD), 9 В - 3 A (USB PD), 5,2 В - 2,4 A. У USB PD в якості стандартних профілів прописані 5 В / 3 А , 9 В / 3 А, 15 В / 3 А, 20 В / 3 А. Помічаєш невідповідність? Вимога стандарту виникає з простої логіки: якщо користувач купує більш потужний зарядний пристрій, то він зможе з його допомогою заряджати ВСЕ пристрої, які вимагають меншої потужності, - і не замислюватися про те, яке напруга і сила струму для цього потрібні. Логічно?

Ні! У Apple інша логіка: все повинно бути просто і зрозуміло і працювати «одним кліком». За «однокліковой» логіці Apple, є такий матриця того, як саме і з якою швидкістю буде заряджатися iPad Pro 10.5 і iPad Pro 12.9 (2017) від різних ЗУ:

• комплектна зарядка (вихід USB-A): 12 Вт (5 В / 2,4 A);
• сторонні блоки живлення USB-C PD: 18 Вт (9 В / 2 А), але спрацьовує через раз через те, що Apple використовує ряд нестандартних рішень (там деякий бардак в електричній частині, пов'язаний з зворотною сумісністю);
• блок Apple 29W: 29 Вт (за профілем 14,5 В / 2 А);
• блоки Apple 61W, 87W: 18 Вт (за профілем 9 В / 2 А, так як профілю на 14,5 або 15 В в них просто немає).

Таким чином, для будь-якого користувача останніх моделей iPad Pro має бути абсолютно очевидно, що 29 Вт - це 29 Вт, а 61 або 87 - це 18.

Вишенька на торті: на сайті самої Apple в якості ЗУ, що підтримують швидку зарядку для iPad Pro 10.5, перераховані всі три - на 29, 61 і 87 Вт.

На те, щоб отримати цю інформацію, я вбив три вечори читання виключно технічних форумів. Напевно, моя логіка працює якось не так.

І знову про пропрієтарних стандартах

Так що ж виходить, відкритий стандарт USB Power Delivery - зло, раз вже ніхто, навіть почесні члени консорціуму, не в змозі випустити повністю сумісні пристрої?

Нітрохи. Проблема тут саме в пропрієтарних стандартах. Пристрої під керуванням iOS використовують закритий роз'єм Lightning. Яким чином зроблена комутація цього (старого вже за сучасними мірками) роз'єму з сучасним стандартом USB-C? По суті, в фірмовий шнур USB-C - Lightning вбудований перехідник з USB-C на USB-A, після чого, як то кажуть, «завдання виконане». Але ж хочеться заряджатися швидше, причому за стандартом USB PD, який не повинен працювати поверх USB-A! Як завжди, в Apple пішли своїм шляхом і в кабель USB-C - Lightning вбудували абсолютно пропріетарний контролер, який і домовляється із зарядним пристроєм. При цьому контролер обмежує максимальний передається по кабелю струм значенням 2 А.

Дальше більше. Сказати, що iPad Pro 10.5 зовсім не підтримує зарядні пристрої USB PD, не можна: домовляються про напругу і струм заряду пристрою саме з цього протоколу. Але ... в специфікації USB PD відсутня профіль з напругою 14,5 В! Відповідно, в зарядних пристроях не Apple його просто немає (точніше, не повинно бути)!

Далі ми вступаємо на тонкий лід спекуляцій, збираючи по крихтах інформацію, якої ділилися користувачі. Створюється враження, що до iOS 11.0.2 включно в Apple закривали очі на не зовсім відповідну напругу заряду і погоджувалися заряджатися від стандартного для USB PD профілю 15 В / 2 A (фактично споживаючи 14,8 В / 1,95 A відповідно до звітів дослідників) . Потім цю можливість відключили, залишивши PD тільки з фірмовою зарядкою Apple, причому тільки і виключно ЗУ Apple на 29 Вт.

І нарешті, схоже, що в iOS 11.2 включили назад профіль PD на 9 В: тепер пристрій погоджується заряджатися по протоколу USB PD за профілем з напругою 9 В (але з обмеженням сили струму 2 А). Таким чином, сторонні ЗУ, виконані в повній відповідності специфікації USB Power Delivery, здатні заряджати нові iPad Pro з максимальною потужністю 18 Вт, а ЗУ Apple 29 Вт - на повній потужності за профілем 14,5 В / 2 А.

Китай проти пропрієтарних стандартів

Насправді той жах, який творить Apple, - це квіточки. Apple хоча б дотримується букви стандартного протоколу. Те, що випускають китайські виробники, взагалі за межами добра і зла. Так, на контактах D + / D- китайських ЗУ може бути напруга (щоб спілкуватися по протоколах «старого» Apple і Quick Charge); через це, зокрема, при спробі заряджати такими блоками живлення планшет iPad Pro 10.5 пристрій вважатиме, що він підключений ні до ЗУ, а до комп'ютера, і заряджатися буде струмом 0,5 А - тобто взагалі практично не буде заряджатися, з його-то акумулятором.

А чи знаєш ти? ..

А чи знаєш ти, що пристрої Apple точно ідентифікують підключений зарядний пристрій? Що iPad, що Macbook розрізняють фірмові зарядки Apple; зарядки, які підробляються під фірмові ЗУ Apple; сторонні ЗУ, відповідні протоколу PD, і сторонні ЗУ, виконані з порушеннями протоколу. Відповідно, в кожному конкретному випадку пристрій може вибрати, за яким профілем воно буде заряджатися.

висновки

Які висновки можна зробити з ситуації із зарядними пристроями? Висновок про те, що Apple розвела на рівному місці моторошний бардак, я залишу в стороні.

З iPhone 8, 8 Plus і X йдуть класичні адаптери на 1 А класу «викинути разом з коробкою», які здатні заряджати пристрої потужністю 5 Вт. З iPad і iPad Pro вже краще - там поставляється блок живлення 12 Вт, але виключно тому, що від стандартного блоку на 5 Вт пристрій не стане заряджатися зовсім. Заряджають ці блоки живлення з параметрами 5 В / 2,4 А.

Блок живлення на 29 Вт йде в комплекті з Macbook (12 "), але можна купити і окремо (і за немаленькі гроші). Ще буде потрібно кабель USB-C - Lightning, який теж варто дивовижних грошей.

Висновок про те, що Apple - виключно жадібна компанія, що поклала неадекватні блоки живлення в комплект з iPad Pro 10.5, 12.9, а також iPhone 8, 8 Plus і X, я теж робити не буду: бажання компанії заробити на кожну дрібницю давно відомо.

Правильний висновок: для зарядки iPad Pro 10.5 і 12.9 (2017), а також останнього покоління iPhone потрібно купувати БП Apple на 29 Вт. А ось iPad 12.9 першого покоління (2015 року) чудово заряджає від сторонніх зарядок, включаючи зарядку від Xiaomi за профілем 15 В / 2 А!