Az USB vagy univerzális soros busz egy ipari szabvány, amely meghatározza az eszközök kábeleinek és csatlakozóinak specifikációit.
Az USB vagy „Universal Serial Bus” ma az egyik legrégebbi és legnépszerűbb interfész. Míg kezdetben számítógépes portként vezették be, mára szinte minden technológiai elemen megtalálható, beleértve az okostelefonokat, játékkonzolokat, kamerákat stb. valamilyen formában. Az USB létrehozásának fő célja a perifériák szabványos csatlakoztatása volt a számítógépekhez. Ma USB hűséges a nevéhez, köszönhetően széles körű elfogadottságának és a támogatott hardverek széles választékának és szoftver. Vessünk egy pillantást az USB rövid történetére, valamint soroljuk fel az összes különféle típusú csatlakozót és szabványt.
Hogyan jött létre az USB?
Az USB fejlesztése 1994-ben kezdődött azzal a céllal, hogy egyetlen csatlakozót készítsenek, amely alapvetően számos PC-n látott csatlakozót helyettesíthet. Az USB célja az is volt, hogy a egyszerűbb szoftverkonfiguráció minden USB-n keresztül csatlakoztatható eszközhöz, hogy gyorsabb adatátviteli sebességet tegyen lehetővé a külső eszközök számára, és megoldja a meglévők használhatósági problémáit interfészek. Az USB azonban nem egyszemélyes találmány volt. Ez egy csoportos erőfeszítés volt, amelyben összesen hét vállalat vett részt, nevezetesen a Compaq, a DEC, az IBM, az Intel, a Microsoft, a NEC és a Nortel. Az Ajay Bhatt vezette csapat az Intelnél dolgozott a szabványon, és az első USB-t támogató integrált áramkörök 1995-ben készültek el.
USB 1.0
Az első, USB 1.0 nevű specifikáció 1996 januárjában debütált, 1,5 Mbps (alacsony sebesség) és 12 Mbps (teljes sebesség) adatátviteli sebességet kínálva. A kétsebességes konfigurációk hozzáadására vonatkozó döntést azért hozták meg, hogy a nagy sebességű eszközöket, például nyomtatókat és lemezmeghajtókat, valamint az olcsó perifériákat, például billentyűzeteket és egereket egyaránt támogassa. Az USB 1.1 volt valójában az első széles körben használt specifikáció, mivel 1998 szeptemberében jelent meg először az Apple iMac-en. Számos gyártó követte az Apple-t, és elkezdett USB-porttal rendelkező, örökölt PC-ket gyártani.
USB 2.0 és USB 3.0
2000 áprilisában bejelentették az USB 2.0 specifikációt, miután megkapta a hozzájárulását USB-megvalósítók fóruma (USB-IF). 2001-ben tették elérhetővé. A Hewlett-Packard, az Intel, a Lucent Technologies (Nokia), a NEC és a Philips nagyobb adatátviteli sebességet szorgalmazott, ahol az új szabvány 480 Mbps sebességet hozott. Az USB 3.0 novemberben jelent meg. 12, 2008, hogy tovább növelje az adatátviteli sebességet akár 5 Gbps-ra, amit SuperSpeednek is neveztek. Az új szabvány az energiafogyasztás csökkentésére, a teljesítmény növelésére és a biztosításra is összpontosított visszafelé kompatibilitás az USB 2.0-val. Az első USB 3.0-s eszközkészlet januárban jelent meg 2010.
USB 3.1 Gen 1 és Gen 2
Az USB 3.1 specifikációt először 2013 júliusában jelentették be, és itt kezdtek kissé zavarosak lenni a dolgok. Két verzióban jelent meg, USB 3.1 Gen 1 és USB 3.1 Gen 2. Míg az első megtartotta az USB 3.0 5 Gbps (SuperSpeed) átviteli módját, a Gen 2 bevezette a SuperSpeed+ átviteli módot 10 Gbps-os maximális adatátviteli sebességgel. 2017 szeptemberében megjelent az USB 3.2 specifikáció, amely ismét változást hozott az elnevezési sémában. Az USB 3.2 Gen 1 valójában ugyanaz, mint az USB 3.1 Gen 1, az USB 3.2 Gen 2 az új USB 3.1 Gen 2, az USB 3.2 Gen 2x2 pedig a legújabb és leggyorsabb, akár 20 Gb/s sebességet kínálva.
USB4 és USB4 2.0 verzió
A legújabb szabványt hivatalosan USB4-nek hívják (bármilyen okból nem USB 4-nek), és 2019-ben vezették be az első USB4 eszközök 2021-ben és 2022-ben érkezik. A dolgok meglehetősen zavarosak lettek az USB 3.1 és 3.2, valamint az egész Gen 1 és Gen 2 terminológiával, és az USB-IF próbálkozik ezt visszavonni az USB4-gyel, amelynek marketingje az adatátviteli sebességtől függ, nem pedig a verziótól. Az USB4 kétféle változatban érhető el: 20 Gbps és 40 Gbps, és az USB-IF azt reméli, hogy a gyártók USB-eszközeiket az USB4 helyett a megfelelő sebességgel látják el.
Az első USB4 2.0 eszközök legkorábban 2023 végén jelennek meg.
Van még egy pont az USB4-hez: a Thunderbolt. Az USB4 alapja az Intel régi Thunderbolt 3 protokollja, és természetesen az USB4 némileg kompatibilis a Thunderbolttal – hangsúlyozva némileg. Az USB4-eszközök és -kábelek 20 Gbps vagy 40 Gbps sebességűek lehetnek, míg a Thunderbolt 4-hez 40 Gbps szükséges, így nem minden USB4-port és kábel egyenértékű a Thunderbolt-tal.
Az USB4 2.0-s verzió specifikációját 2022 végén adták ki (az USB-t még zavaróbbá teszi mindenki számára), és növeli az USB4 sávszélességét 40-től 80 Gbps-ig, opcionális 120 Gbps móddal, amely csak az egyik irányba működik, a másik irányba pedig mindössze 40 Gbps sávszélesség. Ez a 120 Gbps mód olyan helyzetekben hasznos, amikor a kapcsolat egyik oldalának sokkal több adatot kell fogadnia mint a másik, például egy nagy felbontású kijelző használata, amelyhez sok adatra van szükség a teljesen részletes kép megjelenítéséhez. Mivel a specifikáció csak nemrég jelent meg, az első USB4 2.0 eszközök legkorábban 2023 végén jelennek meg.
Villámcsapás
Ellentétben az USB-szabvánnyal, amely az egyetemességre és „szabványként” való elfogadásra büszke, a Thunderbolt az Intel által kifejlesztett és licencelt szabvány. A Thunderbolt 3-at azonban alapvetően az USB-IF-nek adták, és az USB4 létrehozására használták, így most a kettő kapcsolata homályos. Ez egy többplatformos adat- és energiaátviteli szabvány, de az eszközöknek tanúsítvánnyal kell rendelkezniük a szabványhoz való használathoz, és az Intel szabványai sokkal szigorúbbak, mint az USB-IF-é.
A Thunderbolt protokoll gyakran megtalálható laptopokban és néha asztali számítógépekben, és csatlakoztatásra is használható DisplayPort-kompatibilis eszközök, beleértve a külső monitorokat, valamint a PCI Express (PCIe) perifériákat, beleértve a külső grafikus kártyákat, merevlemezeket, Wi-Fi vagy Ethernet csatlakozókat, USB-C porton keresztül. A protokoll jelenlegi generációja – a Thunderbolt 4 – akár 40 Gbps-os upstream vagy downstream sávszélességet is támogat. Az utolsó generációs Thunderbolt 3-hoz képest az új verzió továbbfejlesztett 4K-s megjelenítést támogat (egy 4K-ról monitor kettőre), megduplázza a PCIe sávszélességet, és garantálja a 40 Gbps sávszélességet, ami opcionális volt a Thunderbolt számára 3.
A Thunderbolt következő generációja a láthatáron.
Tehát van USB és Thunderbolt, az USB4 pedig a Thunderbolt 3-on alapul, amelyet a Thunderbolt 4 váltott fel. Ha össze van zavarodva, nem hibáztatjuk. Amit tudnod kell, hogy az USB4 nem garantál sok teljesítményt, míg a Thunderbolt 4 többet ígér. Míg az USB4 a Thunderbolt 3-on alapul, ez nem jelenti azt, hogy minden USB4-eszköz, port és kábel ugyanazokkal a tulajdonságokkal és teljesítménnyel rendelkezik, mint bármely Thunderbolt 3 vagy 4 csatlakozás.
A Thunderbolt következő generációja is a láthatáron van, és Thunderbolt 5 célja, hogy a sávszélességet 80 Gbps-ra növelje, ami duplája a Thunderbolt 4 és a Thunderbolt 3 40 Gbps változatának. Azonban a 80 Gbps az olyan eszközök sebessége, amelyeknek mindkét irányban azonos sávszélességre van szükségük. Egyes eszközök 120 Gbps sávszélességgel rendelkezhetnek az egyik irányban, cserébe a másik irányban csak 40, például az USB4 2.0. Ez hasznos a kijelzőknél és talán még a tárolóeszközöknél is. A Thunderbolt 5 megjelenési dátuma a cikk írásakor még nem szerepel, bár a 2023-as vagy 2024-es későbbi bevezetés valószínű.
USB csatlakozók és portok
Mielőtt a különböző típusú USB-portokról és csatlakozókról beszélnénk, beszéljünk a csatlakozó és a port közötti különbségről. A port az eszközén található, például okostelefonon vagy számítógépen. Ide kell csatlakoztatni egy kábelt vagy külső eszközt, mondjuk egy pendrive-ot. A csatlakozó általában magán a kábelen látható, amely a portba csatlakozik. Ez azt jelenti, hogy egy megfelelő portra van szüksége a csatlakozó csatlakoztatásához. Azt is meg kell érteni, hogy az USB szabvány a csatlakozó és a port kombinációján alapul. Minél újabb a port/csatlakozó, annál újabb szabványt tud elfogadni. Ennek ellenére vannak olyan esetek, amikor a gyártók régebbi USB-szabványokat alkalmaznak az újabb portokhoz/csatlakozókhoz a költségek megtakarítása érdekében.
USB-A
A legelső lapos, téglalap alakú csatlakozó még mindig gyakori látvány az olyan eszközökön, mint a PC-k, játékkonzolok, tévék stb. Az évek során jól szolgálta a hatékony adat- és energiaátvitelt, és jelenleg az USB 3.2 szabványt kínálja. A buszsávok és az átszállási sebességek tekintetében javult, de összességében a kialakítás változatlan maradt.
USB-B
Az USB-B már nem olyan gyakori, de előfordulhat, hogy ez a port továbbra is látható nagy eszközökön, például szkennereken vagy nyomtatókon, valamint bizonyos audioeszközökön. A port szögletes megjelenésű, míg a kábel másik oldalán valószínűleg USB-A port található a számítógéphez való csatlakozáshoz.
Mini-USB
Nos, ez egy kisebb port volt, de az USB-B porton alapult. Elsősorban töltésére és adatátvitelre használták olyan eszközökről, mint a fényképezőgépek és MP3-lejátszók, bár már nem túl gyakori. Volt egy Type-A változat is, de hamarosan mindkettőt átvette egy kisebb változat, a micro-USB.
Micro-USB
A Micro-USB volt az egyik legnépszerűbb USB-port, köszönhetően az okostelefonokban, táblagépekben és számos más hordozható kütyüben és kiegészítőben való alkalmazásának. Miközben fokozatosan megszüntetik az USB-C port javára, továbbra is számos olyan eszköz található, amelyek továbbra is a portra támaszkodnak.
USB-C
Ez a jelenlegi szabvány, és végül ez az első USB-port, amelyet egy mozdulattal megfelelően csatlakoztathat, mivel megfordítható. Amellett, hogy gyorsabb adatátvitelt és energiaszállítási sebességet kínál, kijelzőkapcsolatot is kínál, így tökéletes univerzális port. Ezt a portot szinte minden újkori eszközön láthatja, az okostelefonokon, laptopokon, táblagépeken, fejhallgatókon stb. 100 W teljesítményt képes leadni, így számos eszköz, köztük laptopok töltésére alkalmas. Ez egyben a Thunderbolt szabvány újkori csatlakozója is, amely 40 Gbps és 4K videokimenetet kínál.
Power Delivery
Mostanra az adatátvitelen kívül az USB-t eszközök töltésére is használják. Az USB 3.1-ig a maximális teljesítmény 5 V/900 mA volt az A típusú USB-n keresztül. Ezt követte az USB Fast Charge, egy új szabvány, amely 5V/1,5A-re növelte a sebességet. Ezek a töltési sebességek alkalmasak voltak kis eszközökhöz és bizonyos okostelefonokhoz is. Azonban a technológiai fejlesztések és a sokkal nagyobb akkumulátortöltési sebesség iránti igény miatt az USB-IF bevezette az USB Power Delivery-t, amely immár 3.1-es verziója. Ipari szabvány nyílt specifikációjává vált, amely a legújabb 3.1-es frissítéssel akár 240 wattot is képes nagy sebességű töltést biztosítani, a eszköz. Ezzel az okostelefonoktól a laptopokig bármit tölthet a mindkét végén található USB-C csatlakozó segítségével.
Az USB-port végre megfelel a nevének. Miután az év során különféle hardver- és szoftvermódosításokon mentünk keresztül, most kijelenthetjük, hogy az USB (a Type-C-nek köszönhetően) valóban általánosan elfogadott szabvány. Nemcsak nagy sebességgel képes adatot és energiát szállítani, hanem akár videó bemenetére vagy kimenetére is használható. Nem csoda, hogy lassan még az Apple is eltávolodik, és a Lightning csatlakozóját USB Type-C-re cseréli.