USB-C 케이블 구분법: 전송 속도, PD 충전 전력, E-marker
이 문서는 겉모양이 같은 USB-C 케이블을 데이터 속도, 충전 전력, E-marker 칩, Thunderbolt 인증, 영상 출력 지원 여부로 구분하는 기준과 USB-IF 표기를 읽는 방법을 정리합니다.
USB-C는 성능이 아니라 커넥터 모양의 이름
USB-C(정식 명칭 USB Type-C)는 커넥터와 케이블의 물리 규격입니다. USB-IF는 USB Type-C 용어 지침에서 USB Type-C가 USB 3.2나 USB4가 아니고, USB Power Delivery(PD)도 아니며, 이 용어들을 서로 바꿔 쓸 수 없다고 명시합니다. 데이터 속도는 USB 2.0·USB 3.2·USB4 규격이, 충전 전력은 USB PD 규격이 정하고, 커넥터 모양은 이 둘에 대해 아무것도 알려 주지 않습니다.
그래서 같은 모양의 케이블이 480Mbps 충전 케이블일 수도, 80Gbps 케이블일 수도 있습니다. 케이블 하나를 구분하려면 세 가지를 따로 확인해야 합니다.
| 항목 | 정하는 규격 | 케이블에서 확인하는 곳 |
|---|---|---|
| 데이터 속도 | USB 2.0, USB 3.2, USB4 | 몰드·포장의 Gbps 표기 |
| 충전 전력 | USB PD | 몰드·포장의 W 표기 |
| 케이블 사양 응답 | USB Type-C(E-marker) | 표기로는 보이지 않음. 기기가 칩에 질의 |
데이터 속도 등급: 480Mbps부터 80Gbps까지 여섯 단계
규격 문서 속 이름(Gen 1, Gen 2x2 등)과 포장에 쓰는 이름은 다릅니다. USB-IF는 데이터 성능 용어 지침에서 USB4와 USB 3.2가 80·40·20·10·5Gbps 다섯 가지 속도를 정의하고, 소비자용 이름은 USB 80Gbps처럼 속도 숫자로 쓰도록 권고합니다. USB4 Version 2.0, USB 3.2, SuperSpeed Plus 같은 이름은 소비자 대상 표기에 쓰지 않는 것이 원칙입니다.
| 규격 이름 | 소비자 표기 | 신호 방식 | 수동 케이블 참고 길이 |
|---|---|---|---|
| USB 2.0 | 속도 표기 없음 | 480Mbps | 4m 이하 |
| USB 3.2 Gen 1 | USB 5Gbps | 1레인 5Gbps | 2m 이하 |
| USB 3.2 Gen 2 | USB 10Gbps | 1레인 10Gbps | 1m 이하 |
| USB 3.2 Gen 2x2 | USB 20Gbps | 10Gbps × 2레인 | 1m 이하 |
| USB4 20Gbps | USB 20Gbps | 10Gbps × 2레인 | 1~2m(아래 설명) |
| USB4 40Gbps | USB 40Gbps | 2레인 | 0.8m 이하 |
| USB4 Version 2.0 | USB 80Gbps | 새 물리 계층 | 0.8m 이하(수동), 액티브 케이블은 더 김 |
규격명과 속도의 대응은 USB 3.2 용어 지침(Gen 1 5Gbps, Gen 2 10Gbps, Gen 2x2 20Gbps)과 USB4 용어 지침(USB4 20Gbps, USB4 40Gbps)을 따랐습니다. 20Gbps는 USB 3.2 Gen 2x2와 USB4 20Gbps 두 가지가 같은 숫자를 쓰지만 서로 다른 프로토콜이어서, 호스트와 기기가 같은 쪽을 지원해야 20Gbps로 연결됩니다.
케이블 길이는 USB Type-C 규격 표 3-1이 정한 참고값이며, 규격은 이 길이가 성능 요구를 만족하는 실용 길이일 뿐 강제 값이 아니라고 적습니다. 80Gbps에 대해 USB Promoter Group은 USB4 Version 2.0 발표문에서 기존 40Gbps 수동 케이블과 새로 정의한 80Gbps 액티브 케이블로 80Gbps를 낸다고 밝혔습니다. 즉 40Gbps 인증 수동 케이블은 USB4 v2 기기 사이에서 80Gbps로 동작할 수 있습니다. 같은 규격 표는 USB4 20Gbps(USB4 Gen 2) 신호를 2m 이하의 5Gbps 케이블 등급과 1m 이하의 10Gbps 케이블 등급 모두에 함께 적어 두었습니다.
USB 2.0 전용 USB-C 케이블은 고속 레인 배선이 아예 없습니다. USB Type-C 용어 지침은 이 케이블이 물리적으로 USB 3.2와 USB4 신호를 지원할 수 없고, USB 3.2나 USB4 기기에 연결해도 USB 2.0 속도로 동작한다고 설명합니다. 휴대폰에 딸려 오는 충전 케이블 다수가 이 종류입니다.
충전 전력: 60W와 240W 두 가지로 정리된 케이블 등급
USB PD의 전력은 전압과 전류의 곱이고, 케이블이 제한하는 것은 주로 전류입니다. USB Type-C 규격 R2.4는 리셉터클(포트)의 전류 용량을 5A로, 표준 케이블 어셈블리를 3A로 정하고, 전자 마킹(E-marker)으로 식별되는 케이블만 5A까지 허용합니다.
| 케이블 등급 | 최대 전류 | 쓰이는 전압 | 최대 전력 | E-marker |
|---|---|---|---|---|
| 3A 케이블 | 3A | 5~20V (SPR) | 60W | USB 2.0 케이블은 선택, 그 외 필수 |
| 5A SPR 케이블 | 5A | 5~20V (SPR) | 100W | 필수. 규격에서 폐지 |
| 5A EPR 케이블 | 5A | 최대 48V (EPR) | 240W | 필수 |
USB-IF의 USB PD 소개 페이지에 따르면 USB PD는 20V와 5A 케이블 조합의 100W가 상한이었고, Revision 3.1이 28V·36V·48V 고정 전압을 더해 각각 140W·180W·240W를 가능하게 했습니다. 이 28V 이상 영역을 EPR(Extended Power Range), 20V까지를 SPR(Standard Power Range)이라고 부릅니다. 같은 페이지는 15V부터 충전기의 최대 고정 전압 사이에서 기기가 중간 전압을 요청하는 조정 전압 모드도 소개합니다.
EPR 케이블 요건은 USB Type-C 규격 R2.4 3.11절에 있습니다. EPR 케이블은 50V·5A 동작을 지원해야 하고, 최소 기능 전압은 50.9V이며, VBUS 경로의 부품은 63V 이상 정격이 권장됩니다. 모든 EPR 케이블은 E-marker를 갖추고, 그 안에 50V·5A와 EPR 가능 비트를 기록해야 합니다. 같은 규격의 표 3-1은 기존 5A SPR(100W) 케이블을 폐지 대상으로 표시하고 5A 케이블은 모두 EPR 대응으로 만들도록 정했습니다.
이 변화가 인증 표기에 그대로 반영됩니다. USB-IF 케이블 페이지는 모든 USB-C to USB-C 케이블에 60W 또는 240W 전력 표기를 붙여야 한다고 적습니다. 시중에 남아 있는 100W 표기 케이블은 EPR 이전의 5A SPR 케이블이며, 48V 협상에는 쓰이지 않고 20V × 5A까지만 보장합니다.
E-marker: 케이블이 스스로 사양을 알리는 플러그 속 칩
E-marker(eMarker)는 케이블 플러그 안에 들어가는 작은 칩입니다. USB Type-C 규격 R2.0 4.9절은 E-marker가 USB PD의 Discover Identity 명령(SOP' 주소)에 응답해 케이블의 허용 전류, 성능, 제조사 식별 정보를 돌려준다고 정의합니다. 규격은 이것을 USB Type-C Cable ID 기능이라고 부릅니다.
| 조건 | E-marker |
|---|---|
| USB 2.0 케이블, 3A | 선택 |
| USB 2.0 케이블, 5A(240W) | 필수 |
| 풀 기능 케이블(USB 5Gbps 이상) | 속도·전류와 무관하게 필수 |
| EPR 케이블 | 필수, 50V·5A와 EPR 가능 비트 기록 |
같은 규격 3.1.2절은 풀 기능 케이블이거나 3A를 넘는 케이블은 모두 E-marker 케이블이라고 규정합니다. 칩의 전원은 보통 VCONN입니다. 포트가 케이블의 CC 선에 연결되지 않은 나머지 CC 핀으로 VCONN을 공급하며, 전압은 3.0~5.5V 범위이고 USB PD로 전압을 올리는 VBUS와 달리 고정입니다(USB Type-C 규격 R2.0 2.5절). VCONN 선이 케이블 전체를 지나지 않는 설계에서는 양쪽 플러그에 E-marker를 하나씩 둡니다.
E-marker는 겉으로 보이지 않습니다. 충전기가 케이블에서 응답을 받지 못하면 그 케이블을 표준 3A 케이블로 취급하므로, E-marker가 없거나 고장 난 케이블로는 5A가 필요한 100W 이상 충전이 시작되지 않습니다. 반대로 E-marker가 5A를 보고해도 도체가 실제로 그만큼 버티는지는 칩이 보장하지 않으며, 그 부분은 USB-IF 인증 시험이 확인합니다.
Thunderbolt 3·4·5와 USB4의 포함 관계
Thunderbolt는 Intel이 인증하는 규격이고, 3세대부터 USB-C 커넥터를 씁니다. USB4는 Thunderbolt 3와 하위 호환을 규격에 넣었고(USB4 용어 지침), Thunderbolt 4와 5는 각각 USB4와 USB4 v2를 기반으로 최소 요구 사양을 더 높게 정한 인증입니다.
| 구분 | 최대 속도 | 기반 규격 | 인증 케이블 | PC 충전 요구 |
|---|---|---|---|---|
| Thunderbolt 3 | 40Gbps | Thunderbolt 자체 | 짧은 수동 케이블만 40Gbps, 긴 수동 케이블은 20Gbps | - |
| Thunderbolt 4 | 40Gbps | USB4 준수 | 2m까지 범용 케이블 | 100W 필수, 140W까지 가능 |
| Thunderbolt 5 | 80Gbps 양방향, 부스트 시 120Gbps | USB4 v2 | 수동 1m, 범용 2m | 140W 필수, 240W까지 가능 |
Thunderbolt 4의 40Gbps, USB4 준수, 2m 범용 케이블은 Intel의 Thunderbolt 4 발표에서, Thunderbolt 5의 80Gbps·120Gbps, USB4 V2 기반, PAM-3 신호로 1m 수동 케이블 지원은 Thunderbolt 5 발표에서 확인했습니다. PC 충전 요구 사항은 Thunderbolt 5 기술 개요의 비교표 값입니다. 120Gbps는 한 방향으로만 늘어나는 대역폭으로, 주로 고해상도 모니터 출력에 쓰입니다.
Thunderbolt 3 케이블은 세대 중 가장 구분이 어렵습니다. 제조사 Plugable 자료에 따르면 수동 케이블은 짧은 것만 40Gbps이고 길면 20Gbps로 떨어지며, 액티브 Thunderbolt 3 케이블은 Thunderbolt 신호만 전달하고 USB 3.x 데이터는 전달하지 않습니다. 40Gbps가 유지되는 수동 케이블의 길이 기준은 자료마다 0.5m 또는 0.8m로 다르게 적혀 있습니다. Thunderbolt 4 이후의 인증 케이블은 USB4 40Gbps 케이블로도 동작하므로, 새로 사는 경우 Thunderbolt 4 또는 5 인증 케이블이 이 혼란을 피합니다.
포장과 몰드 표기를 읽는 순서
USB-IF 케이블 로고 사용 지침은 모든 USB-C to USB-C 인증 케이블이 몰드(플러그를 감싼 수지 부분)에 인증 로고를 각인하거나 인쇄하도록 요구합니다. 로고에는 데이터 속도와 전력이 함께 들어갑니다. 지침의 예시로는 20V·3A를 지원하는 USB 20Gbps 케이블에 20Gbps/60W 복합 로고를 붙입니다. USB 2.0 케이블은 480Mbps 속도를 로고에 넣지 않고 전력(60W 또는 240W)만 표시합니다.
| 표기 | 읽는 법 |
|---|---|
USB 40Gbps + 240W |
40Gbps 데이터, 48V × 5A EPR 충전, E-marker 내장 |
USB 10Gbps + 60W |
10Gbps 데이터, 20V × 3A 충전 |
240W만 있음 |
USB 2.0(480Mbps) 케이블, 240W 충전 |
60W만 있음 |
USB 2.0(480Mbps) 케이블, 60W 충전 |
| 아무 표기 없음 | 성능 불명. 판매자 사양은 인증 결과가 아님 |
인증 로고는 USB-IF 적합성 시험을 통과하고 Integrators List에 등록된 제품만 쓸 수 있습니다(같은 지침). 로고 없이 숫자만 적힌 케이블은 제조사가 스스로 주장하는 사양이며, 인증 여부는 USB-IF 제품 검색에서 제조사와 모델명으로 조회해 확인합니다. Thunderbolt 인증은 USB-IF가 아니라 Intel이 관리하므로 별도의 Thunderbolt 표기와 인증 제품 목록을 따릅니다.
영상 출력: DP Alt Mode와 USB4 터널링의 차이
USB-C로 모니터에 영상을 보내는 방식은 두 가지입니다. 하나는 DisplayPort Alternate Mode(DP Alt Mode)로, 케이블의 고속 레인을 DisplayPort 신호에 직접 내주는 방식입니다. VESA는 DP Alt Mode 2.0 발표에서 네 레인을 모두 쓰면 최대 80Gbps, SuperSpeed USB 데이터와 함께 쓰면 최대 40Gbps의 DisplayPort 데이터를 보낼 수 있다고 밝혔습니다. 다른 하나는 USB4와 Thunderbolt의 터널링으로, 링크 하나 안에 DisplayPort 데이터를 패킷으로 실어 USB 데이터·PCIe와 대역폭을 나눠 씁니다.
| 케이블 | DP Alt Mode | USB4 터널링 |
|---|---|---|
| USB 2.0 전용(속도 표기 없음) | 불가 | 불가 |
| USB 5·10·20Gbps 풀 기능 | 가능(레인 수·속도는 케이블 등급 안에서) | USB4 20Gbps 기기끼리만 |
| USB 40·80Gbps, Thunderbolt 4·5 | 가능 | 가능 |
USB 2.0 전용 케이블로 모니터가 켜지지 않는 이유는 배선에 있습니다. USB Type-C 용어 지침은 USB 2.0 Type-C 케이블에 고속 TX/RX 선과 Alt Mode 보조 신호(SBU) 선이 구현되지 않으며 Alt Mode를 지원하지 않는다고 명시합니다. 케이블이 풀 기능이더라도 노트북 포트와 모니터 양쪽이 DP Alt Mode나 USB4 영상 출력을 지원해야 화면이 나오므로, 케이블 등급은 영상 출력의 필요조건일 뿐 충분조건은 아닙니다.
참고: 케이블 길이·전류·E-marker 요건은 USB Type-C 규격 R2.0(usb.org 공개본)과 R2.4(2024년 10월판) 본문에서 확인했고, 현행판은 2026년 4월의 R2.5입니다.
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