Одни чипы здесь работают на вас, другие — на производителя.

1. Зарядка для телефона — быстрее компьютера «Аполлона-11»

Инженер Форрест Хеллер в 2020 году разобрал несколько зарядок USB-C и сравнил их начинку с бортовым компьютером «Аполлона-11». В компактной зарядке Anker PowerPort Atom PD 2 он нашёл чип Cypress CYPD4225 с процессорным ядром ARM — такой же тип процессора, как в смартфонах.

Сравнение оказалось не в пользу космической техники. Чип в зарядке работает на частоте 48 МГц, у компьютера «Аполлона» было 1,024 МГц. Оперативной памяти у зарядки 8 КБ против примерно 4 КБ, памяти под программу — 128 КБ против примерно 72 КБ. По оценке Хеллера, с учётом разной архитектуры процессор зарядки быстрее примерно в 563 раза. Сам автор оговаривается, что сравнение грубое, но порядок разницы понятен.

Зачем зарядке столько мозгов? Она ведёт с телефоном или ноутбуком переговоры по протоколу USB Power Delivery: какое напряжение подать, какой ток можно дать. Поэтому одна и та же зарядка аккуратно питает и наушники, и ноутбук.

Не все зарядки такие умные. В зарядке Google Pixel Хеллер нашёл чип попроще — контроллер Weltrend WT6630P, по начинке заметно скромнее, чем у Anker. Так что компьютер в зарядке — это про продвинутые зарядки USB-C, а не про любой кубик из коробки.

2. Переходник с iPhone на HDMI — со своей оперативной памятью

В 2013 году разработчики из компании Panic вскрыли фирменный переходник Apple Lightning Digital AV — тот, что подключает iPhone к телевизору по HDMI. Внутри оказался процессор ARM и 256 МБ оперативной памяти. Для сравнения: у iPad mini того времени было 512 МБ. Как объяснили читатели в комментариях к разбору, iPhone с разъёмом Lightning не выводил HDMI напрямую: он отправлял в переходник сжатое видео, а маленький компьютер внутри распаковывал его для телевизора. Отсюда и задержка картинки, и мелкие артефакты, на которые жаловались владельцы.

Даже в обычном кабеле Lightning есть электроника: при разборе в 2012 году TechInsights нашла в штекере четыре микросхемы. Главная из них сообщает iPhone, что кабель настоящий, — на этом держится программа сертификации аксессуаров Apple MFi. Это история про iPhone с разъёмом Lightning. У новых моделей USB-C, и видео они выводят напрямую, переходнику больше не нужен свой компьютер. Как подключить телефон к телевизору без лишних переходников, мы разбирали в отдельной инструкции.

3. Карта памяти прячет от вас битые ячейки

Флеш-память не бывает идеальной: в любой микросхеме есть дефектные ячейки, и со временем их становится больше. Поэтому в каждой карте microSD стоит свой микроконтроллер. Он исправляет ошибки, обходит битые ячейки — и телефон видит исправную память без единого изъяна.

В 2013 году исследователь Эндрю Хуан вместе с Шоном Кроссом доказали, что этот контроллер можно перепрограммировать: в картах с контроллером Appotech стоит старое доброе ядро 8051, и они запустили на нём собственный код. Тот же механизм объясняет, откуда берутся поддельные карты: контроллер прошивают так, что он сообщает телефону ёмкость больше настоящей. Карта, которую продают как терабайтную, за копейки работает, пока не кончится настоящая память, — а потом файлы начинают пропадать.

Проверить свою карту можно бесплатной программой H2testw для Windows или F3 для Mac и Linux. Она записывает на карту файлы и читает их обратно, и подделка выдаёт себя сразу. Как не попасться при покупке, мы рассказывали в статье про поддельные microSD.

4. SIM-карта — компьютер размером с ноготь

Кусочек пластика с золотыми контактами — это защищённый микроконтроллер со своей операционной системой. На нём работают небольшие программы на платформе Java Card: Oracle прямо называет SIM и eSIM среди её применений. Программы хранят ключи для входа в сеть оператора и отвечают за шифрование.

Начинка у современных SIM серьёзнее, чем у той зарядки Anker. Например, чип ST33J от STMicroelectronics для SIM и eSIM — это 32-битное ядро на частоте 60 МГц, до 2 МБ флеш-памяти и 50 КБ оперативной. Карта, которую вы годами не вынимаете из телефона, по памяти обгоняет компьютер, летавший на Луну, в десятки раз.

5. Кабель USB-C с паспортом внутри

Снаружи все кабели USB-C одинаковые. Внутри — нет. Обычному кабелю разрешено пропускать ток не больше 3 ампер, а при 20 вольтах это 60 Вт. Чтобы зарядка дала больше, кабель должен сообщить о себе — для этого в штекере ставят e-marker, электронную метку.

Представьте шнур из ящика на даче: вилка подходит ко всему, а сколько он выдержит, не написано нигде — выясняется это обычно по запаху. Кабель USB-C без электронной метки примерно такой же. Только зарядка, в отличие от дачного удлинителя, рисковать не станет и просто не поднимет мощность.

В метке записан паспорт кабеля: производитель и модель, допустимый ток, версия USB, поддержка вывода видео. Зарядка читает его и только после этого включает мощный режим. По спецификации USB Power Delivery 3.1 это вплоть до 240 Вт — 48 вольт и 5 ампер. Нет чипа — нет и 100 Вт для ноутбука.

Понять это на витрине можно по одному признаку: на упаковке или на самом кабеле должно быть написано 100 Вт, 240 Вт или 5 А. Нет ни одной такой надписи — считайте, что чипа нет и кабель рассчитан на 60 Вт, сколько бы быстрой зарядки ни обещала коробка. Подробнее о выборе — в нашем разборе кабелей USB-C.

6. Картридж принтера, который может перестать работать

На картриджах HP стоят защитные микросхемы: по ним принтер отличает фирменный картридж от совместимого или перезаправленного. Здесь чип работает уже не на вас. В 2016 году HP разослала обновление прошивки, после которого многие принтеры перестали принимать неоригинальные картриджи, — даже те, что ещё вчера печатали.

Один иск в США стоил HP 1,5 млн долларов: в 2019 году компания заплатила по коллективному иску и пообещала не включать эту защиту снова, вину при этом так и не признала. Годом позже итальянские антимонопольщики выписали ещё штраф — 10 млн евро за ту же прошивку, блокирующую неоригинальные картриджи.

7. Батарея сама считает свой износ

Процент заряда на экране телефона вычисляет отдельная микросхема — контроллер батареи. Например, TI BQ27441 размером 4 на 2,5 миллиметра считает оставшуюся ёмкость, учитывает температуру, саморазряд и старение аккумулятора. Именно такая микросхема сообщает телефону, насколько изношена батарея.

У iPhone XS, XR и новее с этим связан подвох. Поставите неродную батарею — или родную, но без привязки к телефону, — и в настройках появится пометка о неизвестной детали, а данные о состоянии аккумулятора, по словам Apple, могут быть неточными. Как проверить износ своей батареи, мы показывали в инструкции для Android и iPhone.

8. Насадка зубной щётки напомнит, что её пора менять

В сменных насадках Philips Sonicare с функцией BrushSync стоит микрочип. Ручка щётки узнаёт насадку, считает, сколько и с каким нажимом ею чистили зубы, и зажигает янтарный индикатор, когда её пора менять. На части моделей щётка ещё и сама подбирает режим под установленную насадку.

Считает чип не состояние щетинок, а время и нажим, так что срок плавает: в среднем выходит около трёх месяцев, как и советуют стоматологи. Напоминание и автоподбор режима работают только с фирменными насадками, в которых есть чип. Блокирует ли щётка совместимые насадки, Philips не пишет.

9. Чип у кошки или собаки — без батарейки и без GPS

Чип, который ставят домашним животным, — пассивная метка размером с рисовое зерно, около 2 на 12 миллиметров. Батарейки в нём нет: он просыпается только тогда, когда к нему подносят сканер, и берёт энергию из его поля.

Хранит такой чип ровно одно — 15-значный номер по международному стандарту. Ни адреса, ни телефона владельца, ни координат там нет. Найти по нему потерявшееся животное нельзя: номер только помогает узнать хозяина, если тот внесён в базу. Поэтому чипировать мало — номер надо внести в базу, по которой животное будут искать. Обычно с этим помогает та же ветклиника, что ставила чип. И не забывайте обновлять в базе телефон, если он сменился.

10. Фильтр для воды в холодильнике: не родной — воды не будет

Самый неожиданный пример — из американских кухонь. В холодильниках GE с раздачей воды и льда фильтр снабжён RFID-меткой. Поставите неоригинальный — холодильник перестанет наливать воду и делать лёд и сообщит об утечке, хотя, по словам владельцев, фильтр воду очищает исправно. Покупатели считали, что причина в другом: фирменные фильтры заметно дороже аналогов.

Дело дошло до того, что один из владельцев сделал целый сайт с инструкцией, как обойти эту проверку. Сама схема знакома по картриджам: по сути это защита от неродных расходников.

Отличить полезный чип от того, что работает на производителя, на витрине нельзя. Поэтому правило простое: берёте вещь с расходником — картриджем, фильтром, насадкой, батареей — сразу проверьте, работает ли она с неоригинальным. Если нет, вписывайте в цену все будущие расходники по прайсу производителя, а не только саму вещь. Иначе экономия на неоригинале закончится принтером, который отказался печатать.

Если статья помогла — поделитесь с теми, кому может пригодиться. И заходите в наш канал в MAX, Telegram и Дзен — там анонсы новых материалов.