Alimenter un PC Portable par USB : Limitations et Solutions

Si vous travaillez à domicile, vous travaillez probablement sur un ordinateur portable ou une tablette. Et si votre appareil a été fabriqué au cours des deux dernières années, une chose est sûre : il n'a pas assez de ports pour connecter tous les accessoires dont vous avez besoin pour votre travail. L'année dernière, nous avons tous été privés de différentes choses, mais nous n'avons vraiment pas besoin d'être contraints par les ports de nos ordinateurs portables.

Cependant, en raison du grand nombre de versions USB, de nombreux utilisateurs peuvent être troublés quant à la technologie sous-jacente et à ce dont ils ont besoin pour améliorer la connectivité de leurs ordinateurs portables et tablettes. Voyons voir si nous pouvons éclaircir certains points.

L'Évolution de l'USB

L'Universal Serial Bus 1.0 a été introduit par le USB Implementer's Forum en janvier 1996, il y a exactement 25 ans. Avec cette introduction, nous avons également obtenu le connecteur USB-A. Il s'agit d'une prise rectangulaire, un connecteur unidirectionnel que nous connaissons tous. C'est aussi le connecteur que nous utilisons depuis 20 ans pour les clés USB et la connectivité des anciens PC et de toutes sortes de périphériques et d'appareils électroniques grand public. Il se trouve aussi dans nos voitures. Oui, il est partout.

Lorsque cette norme a été introduite, l'USB 1.x avait un taux de transfert maximum de 12 Mb/s. Au fil des ans, ce taux est passé à 480 Mb/s avec l'USB 2.0 et à 5 Gb/s avec l'USB 3.x et, récemment, à 40 Gb/s avec l'USB 4. L'augmentation massive de la bande passante a permis de connecter des éléments comme des écrans d'ordinateur, des cartes Ethernet, des adaptateurs Wi-Fi et toutes sortes d'autres choses à un PC sans avoir à l'ouvrir et à utiliser des slots internes.

Lorsque l'USB 3.1 a été introduit en 2013/2014, nous avons également vu un nouveau connecteur, le connecteur USB-C. C'est le petit connecteur ovale réversible que nous connaissons et aimons tous maintenant. Il est utilisé principalement sur les smartphones Android, certains modèles d'iPad et les ordinateurs portables PC et Mac. Mais il fait son chemin dans toutes sortes d'appareils électroniques grand public.

L'USB (de l'anglais, « Universal Serial Bus ») est une norme de bus informatique en série qui sert à connecter des périphériques informatiques à un ordinateur ou à tout type d'appareil prévu à cet effet (tablette, smartphone, etc.). Le bus USB permet de connecter des périphériques « à chaud » (quand l'ordinateur est en marche) et en bénéficiant du plug and Play qui reconnaît automatiquement le périphérique.

Tableau des Versions USB

Version USB Date d'Introduction Débit Maximum
USB 1.0 15 janvier 1996 12 Mbit/s
USB 1.1 Août 1998 12 Mbit/s
USB 2.0 Avril 2000 480 Mbit/s
USB 3.0 Novembre 2008 5 Gbit/s
USB 3.1 Juillet 2013 10 Gbit/s
USB 3.2 Août 2017 20 Gbit/s
USB 4 Août 2019 40 Gbit/s

Le Problème de l'Insuffisance des Ports

Actuellement, de nombreux ordinateurs portables ne disposent que d'un connecteur USB-C. Les MacBook d'Apple sont les plus grands délinquants dans ce domaine, car la société s'est montrée très agressive dans la suppression des ports au fil des ans. Mais ils ne sont pas les seuls. Des entreprises comme Dell, Lenovo, HP et Microsoft ont toutes rendu leurs produits plus fins et plus rationnels. En conséquence, il y a moins de ports du fait de cette leur volonté de tout rendre léger et connecté sans fil.

La génération actuelle de MacBook x86 d'Apple possède quatre connecteurs USB-C, et ses derniers MacBook M1 n'en ont que deux. Chacun de ces connecteurs peut fonctionner comme un port USB 3.0/4.0 avec un taux de transfert de 20 Gb/s et comme un port Thunderbolt 3. Thunderbolt, un standard créé par Intel, est encore plus rapide. Il peut transférer des données jusqu'à 40 Gb/s.

DisplayPort

DisplayPort est une interface d'affichage numérique développée par un consortium de fabricants de PC et de puces, et elle a été normalisée par la VESA, la Video Electronics Standard Association, en 2006. C'était donc avant le connecteur USB-C. C'est un connecteur spécial à 20 broches. Vous l'avez probablement déjà vu : il ressemble à un grand rectangle avec une encoche découpée.

Pratiquement tous les moniteurs de bureau que vous pouvez acheter ont maintenant des connecteurs DisplayPort, en plus des connecteurs HDMI ou DVI que vous trouvez normalement sur les moniteurs plus anciens. Pour la sortie vers un moniteur externe équipé d'un DisplayPort, vous avez besoin soit d'un câble HDMI vers DisplayPort, soit d'un câble DisplayPort-vers-DisplayPort, soit d'un câble USB-C vers DisplayPort.

Sur un PC portable équipé d'une interface DisplayPort ou USB 4, vous pouvez faire ce que l'on appelle le DisplayPort daisy-chaining. Cela vous permet d'utiliser un seul port USB-C pour vous connecter à plusieurs moniteurs externes, à condition que vos moniteurs aient à la fois des ports d'entrée et de sortie DisplayPort. Il y a une limite supérieure de cinq moniteurs avec DisplayPort utilisant un daisy chain - mais à une résolution inférieure. Vous pouvez connecter un moniteur 4K/5K par chaîne.

Cependant, sur un MacBook, le système d'exploitation ne prend pas en charge la fonction "daisy chain". Il vous faudra donc un port USB-C dédié à chaque moniteur, qui nous mènera aux stations d'accueil et aux hubs.

Hubs et Stations d'Accueil

La bonne nouvelle, c'est que sur les ordinateurs portables Mac et PC qui prennent en charge USB-C, USB 4, Thunderbolt 3 et Thunderbolt 4, un câble sortant de l'ordinateur portable peut être divisé en de nombreux ports à l'aide d'un hub ou d'une station d'accueil. Les stations d'accueil sont de plus en plus utilisées non seulement pour les ordinateurs portables, mais aussi pour les tablettes comme l'iPad.

Elles permettent de connecter différents types de dispositifs, et pas seulement des dispositifs USB-C ou USB-A. De nombreux concentrateurs comprennent des prises Ethernet Gigabit, carte SD, casque et audio, ainsi que des connecteurs DisplayPort dédiés. Ils peuvent également alimenter votre ordinateur portable avec une puissance allant jusqu'à 94 watts, fournie par USB PD, et disposent donc de leurs propres briques d'alimentation.

Un bon choix en fonction de vos besoins bien sûr c'est le Dock Pro Thunderbolt 3 de Belkin. Vous pouvez l'utiliser par exemple avec un MacBook Pro M1 et un iPad Pro 2018. Il dispose d'un chargeur en amont de 85 Watts, ce qui vous permet de charger votre ordinateur portable via les ports du dock : (2) Thunderbolt 3, (1) USB-A 3.1, (1) USB-C 3.1, (4) USB-A 3.0, (1) DisplayPort, (1) carte SD, (1) entrée/sortie audio 3,5 mm, et (1) Gigabit Ethernet.

Vous pouvez aussi utiliser le hub HyperDrive 6-in-1 USB-C. Bien qu'il ait été conçu pour l'iPad Pro et l'iPad Air, il est possible de l'utiliser avec un MacBook Pro et un Surface Pro X pour se connecter à un moniteur externe et utiliser les fonctionnalités de la carte SD.

Il est aussi possible d'utiliser un adaptateur AV numérique USB-C d'Apple qui ajoute un port USB-C, un port USB-A et une connexion HDMI. Il est minimal et facile à déplacer entre les bureaux ou les installations, mais il n'a pas tous les ports supplémentaires dont disposent les autres hubs, comme l'HyperDrive.

Problème de Batterie et Charge USB-C

Depuis les dernières réglementations européennes, l’USB-C est devenu le câble universel. Des smartphones aux ordinateurs portables, en passant par les tablettes, ce connecteur promet une simplicité d’utilisation sans précédent. Le cœur du problème se situe au niveau de la batterie. Contrairement aux chargeurs propriétaires, qui sont conçus spécifiquement pour votre machine, la charge USB-C fonctionne différemment. Au lieu d’alimenter directement les composants de votre ordinateur, l’énergie passe d’abord par la batterie.

Cela peut sembler anodin, mais les conséquences sont loin d’être négligeables. Imaginez que votre batterie court un marathon. Avec un chargeur propriétaire, elle court une fois, puis se repose. Avec l’USB-C, c’est comme si elle courait constamment des sprints. Ce cycle incessant de mini-charges et décharges accélère son usure.

Certains fabricants ont tenté de résoudre ce problème en introduisant la technologie USB-C Power Delivery (PD) Pass-Through. Cette innovation permet à l’ordinateur de puiser l’énergie directement depuis le chargeur, sans solliciter la batterie. Une solution parfaite, direz-vous ? Le PD Pass-Through est complexe à mettre en œuvre et coûteux. Résultat : peu d’ordinateurs en sont équipés.

Même sur les ordinateurs équipés du PD Pass-Through, son implémentation varie grandement d’un modèle à l’autre. Certains continuent de solliciter la batterie même lorsqu’elle est pleine et que l’ordinateur est branché. C’est comme laisser tourner le moteur d’une voiture à l’arrêt.

Solutions et Alternatives

Face à ces défis, certains utilisateurs avertis ont trouvé des parades. L’une d’elles consiste à limiter la charge de la batterie entre 40% et 60% grâce à des logiciels de gestion des performances. Cette astuce permet de réduire le stress sur la batterie.

Alors, faut-il totalement bannir la charge USB-C ? Pas nécessairement. Pour un usage ponctuel ou en déplacement, elle reste une option pratique. Le vrai problème survient lors d’une utilisation prolongée, notamment pour des tâches intensives comme le gaming ou le montage vidéo.

La solution ? Revenez aux sources. Utilisez le chargeur propriétaire de votre ordinateur pour les sessions de travail longues ou exigeantes. Il est conçu spécifiquement pour votre machine et sait comment la traiter avec soin. Réservez l’USB-C pour les situations d’urgence ou les courtes sessions de travail.

La charge USB-C peut accélérer l'usure de la batterie de votre ordinateur portable. Même avec la technologie Pass-Through, les limitations de puissance peuvent poser problème pour les tâches intensives. Privilégiez le chargeur propriétaire pour les longues sessions et réservez l’USB-C aux situations d’urgence.

Alimentation et Courant USB

La norme USB limite le courant admissible à 100 mA par défaut, à 500 mA après négociation entre l'hôte (PC) et le périphérique (batterie) pour l'USB 2.0, et cela monte à 900 mA pour l'USB 3.0. Cela ne signifie pas que le port USB sera effectivement capable de délivrer un tel courant (des périphériques présents sur les autres ports du même bus peuvent également consommer une partie du courant disponible), ni qu'un courant supérieur ne pourra pas être débité, mais seulement qu'un dépassement de ces limites doit être considéré comme une situation anormale.

En pratique, il peut arriver qu'un port USB 2.0 de PC fournisse un courant de 1A, et alors il est possible qu'il grille. L'USB a été conçu au départ pour transmettre des données, et pas pour servir de source d'alimentation principale.

USB-C : L'Avenir de la Connectivité

L’USB-C est partout où l’on se tourne de nos jours, des appareils mobiles aux ordinateurs portables et aux Docks, et il est là pour rester pour de bonnes raisons : L’USB-C est bien plus puissant que les précédents types d’USB. En fait, il s’agit de la norme émergente pour le transfert de données et la recharge dans l’insaisissable quête d’un connecteur aussi universel que possible.

Pour vous, cela signifie que l’USB-C offre une plus grande souplesse de travail, car vous pouvez l’utiliser pour charger un smartphone, une tablette et même un ordinateur portable ou un moniteur portable, ainsi que pour transférer des données. Au lieu d’avoir plusieurs câbles de chargement, vous n’avez souvent plus besoin que d’un seul câble USB-C.

Enfin, ce qui fait de l’USB-C l’outil qui vous permettra d’augmenter votre productivité, c’est le fait que l’USB-C fait tout avec un seul câble. Au lieu d’utiliser différents câbles et adaptateurs secteur pour le chargement, l’envoi de données, et à la fois vidéo et audio, l’USB-C peut tout faire.

TAG:

En savoir plus sur le sujet: