De waarheid over USB-C-adapters: Ontbrekende pins, trage snelheden en goedkope compromisoplossingen

Waarom sommige USB-C-adapters trager zijn, zelfs als ze eruitzien als USB 3.x — en hoe verborgen ontwerptrucs leiden tot USB-2.0-terugval

De korte uitleg: deze adapters kunnen gegevensoverdracht vertragen, maar niet altijd. De adapter op de foto is een USB-A-naar-USB-C-adapter, waarbij de blauwe inzet aan de USB-A-zijde wijst op USB 3.x-ondersteuning. Of deze de snelheid beperkt, hangt van meerdere factoren af. De eerste factor is de specificatie van de adapter zelf. Als de adapter ontworpen is voor USB 3.0 of USB 3.1 Gen 1 met 5 Gbit/s, of USB 3.1 Gen 2 met 10 Gbit/s, zal hij de prestaties niet beperken zolang alle apparatuur in de keten dezelfde snelheid ondersteunt. Veel goedkope adapters zijn echter intern slechts USB 2.0 met 480 Mbit/s, ook al zien ze er van buiten uit als USB-C-adapters — en die vertragen overdracht aanzienlijk.

De tweede factor is de prestatie van het apparaat waarin de adapter wordt aangesloten. Veel smartphones, laptops en tablets — vooral budgetmodellen — ondersteunen via USB-C alleen USB-2.0-snelheden. In dat geval blijft de verbinding traag, hoe goed de adapter ook is. De derde factor is de snelheidsspecificatie van de aangesloten USB-stick of opslagdrive. Ondersteunt deze slechts USB 2.0, dan blijft alles traag — ongeacht de adapter.

De adapter in het artikel lijkt een typische USB-A-female-naar-USB-C-male-OTG-adapter te zijn. Adapters van dit type presteren vaak slecht omdat veel ervan intern USB-2.0-apparaten zijn — zelfs als de USB-A-poort een blauwe inzet heeft die USB 3.0 suggereert. Veel van deze adapters hebben geen werkende SuperSpeed-bekabeling, waardoor de hele verbinding terugvalt naar USB 2.0. Deze ontwerpen hebben vaak ook beperkte stroomafgifte, wat de prestaties met externe SSD’s verder vermindert.

Er is een eenvoudige manier om te testen of de adapter de bottleneck is: sluit een snelle USB-3.0-stick of externe SSD aan. Worden slechts 35 tot 40 MB/s gehaald, dan beperkt de adapter de snelheid tot USB 2.0. Snelheden boven 300 MB/s betekenen dat de adapter op USB-3.0-niveau functioneert. Ook merk en model kunnen helpen om de daadwerkelijke capaciteit vast te stellen.

Sommige adapters zijn slechts pin-tot-pin-verbinders, terwijl andere logica of geïntegreerde schakelingen bevatten afhankelijk van hun functie. Passieve USB-A-naar-USB-C-adapters — zoals in het artikel — bevatten normaal geen controller, voeren geen signaalconversie uit en bevatten geen logische chips. Ze verbinden simpelweg de SuperSpeed- en stroompins van USB-C met USB-A. Bij correcte fabricage zouden deze volledig USB-3.0-snelheid moeten ondersteunen.

Maar veel low-budget fabrikanten verbinden niet alles correct. Veel laten de SuperSpeed-differentiële paren weg. Anderen verbinden alleen VBUS, GND, D+ en D– — de USB-2.0-pins. Sommigen gebruiken geen correcte CC-(Configuration Channel-)weerstanden. Als een van deze shortcuts wordt genomen, valt het apparaat aan de USB-C-kant terug op USB 2.0 — ongeacht hoe de adapter eruitziet. Slechte bedrading leidt dus tot slechte prestaties.

Andere soorten adapters bevatten logica of geïntegreerde chips. Elke adapter die signalen converteert heeft dergelijke IC’s nodig. Een USB-A-naar-USB-C-adapter met USB Power Delivery moet een stroomonderhandelings-IC bevatten. Een USB-C-naar-HDMI- of DisplayPort-adapter vereist een alt-mode- of videoconversie-IC. USB-C-hubs en OTG-hubs bevatten hubcontrollers, PD-controllers en switches. Een USB-C-naar-USB-A-adapter die hostmodus op smartphones ondersteunt, moet correcte CC-weerstanden hebben zodat het toestel deze herkent.

Het type adapter dat in het artikel wordt getoond bevat normaal geen dataverwerkende IC’s. Meestal zit er alleen een CC-pulldown-weerstand en passieve bedrading in. Bij goedkope modellen ontbreken de SuperSpeed-paren vaak volledig of wordt de USB-C-specificatie niet gevolgd — wat de lage prestaties verklaart.

De kern van het verhaal: eenvoudige USB-A-naar-USB-C-adapters bevatten meestal geen logische chips, maar zijn wel afhankelijk van correcte pinmapping en correcte CC-configuratie. Goedkope varianten die beknibbelen zorgen vaak voor USB-2.0-terugval, inconsistente apparaatdetectie, lage overdrachtssnelheden en soms verbroken verbindingen.

Veel mensen vragen zich af waarom een fabrikant niet simpelweg alle pins verbindt, aangezien koper bijna niets kost. Maar het gaat niet om materiaalprijs, wel om fabricagecomplexiteit en risico. USB-C-SuperSpeed-bekabeling vereist zeer nauwkeurige toleranties. De USB-3.0-differentiële paren vereisen 90-ohm-impedantie-matching, nauwkeurige twist, gelijke lengte, afscherming en doordachte routing om signaalintegriteit te behouden bij 5 tot 10 Gbit/s. Goedkope fabrieken kunnen dat niet betrouwbaar leveren.

Als ze de SuperSpeed-paren wél proberen aan te sluiten maar slecht uitvoeren, falen adapters bij hoge snelheden, veroorzaken willekeurige disconnects en falen conformiteitstesten. Om hoge uitvalpercentages te voorkomen, laten fabrikanten deze lijnen liever weg. Zo valt de adapter altijd terug op USB 2.0 — veel vergevingsgezinder en dus goedkoper en betrouwbaarder te produceren.

Naleving van de USB-C-specificatie vereist ook correcte CC-logica, juiste routing van zend- en ontvangstparen, correcte aarding en afscherming en soms E-Marker-ondersteuning voor hoge snelheid of hoog vermogen. Dit verhoogt de kosten en complexiteit van kwaliteitscontrole en testen. Daarom besparen low-cost-fabrikanten door adapters intern terug te brengen naar alleen USB 2.0.

Het grootste kostenrisico is niet het koper, maar productfalen. Als 5 tot 10 procent van de snelle adapters de SuperSpeed-test niet haalt, lijdt de fabriek verlies. Een USB-2.0-adapter vermomd als USB 3.0 vermindert de uitval drastisch en voorkomt klachten. Aangezien consumenten lage snelheden vaak toeschrijven aan de USB-stick of hun computer, worden slechte adapters zelden verantwoordelijk gehouden — waardoor fabrikanten hiermee wegkomen.

USB-C-naar-USB-A-adapters worden vaak gebruikt met smartphones — en veel smartphones ondersteunen over USB-C alleen USB-2.0-snelheden. Voor fabrikanten is er dus weinig voordeel om volledige USB-3.x-ondersteuning aan te leggen die in de praktijk waarschijnlijk niet benut wordt. De adapters worden daarom geoptimaliseerd voor de meest voorkomende toepassing, niet voor maximale prestaties.

Uiteindelijk laten fabrikanten pins niet weg omdat koper duur is; ze doen dat omdat SuperSpeed-bekabeling precisie vereist, USB-C-conformiteit strikt is, hoge uitval kostbaar is, USB-2.0-modellen goedkoop én betrouwbaar zijn — en de meeste gebruikers het verschil toch nooit merken. Dezelfde logica verklaart waarom sommige USB-3.0-sticks intern toch alleen op USB-2.0-snelheid werken: kwaliteitscontrole voor hoge snelheden kost meer dan wat extra koper.