Posso conectar um adaptador USB-C ao hub USB-C que está conectado ao meu laptop, e ainda assim obter um sinal de vídeo de saída?

Não é provável.

Quando você se conecta a uma porta USB tipo C, há uma série de resultados possíveis. Se você conectar um dispositivo USB 2.0, o par de sinais USB 2.0 no conector Tipo C é usado, com velocidades normais de USB 2.0 até 480Mb/s. Se você conectar um dispositivo USB 3.1, você obtém uma conexão USB 3.1 normal, nas velocidades Gen 1 (5Gb/s) ou Gen 2 (10Gb/s), dependendo do cabo, alvo e suporte de dispositivo host para Gen 2. Todas elas ocorrem dentro das especificações USB.

Conexões de modo normal e alternativo

Quando você conecta um dispositivo Thunderbolt 3.0, um conector HDMI para Tipo C, um conector DisplayPort para Tipo C, você está tocando no suporte de modo alternativo do USB. Parte do protocolo Presence Detect (PD) entre o Tipo C, seu cabo e o host ou o alvo a ser conectado permite "mensagens definidas pelo fornecedor" especiais que ativam o modo alternativo. Em termos simples, você está usando um mecanismo USB para redefinir alguns ou todos os pinos do conector para ser algo diferente do USB, como Thunderbolt, HDMI, DisplayPort, etc.

Desde que a maioria dos protocolos modernos usam o mesmo tipo básico de sinalização diferencial de baixa tensão, isto funciona no lado do PC, multiplexando outros protocolos em alguns dos pinos de sinal do USB 3.1. Entretanto, a especificação USB não tem responsabilidade por esses pinos - se você conectar um monitor DisplayPort ao seu PC via Tipo C, você ainda terá um conector Tipo C no seu PC, mas você literalmente mudou essa porta USB Tipo C para uma porta DisplayPort Tipo C.

Por que o Tipo C ainda tem modos alternativos? Parte da sua história: o conector Micro USB Tipo B funcionou exatamente em um modo alternativo, presente em quase todos os smartphones com Micro USB. Você pode conectar um cabo USB Micro-B ao cabo HDMI entre a maioria dos televisores e telefones modernos e obter vídeo sobre MHL (Mobile High-Definition Link). Tipo C basicamente generalizou esta ideia.

A outra razão é que, para simplesmente suportar o conector que funciona em qualquer posição, existem na realidade o dobro dos sinais para USB 3.1 num conector Tipo C que são necessários. Então o primeiro lugar para colocar alguns sinais de modo alternativo é nos outros dois, par de sinais não utilizados no conector Type C.

Next, The Hub

Então e aquele hub? Quando você conectar um hub USB 2.0, você naturalmente será capaz de conectar quatro (ou mais, se o seu hub estiver encadeando vários hubs na mesma caixa) dispositivos USB downstream para o seu dispositivo upstream, através dos protocolos usuais de hub USB. O mesmo com um hub USB 3.1, embora, claro, com ambos os protocolos USB 3.1 e USB 2.0.

But here's the thing... that upstream connection you made between your PC as host and your hub as target is a USB 3.1 connection. Ele não sabe nada sobre DisplayPort ou Thunderbolt ou qualquer outra coisa.

E quando você pluga seu cabo tipo C DisplayPort no seu hub, seu hub não sabe nada sobre esse modo alternativo DisplayPort - isso é uma característica do seu PC, mas não uma característica do seu hub.

Bem... Poderia ser feito...

Ok, então tecnicamente, poderia ser feito. Acabei de mencionar que um hub USB 3.1 tem mesmo de ser um hub para ambos os protocolos USB 3.1 e USB 2.0... são essencialmente dois hubs (com uma excepção a que chegarei dentro de um segundo). E se eu adicionar outro tipo de hub lá também?

P>Let's take DisplayPort, uma vez que o DisplayPort realmente suporta hubs próprios. Eu poderia colocar um hub DisplayPort em um hub USB tipo C. Mas tenha em mente, este ainda é um protocolo alienígena misturado com os protocolos USB.

Então eu ligo um dispositivo USB, meu hub faz a coisa usual de combinar o tráfego USB de/para o dispositivo que eu acabei de ligar. Mas quando ligo um cabo do tipo C DisplayPort, estou de volta ao modo alternativo. Portanto, qualquer porta nesse hub terá de suportar um aperto de mão de modo alternativo do tipo C e mudar essa porta para a operação DisplayPort, que, nesse caso, é uma porta a jusante do hub do DisplayPort. Isso ativaria uma negociação de reconexão e modo alternativo entre o hub e o PC, e assumindo que isso vá bem, o hub DisplayPort no hub USB será ligado à porta tipo C do upstream. Qualquer dúvida?

Mas há um problema aqui: um modo alternativo DisplayPort pode usar duas ou quatro pistas. Se o seu monitor solicitar uma conexão de quatro pistas e isso for passado, isso tira todas as pistas USB 3.1 do sistema, e na melhor das hipóteses, todos os seus dispositivos USB 3.1 terão que reconectar-se como dispositivos USB 2.0. Portanto, funcionaria, mas pode ser um pouco frustrante. Também é possível limitar o DisplayPort ao uso de duas pistas de dados, o que manteria seu USB todo bom, mas limitaria os modos que rodam em seu monitor. Nem é tão útil quanto uma conexão DisplayPort dedicada.

E então, e quanto ao Thunderbolt? Isso faz muito a mesma coisa. Um hub Thunderbolt 3.0 tecnicamente deve suportar USB 3.1 e USB 2.0, porque USB é definido como parte da especificação do Thunderbolt 3.0, mas eu não encontrei ninguém fazendo tal hub para checar.

USB hubs também fazem uma coisa especial: Tradução de Transações. Quando você conecta múltiplos dispositivos USB, o Transaction Translator faz o upgrade de uma versão mais lenta do USB para a mais rápida que o hub/porta pode lidar. E os melhores hubs têm vários tradutores de transação, de modo que cada um dos dispositivos que você conecta pode subir para os 480Mb/s completos ou o que quer que seja da sua porta. Como os sinais USB 2.0 e USB 3.1 estão em fios diferentes em todos os dispositivos USB 3.1, não há necessidade de fazer upscale USB 2.0 para USB 3.1.

No entanto, isto só funciona porque tudo isto está dentro das especificações USB, por isso todas estas coisas funcionam em conjunto, sopa para nozes. E, como os protocolos USB foram ignorados com os hubs em mente, nem todos os tipos de interconexões foram. Quando você está misturando em modos alternativos, não há tal cooperação entre dispositivos. E mesmo que você tenha construído um hub grande, caro e faminto de energia para USB 3.1 e todos os modos alternativos conhecidos, alguém poderia aparecer com um novo amanhã que não fosse suportado.

Mais detalhes aqui: Dave Haynie'a resposta de Dave Haynie&apos é USB 3.1 Tipo A tão capaz como USB 3.1 Tipo C, na medida em que eu poderia obter um USB 3.1 Tipo A a 4 portas USB 3.1 Tipo C Hub e obter todas as vantagens?