USB arba universalioji nuoseklioji magistralė yra pramonės standartas, nustatantis įrenginių kabelių ir jungčių specifikacijas.
USB arba „Universal Serial Bus“ šiandien yra viena iš seniausių ir populiariausių sąsajų. Nors iš pradžių jis buvo pristatytas kaip kompiuterio prievadas, dabar jis matomas beveik visose technologijose, įskaitant išmaniuosius telefonus, žaidimų pultus, fotoaparatus ir kt. viena ar kita forma. Pagrindinis USB kūrimo tikslas buvo užtikrinti standartizuotą periferinių įrenginių prijungimą prie kompiuterių. Šiandien USB Jis yra ištikimas savo pavadinimui dėl didelio pripažinimo ir įvairios palaikomos aparatinės įrangos ir programinė įranga. Pažvelkime į trumpą USB istoriją, taip pat išvardinkime įvairius jungčių tipus ir standartus.
Kaip atsirado USB?
USB kūrimas prasidėjo 1994 m., siekiant sukurti vieną jungtį, kuri iš esmės galėtų pakeisti daugybę asmeniniuose kompiuteriuose matomų jungčių. USB tikslas taip pat buvo atnešti a paprastesnė visų įrenginių, kuriuos galima prijungti per USB, programinės įrangos konfigūracija, kad būtų galima greičiau perduoti išorinius įrenginius ir išspręsti esamų naudojimo problemas. sąsajos. Tačiau USB nebuvo vieno žmogaus išradimas. Tai buvo grupės pastangos, kuriose iš viso dalyvavo septynios įmonės, būtent Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC ir Nortel. Ajay Bhatt vadovaujama komanda dirbo su standartu „Intel“, o pirmosios integruotos grandinės, palaikančios USB, buvo pagamintos 1995 m.
USB 1.0
Pirmoji specifikacija, pavadinta USB 1.0, debiutavo 1996 m. sausio mėn., siūlanti 1,5 Mbps (mažo greičio) ir 12 Mbps (viso greičio) duomenų perdavimo greitį. Sprendimas pridėti dviejų greičių konfigūracijas buvo priimtas, kad jis galėtų palaikyti tiek didelės spartos įrenginius, kaip spausdintuvai ir diskų įrenginiai, tiek nebrangius periferinius įrenginius, tokius kaip klaviatūros ir pelės. USB 1.1 iš tikrųjų buvo pirmoji plačiai naudojama specifikacija, nes ji pirmą kartą pasirodė Apple iMac 1998 m. rugsėjį. Įvairūs gamintojai pasekė „Apple“ ir pradėjo gaminti kompiuterius su USB prievadais.
USB 2.0 ir USB 3.0
2000 m. balandžio mėn. buvo paskelbta USB 2.0 specifikacija, gavus sutikimą USB įgyvendintojų forumas (USB-IF). Jis buvo prieinamas 2001 m. „Hewlett-Packard“, „Intel“, „Lucent Technologies“ (Nokia), NEC ir „Philips“ siekė didesnio duomenų perdavimo spartos, kai naujasis standartas padidino 480 Mbps spartą. Tada pamatėme, kad USB 3.0 buvo paskelbtas lapkričio mėn. 12, 2008 m., siekiant toliau padidinti duomenų perdavimo greitį iki 5 Gbps, kuris taip pat buvo vadinamas SuperSpeed. Naujasis standartas taip pat sutelkė dėmesį į energijos suvartojimo mažinimą, galios didinimą ir aprūpinimą atgalinis suderinamumas su USB 2.0. Pirmasis įrenginių su USB 3.0 rinkinys buvo išleistas sausio mėnesį 2010.
USB 3.1 Gen 1 ir Gen 2
USB 3.1 specifikacija pirmą kartą buvo paskelbta 2013 m. liepos mėn., todėl viskas pradėjo šiek tiek painioti. Jis buvo paleistas dviem versijomis: USB 3.1 Gen 1 ir USB 3.1 Gen 2. Nors pirmasis išlaikė USB 3.0 5Gbps (SuperSpeed) perdavimo režimą, Gen 2 pristatė SuperSpeed+ perdavimo režimą su maksimaliu duomenų perdavimo greičiu iki 10Gbps. 2017 m. rugsėjį buvo paskelbta USB 3.2 specifikacija, kuri dar kartą pakeitė pavadinimo schemą. USB 3.2 Gen 1 iš tikrųjų buvo toks pat kaip USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 2 buvo naujasis USB 3.1 Gen 2, o USB 3.2 Gen 2x2 buvo naujausias ir greičiausias, siūlantis greitį iki 20 Gbps.
USB4 ir USB4 2.0 versija
Naujausias standartas oficialiai vadinamas USB4 (dėl kokios nors priežasties ne USB 4) ir buvo pristatytas 2019 m. USB4 įrenginiai atvyksta 2021 ir 2022 m. Viskas tapo gana paini dėl USB 3.1 ir 3.2 ir visos Gen 1 ir Gen 2 terminologijos, o USB-IF bando Norėdami tai atšaukti, naudodami USB4, kurio rinkodara priklausys nuo duomenų perdavimo greičio, o ne nuo to, kokia ji versija. USB4 yra dviejų skonių: 20 Gbps ir 40 Gbps, o USB-IF tikisi, kad gamintojai savo USB įrenginius ženklins ne tik USB4, o greičiu.
Pirmieji USB4 2.0 įrenginiai pasirodys ne anksčiau kaip 2023 m. pabaigoje.
Yra dar vienas USB4 taškas: „Thunderbolt“. USB4 pagrindas yra senas Intel Thunderbolt 3 protokolas ir, žinoma, USB4 yra šiek tiek suderinamas su Thunderbolt – pabrėžiamas šiek tiek. USB4 įrenginiai ir kabeliai gali būti 20 Gbps arba 40 Gbps, o Thunderbolt 4 reikia 40 Gbps, todėl ne visi USB4 prievadai ir kabeliai gali būti lygiaverčiai Thunderbolt.
USB4 2.0 versijos specifikacija buvo išleista 2022 m. pabaigoje (todėl USB dar labiau suklaidina visus) ir padidina USB4 pralaidumą nuo 40 iki 80 Gbps su pasirenkamu 120 Gbps režimu, kuris veikia tik viena kryptimi, o kita kryptimi palieka tik 40 Gbps pralaidumo. Šis 120 Gbps režimas naudingas tais atvejais, kai viena ryšio pusė turi gauti daug daugiau duomenų nei kitas, pavyzdžiui, naudojant didelės raiškos ekraną, kuriam reikia daug duomenų, kad būtų rodomas visiškai išsamus vaizdas. Kadangi specifikacija pasirodė neseniai, pirmieji USB4 2.0 įrenginiai bus išleisti ne anksčiau kaip 2023 m. pabaigoje.
Perkūnas
Skirtingai nuo USB standarto, kuris didžiuojasi universalumu ir pripažinimu kaip „standartas“, „Thunderbolt“ yra standartas, kurį sukūrė ir licencijuoja „Intel“. Tačiau „Thunderbolt 3“ iš esmės buvo suteiktas USB-IF ir buvo naudojamas kuriant USB4, todėl dabar jų santykiai yra migloti. Tai yra kelių platformų duomenų ir energijos perdavimo standartas, tačiau įrenginiai turi būti sertifikuoti, kad būtų galima naudoti pagal šį standartą, o „Intel“ standartai yra daug griežtesni nei USB-IF.
„Thunderbolt“ protokolas dažnai randamas nešiojamuosiuose ir kartais staliniuose kompiuteriuose ir gali būti naudojamas prisijungti DisplayPort- suderinamus įrenginius, įskaitant išorinius monitorius, taip pat PCI Express (PCIe) periferinius įrenginius, įskaitant išorines vaizdo plokštes, standžiuosius diskus, Wi-Fi arba Ethernet jungtis per USB-C prievadą. Dabartinės kartos protokolas – „Thunderbolt 4“ – palaiko iki 40 Gbps srauto pralaidumą. Palyginti su paskutinės kartos „Thunderbolt 3“, naujojoje versijoje yra patobulintas 4K ekrano palaikymas (nuo vieno 4K monitorius iki dviejų), padvigubina PCIe pralaidumą ir garantuoja 40 Gbps pralaidumą, kuris buvo neprivalomas „Thunderbolt“ 3.
Horizonte yra naujos kartos „Thunderbolt“.
Taigi yra USB ir „Thunderbolt“, o USB4 yra pagrįstas „Thunderbolt 3“, kurį pakeitė „Thunderbolt 4“. Jei esate sumišęs, mes jūsų nekaltiname. Ką reikia žinoti, yra tai, kad USB4 negarantuoja daug našumo, o „Thunderbolt 4“ žada daugiau. Nors USB4 yra pagrįstas „Thunderbolt 3“, tai nereiškia, kad kiekvienas USB4 įrenginys, prievadas ir kabelis turės tokias pačias funkcijas ir našumą kaip ir bet kuris „Thunderbolt 3“ ar „4“ ryšys.
Horizonte taip pat yra naujos kartos „Thunderbolt“ ir Thunderbolt 5 siekia padidinti pralaidumą iki 80 Gbps, dvigubai daugiau nei Thunderbolt 4 ir Thunderbolt 3 40 Gbps varianto. Tačiau 80 Gbps yra greitis įrenginiams, kuriems reikia vienodo pralaidumo abiem kryptimis. Kai kurie įrenginiai gali turėti 120 Gbps pralaidumo viena kryptimi, o kitoje – tik 40, pavyzdžiui, USB4 2.0. Tai naudinga ekranams ir galbūt net saugojimo įrenginiams. Rašant „Thunderbolt 5“ išleidimo datos nėra, tačiau tikėtina, kad jis bus paleistas vėliau 2023 ar 2024 m.
USB jungtys ir prievadai
Prieš kalbėdami apie įvairius USB prievadų ir jungčių tipus, pakalbėkime apie skirtumą tarp jungties ir prievado. Prievadas yra tai, ką turite savo įrenginyje, pavyzdžiui, išmaniajame telefone ar kompiuteryje. Čia prijungiate laidą arba išorinį įrenginį, tarkime, diską. Jungtis paprastai matoma ant paties kabelio, kuris jungiamas prie prievado. Tai reiškia, kad reikia atitinkamo prievado, kad būtų galima prijungti jungtį. Taip pat reikia suprasti, kad USB standartas priklauso nuo jungties ir prievado derinio. Kuo naujesnis prievadas / jungtis, tuo naujesnį standartą jis gali priimti. Nepaisant to, yra atvejų, kai gamintojai įdiegia senesnius USB standartus į naujesnius prievadus / jungtis, kad sutaupytų išlaidas.
USB-A
Pati pirmoji plokščia stačiakampė jungtis vis dar yra įprastas vaizdas tokiuose įrenginiuose kaip kompiuteriai, žaidimų konsolės, televizoriai ir kt. Per daugelį metų jis puikiai pasitarnavo efektyviai perduodant duomenis ir energiją, o šiuo metu siūlo USB 3.2 standartą. Jame buvo patobulintos autobusų juostos ir perdavimo greitis, tačiau apskritai dizainas išliko toks pat.
USB-B
USB-B nebėra toks įprastas, bet vis tiek galite matyti šį prievadą dideliuose įrenginiuose, pvz., skaitytuvuose ar spausdintuvuose, taip pat tam tikruose garso įrenginiuose. Prievadas atrodo kvadratinis, o kitoje kabelio pusėje greičiausiai būtų USB-A prievadas, skirtas prijungti prie kompiuterio.
Mini USB
Dabar tai buvo mažesnis prievadas, tačiau jis buvo pagrįstas USB-B prievadu. Jis pirmiausia buvo naudojamas įkrauti ir perkelti duomenis iš tokių įrenginių kaip fotoaparatai ir MP3 grotuvai, nors tai nebėra labai įprasta. Taip pat buvo A tipo versija, tačiau netrukus abi juos perėmė mažesnė versija - mikro USB.
Mikro USB
„Micro-USB“ buvo vienas populiariausių USB prievadų, nes jis buvo pritaikytas išmaniuosiuose telefonuose, planšetiniuose kompiuteriuose ir daugelyje kitų nešiojamų prietaisų bei priedų. Nors jis palaipsniui atsisakoma naudoti USB-C prievadą, vis tiek galite rasti įvairių įrenginių, kurie vis dar priklauso nuo prievado.
USB-C
Tai yra dabartinis standartas ir pagaliau pirmasis USB prievadas, kurį galite tinkamai prijungti vienu ypu, nes jis yra grįžtamasis. Be didesnio duomenų perdavimo ir energijos tiekimo greičio, jis taip pat siūlo ekrano ryšį, todėl jis yra puikus universalus prievadas. Šį prievadą galite matyti beveik visuose naujojo amžiaus įrenginiuose: išmaniuosiuose telefonuose, nešiojamuose kompiuteriuose, planšetiniuose kompiuteriuose, ausinėse ir pan. Jis gali tiekti 100 W galią, todėl tinka įkrauti įvairius įrenginius, įskaitant nešiojamuosius kompiuterius. Tai taip pat naujojo amžiaus „Thunderbolt“ standarto jungtis, siūlanti 40 Gbps ir 4K vaizdo išvestį.
Maitinimo tiekimas
Dabar be duomenų perdavimo, USB buvo naudojamas ir įrenginiams įkrauti. Iki USB 3.1 didžiausia galia buvo 5 V / 900 mA naudojant A tipo USB. Po to sekė USB Fast Charge – naujas standartas, padidinęs greitį iki 5V/1,5A. Šie įkrovimo greičiai tiko ir mažiems įrenginiams bei tam tikriems išmaniesiems telefonams. Tačiau tobulėjant technologijoms ir reikalaujant daug didesnio akumuliatoriaus įkrovimo greičio, USB-IF pristatė USB maitinimo tiekimą, dabar 3.1 versiją. Tai tapo pramonės standarto atvira specifikacija, kuri gali užtikrinti greitą iki 240 vatų įkrovimą su naujausiu 3.1 atnaujinimu, priklausomai nuo prietaisas. Tai gali būti naudojama įkrauti bet ką – nuo išmaniųjų telefonų iki nešiojamų kompiuterių, naudojant USB-C jungtį abiejuose galuose.
USB prievadas pagaliau pateisina savo pavadinimą. Per metus atlikę įvairius techninės ir programinės įrangos pakeitimus, dabar galime pasakyti, kad USB (dėka C tipo) iš tiesų yra visuotinai priimtas standartas. Jis ne tik gali perduoti duomenis ir galią dideliu greičiu, bet netgi gali naudoti jį vaizdo įrašui įvesti ar išvesti. Nenuostabu, kad net „Apple“ pamažu tolsta ir savo „Lightning“ jungtį keičia C tipo USB.