Longueur maximale d'un câble USB : limites par version

La longueur maximale d’un câble USB dépend de la version USB et du type de câble. USB 2.0 autorise 5 m (16 ft) par segment, avec jusqu’à 5 hubs en chaîne pour 30 m (98 ft) au total. Les câbles USB 3.x passifs avec fiches Type-A ou Type-B sont couramment vendus jusqu’à 3 m (10 ft). Les longueurs des câbles USB-C sont fixées par le débit : USB 2.0 jusqu’à 4 m (13 ft), USB 5Gbps jusqu’à 2 m (6.6 ft), USB 10Gbps jusqu’à 1 m (3.3 ft), et USB4 40Gbps passif jusqu’à 0,8 m (2.6 ft). Au-delà, les câbles actifs et optiques prolongent la liaison.

USB 2.0 : 5 m par segment, 30 m avec des hubs

USB 2.0 (2000) fonctionne à 480 Mbps (High Speed). La spécification autorise un câble jusqu’à 5 m (16 ft) par segment. Avec jusqu’à 5 hubs en chaîne, la portée totale atteint 30 m (98 ft). Un contrôleur hôte adresse jusqu’à 127 périphériques.

USB 1.1 fonctionne à 1,5 Mbps (Low Speed) et 12 Mbps (Full Speed) ; USB 1.0 date de 1996. La même limite de 5 m par segment s’applique.

USB 3.x : 3 m en passif, actif pour plus loin

USB 3.0 (2008) est aussi appelé USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 1 et « USB 5Gbps » — tous à 5 Gbps. USB 3.1 Gen 2 = USB 3.2 Gen 2 = « USB 10Gbps » à 10 Gbps. USB 3.2 Gen 2x2 = « USB 20Gbps » à 20 Gbps, USB-C uniquement. Les appellations sont confuses ; USB 3.0, 3.1, 3.2 et USB4 : débits et noms décodés y voit plus clair.

Les câbles USB 3.x passifs avec fiches Type-A ou Type-B sont couramment vendus jusqu’à 3 m (10 ft). Les câbles de prolongation actifs et optiques vont plus loin. Un câble USB 3.0 d’une longueur supérieure à 3 m est généralement un câble actif avec une puce de signal à l’intérieur.

USB-C : la longueur suit le débit

Le connecteur USB Type-C (24 broches, réversible, spécifié en 2014) n’est pas un débit. Un câble USB-C peut être un câble USB 2.0 (480 Mbps) ou transporter 10, 20, 40 ou 80 Gbps. La spécification fixe les longueurs de câble selon le débit :

USB4 (2019) fonctionne à 20 Gbps ou 40 Gbps. USB4 Version 2.0 (2022) fonctionne à 80 Gbps, ou 120 Gbps dans un sens. L’USB-IF étiquette désormais les produits par débit : USB 5Gbps, USB 10Gbps, USB 20Gbps, USB 40Gbps, USB 80Gbps.

Les câbles USB-C ne sont pas interchangeables. Un câble qui recharge un téléphone peut être un câble USB 2.0 incapable de transporter 10 Gbps. Pourquoi les câbles USB-C ne sont pas tous identiques explique ce qu’il faut vérifier.

Les hubs en chaîne

Un hub étend la portée en agissant comme un répéteur. USB 2.0 autorise jusqu’à 5 hubs en chaîne, pour 30 m (98 ft) au total. Un hub non alimenté (alimenté par le bus) partage l’alimentation du port hôte entre ses périphériques ; un hub alimenté dispose de son propre adaptateur. Une station d’accueil ajoute des sorties vidéo, Ethernet et la recharge via un seul câble, généralement en USB-C ou Thunderbolt. Hubs et stations d’accueil USB : alimentés ou non, et ce qu’apporte une station couvre les différences.

Câbles actifs et optiques

Un câble USB actif contient une puce de signal qui amplifie les données. Un câble optique utilise la fibre pour la transmission des données. Les deux étendent la distance au-delà des limites du passif. Les câbles actifs sont directionnels : l’extrémité « source » va vers l’hôte. Les câbles optiques sont aussi directionnels et ne nécessitent généralement pas d’alimentation séparée.

L’alimentation par USB

Un port USB 2.0 fournit 500 mA à 5 V (2,5 W) ; USB 3.x fournit 900 mA (4,5 W) ; USB Battery Charging 1.2 jusqu’à 1,5 A (7,5 W). USB-C à 5 V : 1,5 A (7,5 W) ou 3 A (15 W).

USB Power Delivery : Standard Power Range jusqu’à 100 W (20 V à 5 A), tensions fixes 5 V, 9 V, 15 V et 20 V. PD 3.1 (2021) Extended Power Range jusqu’à 240 W (48 V à 5 A), ajoutant 28 V, 36 V et 48 V.

Tout câble USB-C vers USB-C doit supporter 3 A, soit 60 W à 20 V. Les courants supérieurs à 3 A nécessitent un câble 5 A avec une puce e-marker : câbles 100 W, et câbles 240 W EPR.

Thunderbolt 3 (2015) : 40 Gbps sur USB-C ; jusqu’à 15 W pour les périphériques alimentés par le bus. Thunderbolt 4 (2020) : 40 Gbps ; PCIe à 32 Gbps ; deux écrans 4K ou un 8K ; recharge d’ordinateur portable jusqu’à 100 W sur au moins un port ; câbles passifs universels 40 Gbps jusqu’à 2 m (6.6 ft). Thunderbolt 5 (2023) : 80 Gbps dans les deux sens, jusqu’à 120 Gbps dans un sens pour les écrans ; PCIe à 64 Gbps ; recharge jusqu’à 240 W. Les câbles Thunderbolt 4 et 5 fonctionnent aussi comme câbles USB-C pour les données et la recharge.

Ce qui ne va pas

• Câbles passifs au-delà de la limite. Un câble USB 3.x passif de plus de 3 m peut ne pas s’énumérer ou retomber au débit USB 2.0. Un câble USB-C 40Gbps passif de plus de 0,8 m peut ne pas transporter 40 Gbps.
• Mauvais câble pour le débit. Un câble USB-C certifié USB 2.0 ne transportera pas 10 Gbps, quelle que soit sa longueur.
• Hubs non alimentés. Un hub alimenté par le bus partage l’alimentation du port hôte ; un périphérique à forte consommation peut ne pas fonctionner. Utilisez un hub alimenté pour plusieurs périphériques.
• Câbles actifs directionnels. Les câbles actifs et optiques ont une extrémité source et une extrémité périphérique. Les inverser fait échouer la liaison.
• Puces contrefaites. Les adaptateurs USB-vers-série contiennent une puce de conversion qui nécessite le bon pilote ; les puces contrefaites peuvent être bloquées par les pilotes du fabricant d’origine. Les adaptateurs à sortie TTL ne sont pas du RS-232.
• Lightning vs USB-C. Le connecteur Lightning 8 broches d’Apple (2012) n’est pas de l’USB-C. L’iPhone 15 (2023) est passé à l’USB-C ; les modèles iPhone 15 standard transfèrent au débit USB 2.0 (480 Mbps), les modèles Pro à 10 Gbps.
• Règle européenne du chargeur commun. Les téléphones, tablettes, appareils photo, casques et appareils similaires vendus dans l’UE à partir du 28 décembre 2024 doivent se recharger en USB-C ; les ordinateurs portables à partir du 28 avril 2026.

Choisir la bonne longueur

Pour un clavier ou une souris, un câble USB 2.0 jusqu’à 5 m (16 ft) suffit. Pour un disque dur ou un SSD USB 3.x, limitez le câble passif à 3 m (10 ft) ou utilisez un câble actif. Pour un écran ou une station d’accueil USB-C, utilisez le câble le plus court qui atteint et vérifiez la certification de débit. Pour les liaisons au-delà des limites du passif, utilisez un câble actif ou optique, ou un hub alimenté dans la chaîne.

FireWire (IEEE 1394, 1995) fonctionnait à 400 Mbps (FireWire 400) ou 800 Mbps (FireWire 800) et est abandonné sur les nouveaux ordinateurs. Ce n’est pas de l’USB.