Compatibilité USB-C du dock de la Nintendo Switch 2

• Le dock Nintendo Switch 2 respecte la norme USB-C PD, mais son usage des VDM est non standard, ce qui entraîne des problèmes de compatibilité avec les docks tiers
• La Switch 2 se recharge à un maximum de 15 W, avec la même vitesse de charge sur le dock Nintendo et sur les docks tiers
• Le dock officiel Nintendo demande systématiquement 20 V 3 A lors de la connexion, tandis que le dock ANTANK S3 Max ne demande de puissance qu’en cas de besoin, ce qui le rend plus efficace
• Le temps de charge est d’environ 2 heures jusqu’à 90 % et d’environ 3 heures jusqu’à 100 %, avec un usage plus efficace après une charge à 75 %
• L’implémentation VDM non standard de Nintendo limite la compatibilité avec les accessoires tiers. Cela semble davantage relever d’une lacune dans l’implémentation USB-C (ou d’une implémentation incomplète) que d’une intention malveillante
• Le but de cet article est de publier les données de négociation USB-C PD et de compatibilité du dock Switch 2, ainsi que de fournir un complément rassemblant les mesures détaillées qui n’ont pas pu être incluses dans la vidéo

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Bases de l’USB-C PD

• L’USB-C PD définit les limites de tension et de courant ainsi que les procédures de communication, et permet une alimentation allant jusqu’à 240 W (EPR)
• Par rapport à la limite USB classique de 15 W (5 V·3 A), le PD peut aller jusqu’à 20 V·5 A, et jusqu’à 48 V avec l’EPR
• La spécification encadre à la fois les caractéristiques physiques des connecteurs et des câbles et le protocole de négociation entre source et puits

Déroulement d’une négociation USB-C PD

• SOURCE_CAPABILITIES : la source annonce la liste des modes d’alimentation disponibles, comme les couples tension/courant fixes et la prise en charge de PPS
  • La source peut les envoyer périodiquement, ou le puits peut les demander avec GET_SOURCE_CAP
  • Les capacités du puits sont échangées via GET_SINK_CAP / SINK_CAPABILITIES
• REQUEST : le puits sélectionne et demande l’index du mode souhaité
  • En cas de changement de situation, une nouvelle demande peut augmenter ou réduire la vitesse de charge
• ACCEPT : la source indique si elle accepte ou refuse
  • Elle peut répondre REJECT selon sa logique interne, par exemple en cas de surchauffe ou de charge élevée
• PS_RDY : la source signale que le changement de tension est terminé et que l’alimentation est prête
• GOODCRC : message auxiliaire jouant le rôle d’accusé de réception (ACK) pour tous les messages reçus
• En pratique, il faut noter que des comportements exceptionnels sont fréquents à cause de pertes de paquets, écarts de timing ou implémentations incomplètes

Vendor Defined Messages (VDM)

• Les VDM sont utilisés, au-delà de l’alimentation, pour négocier la direction des données, le format et les Alt Modes
• Les VDM standard publics, comme le DisplayPort Alt Mode, améliorent l’interopérabilité
• Les VDM privés ou propriétaires peuvent réduire la compatibilité avec des produits tiers, et l’article adopte un regard critique sur l’usage des VDM par Nintendo

Résumé des tests USB-C PD

• Configuration de test : console Switch 2 / dock / adaptateur officiel, adaptateur UGREEN 100 W et rallonge, dock ANTANK S3 Max, Infineon CY4500 (avec EPR), module d’analyse de puissance AC Quarch, moniteur Asus ProArt 32", etc.
• Légende des graphiques : orange/rose correspond à la puissance mesurée par le CY4500, et les lignes blanches verticales indiquent les points d’apparition des messages PD

Test 1 : adaptateur officiel → CY4500 → dock officiel → Switch 2

• Observation d’une consommation maximale du dock d’environ 15 W et de la sortie d’affichage activée
• Tendance à ne plus voir de message supplémentaire après la négociation initiale en 20 V·3 A au moment de la connexion

Test 2 : adaptateur officiel → dock officiel → rallonge UGREEN → CY4500 → Switch 2

• Maintien d’environ 15 W et de la sortie d’affichage
• Observation de nombreuses négociations d’alimentation ainsi que de négociations du mode d’affichage lors des changements d’état

Test 3 : adaptateur officiel → CY4500 → Switch 2

• La charge directe de la console reste elle aussi limitée à environ 15 W

Test 4 : adaptateur UGREEN 100 W → CY4500 → Switch 2

• Avec un adaptateur tiers de 100 W, la limite d’environ 15 W reste identique

Test 5 : moniteur ProArt 32" → CY4500 → Switch 2

• Tentatives répétées de DR_SWAP toutes refusées, et aucun affichage sur le moniteur
• Indices d’un échec de la négociation avant même d’atteindre l’étape VDM

Test 6 : UGREEN 100 W → CY4500 → dock ANTANK S3 Max → Switch 2

• Le dock S3 Max offre une bonne transparence des demandes de puissance, avec la même vitesse de charge que le dock officiel

Test 7 : UGREEN 100 W → dock S3 Max → rallonge UGREEN → CY4500 → Switch 2

• La charge fonctionne, mais l’affichage échoue
• Possible problème de rallonge ou de qualité de contact

Test 8 : UGREEN 100 W → dock S3 Max → rallonge tierce → CY4500 → Switch 2

• Charge et affichage fonctionnent normalement, avec une alimentation moyenne maximale d’environ 15 W

Test du temps de charge (mesure sur prise murale)

• Configuration : comparaison entre dock officiel / adaptateur officiel et adaptateur UGREEN 100 W avec le Quarch PAM
• Résultat : vitesse de charge similaire dans les deux cas, avec des graphiques à axes fixes pour faciliter la comparaison

Conclusion et points à retenir

• La limite de puissance de charge de la Switch 2 est de manière constante d’environ 15 W
  • Quel que soit le moyen utilisé : dock officiel ou tiers, adaptateur, moniteur USB-C, etc.
• Le dock officiel demande 20 V·3 A dès la connexion, avec une tendance à réserver en permanence une puissance élevée
  • Le dock ANTANK S3 Max, lui, n’augmente la demande de puissance qu’en cas de besoin, par exemple lorsque la console est allumée, ce qui traduit une gestion énergétique plus efficace
• Temps de charge : environ 2 heures jusqu’à 90 %, et 3 heures jusqu’à 100 %
  • Cela suggère les limites d’une évaluation des caractéristiques de charge fondée uniquement sur le temps total jusqu’à 100 %
• Conseil d’optimisation de l’usage de la batterie : une utilisation répétée après une charge jusqu’à environ 75 % (1,5 h et plus) permet de rester proche d’une charge à 15 W et d’éviter la phase de trickle charge
• L’incompatibilité avec d’autres docks semble relever moins d’un blocage intentionnel que d’une implémentation USB-C incomplète ou d’un échec de la négociation avant d’atteindre les VDM