USB ehk universaalne jadasiin on tööstusstandard, mis määrab seadmete kaablite ja pistikute spetsifikatsioonid.
USB ehk "Universal Serial Bus" on tänapäeval üks vanimaid ja populaarsemaid liideseid. Kui algselt tutvustati seda arvutipordina, on seda nüüd näha peaaegu igas tehnikas, sealhulgas nutitelefonides, mängukonsoolides, kaamerates jne. ühel või teisel kujul. USB loomise peamine eesmärk oli pakkuda välisseadmete standardset ühendust arvutitega. Täna USB jääb oma nimele truuks tänu laialdasele tunnustamisele ja laiale toetatud riistvara valikule tarkvara. Vaatame lühidalt USB ajalugu ning loetleme kõik erinevat tüüpi pistikud ja standardid.
Kuidas USB tekkis?
USB-i väljatöötamine algas 1994. aastal eesmärgiga luua üks pistik, mis võiks põhimõtteliselt asendada mitut arvutites nähtud pistikut. USB eesmärk oli ka tuua a kõigi USB kaudu ühenduvate seadmete lihtsam tarkvarakonfiguratsioon, et võimaldada välisseadmetele kiiremat andmeedastuskiirust ja lahendada olemasolevate kasutatavusprobleemid liidesed. USB ei olnud siiski ühe inimese leiutis. See oli grupitöö, mis hõlmas kokku seitset ettevõtet, nimelt Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC ja Nortel. Ajay Bhatti juhitud meeskond töötas Inteli standardi kallal ja esimesed USB-d toetavad integraallülitused toodeti 1995. aastal.
USB 1.0
Esimene spetsifikatsioon nimega USB 1.0 debüteeris 1996. aasta jaanuaris, pakkudes andmeedastuskiirust 1,5 Mbps (madal kiirus) ja 12 Mbps (täiskiirus). Kahekiiruseliste konfiguratsioonide lisamise otsus tehti nii, et see toetaks nii kiireid seadmeid nagu printerid ja kettaseadmed, kui ka odavaid välisseadmeid, nagu klaviatuurid ja hiired. USB 1.1 oli tegelikult esimene laialdaselt kasutatav spetsifikatsioon, kuna see ilmus Apple iMacis 1998. aasta septembris. Paljud tootjad järgisid Apple'i ja hakkasid tootma USB-portidega pärandarvuteid.
USB 2.0 ja USB 3.0
Aprillis 2000 teatati USB 2.0 spetsifikatsioonist pärast nõusoleku saamist USB-rakenduste foorum (USB-IF). See tehti kättesaadavaks 2001. aastal. Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (Nokia), NEC ja Philips nõudsid suuremat andmeedastuskiirust, kus uus standard tõi kiiruse kuni 480 Mbps. Seejärel nägime USB 3.0 avaldamist novembris. 12, 2008, et veelgi suurendada andmeedastuskiirust kuni 5Gbps-ni, mida kutsuti ka SuperSpeediks. Uus standard keskendus ka energiatarbimise vähendamisele, väljundvõimsuse suurendamisele ja pakkumisele tagasiühilduvus USB 2.0-ga. Esimene USB 3.0-ga seadmete komplekt tuli välja jaanuaris 2010.
USB 3.1 Gen 1 ja Gen 2
USB 3.1 spetsifikatsioon avalikustati esmakordselt 2013. aasta juulis ja siin hakkasid asjad segaseks minema. See käivitati kahes versioonis: USB 3.1 Gen 1 ja USB 3.1 Gen 2. Kui esimene säilitas USB 3.0 5Gbps (SuperSpeed) edastusrežiimi, siis Gen 2 võttis kasutusele SuperSpeed+ edastusrežiimi maksimaalse andmeedastuskiirusega 10Gbps. 2017. aasta septembris avaldati USB 3.2 spetsifikatsioon, mis tõi taas muudatuse nimeskeemis. USB 3.2 Gen 1 oli tegelikult sama mis USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 2 oli uus USB 3.1 Gen 2 ja USB 3.2 Gen 2x2 oli uusim ja kiireim, pakkudes kiirust kuni 20 Gbps.
USB4 ja USB4 versioon 2.0
Uusimat standardit nimetatakse ametlikult USB4-ks (mis tahes põhjusel mitte USB 4-ks) ja see võeti kasutusele 2019. aastal koos esimese USB4 seadmed saabuvad 2021. ja 2022. aastal. Asjad läksid USB 3.1 ja 3.2 ning kogu Gen 1 ja Gen 2 terminoloogiaga üsna segaseks ning USB-IF proovib selle tühistamiseks USB4-ga, mille turundus sõltub selle andmeedastuskiirusest, mitte versioonist. USB4 on saadaval kahes versioonis: 20 Gbps ja 40 Gbps ning USB-IF loodab, et tootjad märgivad oma USB-seadmeid kiirusega, mitte ainult USB4.
Esimesed USB4 2.0 seadmed tulevad välja kõige varem 2023. aasta lõpus.
USB4-l on veel üks punkt: Thunderbolt. USB4 aluseks on Inteli vana Thunderbolt 3 protokoll ja loomulikult ühildub USB4 mõnevõrra Thunderboltiga – rõhk mõnevõrra. USB4 seadmed ja kaablid võivad olla kas 20 Gbps või 40 Gbps, Thunderbolt 4 aga 40 Gbps, seega ei pruugi kõik USB4 pordid ja kaablid olla samaväärsed Thunderboltiga.
USB4 versiooni 2.0 spetsifikatsioon avaldati 2022. aasta lõpus (muutes USB kõigi jaoks veelgi segasemaks) ja suurendab USB4 ribalaiust 40 kuni 80 Gbps koos valikulise 120 Gbps režiimiga, mis töötab ainult ühes suunas, jättes teises suunas vaid 40 Gbps ribalaius. See 120 Gbps režiim on kasulik olukordades, kus ühenduse üks pool peab vastu võtma palju rohkem andmeid kui teine, näiteks kõrge eraldusvõimega ekraani kasutamine, mis vajab palju andmeid, et kuvada täielikult üksikasjalik pilt. Kuna spetsifikatsioon ilmus alles hiljuti, tulevad esimesed USB4 2.0 seadmed välja kõige varem 2023. aasta lõpus.
Äike
Erinevalt USB-standardist, mis on uhke universaalsuse ja "standardina" aktsepteerimise üle, on Thunderbolt Inteli välja töötatud ja litsentsitud standard. Thunderbolt 3 anti aga põhimõtteliselt USB-IF-ile ja seda kasutati USB4 loomiseks, nii et nüüd on nende kahe suhe hägune. See on platvormideülene andme- ja toiteedastusstandard, kuid seadmed peavad selle standardiga kasutamiseks olema sertifitseeritud ja Inteli standardid on palju rangemad kui USB-IF-id.
Thunderbolti protokolli leidub sageli sülearvutites ja mõnikord ka lauaarvutites ning seda saab kasutada ühenduse loomiseks DisplayPort-ühilduvad seadmed, sealhulgas välised monitorid ja PCI Expressi (PCIe) välisseadmed, sealhulgas välised graafikakaardid, kõvakettad, Wi-Fi või Etherneti pistikud USB-C pordi kaudu. Protokolli praegune põlvkond – Thunderbolt 4 – toetab üles- või allavoolu ribalaiust kuni 40 Gbps. Võrreldes eelmise põlvkonna Thunderbolt 3-ga on uuel versioonil täiustatud 4K-kuva tugi (ühest 4K-st monitori kahele), kahekordistab PCIe ribalaiust ja tagab 40 Gbps ribalaiuse, mis oli Thunderbolti jaoks valikuline 3.
Järgmise põlvkonna Thunderbolt on silmapiiril.
Seega on olemas USB ja Thunderbolt ning USB4 põhineb Thunderbolt 3-l, millele on järgnenud Thunderbolt 4. Kui sa oled segaduses, siis me ei süüdista sind. Peate teadma, et USB4 ei taga palju jõudlust, samas kui Thunderbolt 4 lubab rohkem. Kuigi USB4 põhineb Thunderbolt 3-l, ei tähenda see, et igal USB4-seadmel, pordil ja kaablil on samad funktsioonid ja jõudlus kui mis tahes Thunderbolt 3 või 4 ühendusel.
Silmapiiril on ka Thunderbolti järgmine põlvkond ja Thunderbolt 5 eesmärk on suurendada ribalaiust 80 Gbps-ni, mis on kaks korda suurem kui Thunderbolt 4 ja Thunderbolt 3 40 Gbps variandil. 80 Gbps on aga kiirus seadmete jaoks, mis vajavad mõlemas suunas võrdset ribalaiust. Mõnel seadmel võib ühes suunas olla 120 Gbps ribalaiust, vastutasuks vaid 40 teises suunas, näiteks USB4 2.0. See on kasulik kuvarite ja võib-olla isegi salvestusseadmete jaoks. Thunderbolt 5-l ei ole kirjutamise ajal väljalaskekuupäeva, kuigi turuletoomine hiljem 2023. või 2024. aastal on usutav.
USB-pistikud ja pordid
Enne kui räägime erinevat tüüpi USB-portidest ja -pistikutest, räägime pistiku ja pordi erinevusest. Port on see, mis teie seadmes on, näiteks nutitelefonis või arvutis. See on koht, kus ühendate kaabli või välisseadme, näiteks mälupulga. Pistikut näeb tavaliselt kaablil endal, mis pesasse ühendub. See tähendab, et pistiku ühendamiseks on vaja sobivat porti. Samuti tuleb mõista, et USB-standard tugineb pistiku ja pordi kombinatsioonile. Mida uuem on port/pistik, seda uuemat standardit see vastu võtta saab. Sellegipoolest on juhtumeid, kus tootjad rakendavad kulude kokkuhoiuks vanemaid USB-standardeid uuematesse portidesse/pistikutesse.
USB-A
Kõige esimene lame, ristkülikukujuline pistik on endiselt tavaline vaatepilt sellistes seadmetes nagu arvutid, mängukonsoolid, telerid jne. See on aastate jooksul hästi toiminud andmete ja toite tõhusaks edastamiseks ning pakub praegu USB 3.2 standardit. Seda on uuendatud bussiradade ja ülekandekiiruste osas, kuid üldiselt on disain jäänud samaks.
USB-B
USB-B pole enam nii levinud, kuid võite siiski näha seda porti suurtes seadmetes, nagu skannerid või printerid, aga ka teatud heliseadmetes. Port on kandilise välimusega, samas kui kaabli teisel poolel oleks arvutiga ühendamiseks tõenäoliselt USB-A-port.
Mini-USB
Nüüd oli see väiksem port, kuid see põhines USB-B-pordil. Seda kasutati peamiselt laadimiseks ja andmete edastamiseks sellistest seadmetest nagu kaamerad ja MP3-mängijad, kuigi see pole enam levinud. Oli ka A-tüüpi versioon, kuid peagi võttis mõlemad üle väiksem versioon, mikro-USB.
Mikro-USB
Micro-USB oli üks populaarsemaid USB-porte tänu selle kasutuselevõtule nutitelefonides, tahvelarvutites ja paljudes muudes kaasaskantavates vidinates ja tarvikutes. Kuigi see on järk-järgult USB-C-pordi kasuks loobutud, võite siiski leida mitmesuguseid seadmeid, mis endiselt pordile tuginevad.
USB-C
See on praegune standard ja lõpuks esimene USB-port, mille saate ühe korraga õigesti ühendada, kuna see on pööratav. Lisaks kiiremale andmeedastus- ja toiteedastuskiirusele pakub see ka ekraaniühenduvust, muutes selle täiuslikuks universaalseks pordiks. Seda porti näete peaaegu kõigis uue aja seadmetes, alates nutitelefonidest, sülearvutitest, tahvelarvutitest, kõrvaklappidest jne. Sellel on potentsiaal pakkuda 100 W võimsust, mis muudab selle sobivaks paljude seadmete, sealhulgas sülearvutite laadimiseks. See on ka Thunderbolti standardi uue ajastu pistik, mis pakub 40 Gbps ja 4K videoväljundit.
Toitevarustus
Nüüd on USB-d peale andmete edastamise kasutatud ka seadmete laadimiseks. Kuni USB 3.1-ni oli A-tüüpi USB-liidese maksimaalne võimsus 5 V/900 mA. Sellele järgnes USB Fast Charge, uus standard, mis tõstis kiirused 5V/1,5A-ni. Need laadimiskiirused sobisid ka väikestele seadmetele ja teatud nutitelefonidele. Tehnoloogia täiustumise ja palju suurema aku laadimiskiiruse nõudega tutvustas USB-IF aga USB Power Delivery, nüüd versiooni 3.1. Sellest on saanud tööstusstandardi avatud spetsifikatsioon, mis suudab olenevalt 3.1 värskendusega pakkuda kiiret laadimist kuni 240 vatti. seade. Seda saab kasutada ükskõik mille laadimiseks nutitelefonidest sülearvutiteni, kasutades mõlemas otsas USB-C-pistikut.
USB-port vastab lõpuks oma nimele. Pärast seda, kui oleme aasta jooksul riist- ja tarkvara osas läbi teinud mitmesuguseid muudatusi, võime nüüd öelda, et USB (tänu Type-C-le) on tõepoolest üldtunnustatud standard. See mitte ainult ei suuda edastada andmeid ja võimsust suurel kiirusel, vaid seda saab kasutada isegi video sisestamiseks või väljastamiseks. Pole ime, et isegi Apple eemaldub aeglaselt ja asendab oma Lightning-pistiku USB Type-C vastu.