Alt du trenger å vite om USB-standarder, hastigheter og porttyper

USB eller "Universal Serial Bus" er et av de eldste og mest populære grensesnittene i dag. Mens den opprinnelig ble introdusert som en dataport, er den nå sett på nesten hver eneste del av teknologien, inkludert smarttelefoner, spillkonsoller, kameraer, etc. i en eller annen form. Hovedmålet med å lage USB var å gi en standardisert tilkobling av periferiutstyr til PC-er. I dag, USB står tro mot navnet sitt, takket være dets brede aksept og et bredt utvalg av støttet maskinvare og programvare. La oss ta en titt på den korte historien til USB, samt liste opp alle de forskjellige typene kontakter og standarder.

Hvordan ble USB til?

Utviklingen av USB startet i 1994 med mål om å lage en enkelt kontakt som i utgangspunktet kunne erstatte en rekke kontakter sett på PC-er. Formålet med USB var også å bringe en enklere programvarekonfigurasjon av alle enheter som kan kobles til via USB, for å tillate raskere datahastigheter for eksterne enheter, og for å løse brukervennlighetsproblemene til eksisterende grensesnitt. USB var imidlertid ikke en enmannsoppfinnelse. Det var en gruppeinnsats som inkluderte totalt syv selskaper, nemlig Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC og Nortel. Teamet ledet av Ajay Bhatt jobbet med standarden hos Intel, og de første integrerte kretsene som støtter USB ble produsert i 1995.

USB 1.0

Den første spesifikasjonen kalt USB 1.0 debuterte i januar 1996 og tilbyr dataoverføringshastigheter på 1,5 Mbps (lav hastighet) og 12 Mbps (full hastighet). Beslutningen om å legge til konfigurasjoner med to hastigheter ble tatt slik at den kunne støtte både høyhastighetsenheter som skrivere og diskstasjoner, så vel som rimelige periferiutstyr som tastaturer og mus. USB 1.1 var faktisk den første mye brukte spesifikasjonen da den dukket opp for første gang på Apple iMac i september 1998. En rekke produsenter fulgte Apple og begynte å produsere eldre PC-er med USB-porter.

USB 2.0 og USB 3.0

I april 2000 ble USB 2.0-spesifikasjonen kunngjort etter å ha fått samtykke fra USB-implementeringsforum (USB-IF). Den ble gjort tilgjengelig i 2001. Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (Nokia), NEC og Philips presset på for høyere dataoverføringshastigheter, der den nye standarden brakte hastigheter på opptil 480 Mbps. Vi så USB 3.0 publisere nov. 12, 2008, for ytterligere å øke dataoverføringshastighetene til opptil 5 Gbps, som også ble kalt SuperSpeed. Den nye standarden fokuserte også på å redusere strømforbruket, øke strømuttaket og gi bakoverkompatibilitet med USB 2.0. Det første settet med enheter med USB 3.0 kom ut i januar 2010.

USB 3.1 Gen 1 og Gen 2

USB 3.1-spesifikasjonen ble først annonsert i juli 2013, og det var her ting begynte å bli litt forvirrende. Den ble lansert i to versjoner, USB 3.1 Gen 1 og USB 3.1 Gen 2. Mens den første beholdt USB 3.0s 5 Gbps (SuperSpeed) overføringsmodus, introduserte Gen 2 SuperSpeed+ overføringsmodus med maksimal datasignaleringshastighet til 10 Gbps. I september 2017 ble USB 3.2-spesifikasjonen publisert som igjen førte til en endring i navneskjemaet. USB 3.2 Gen 1 var faktisk det samme som USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 2 var den nye USB 3.1 Gen 2 og USB 3.2 Gen 2x2 var den nyeste og raskeste med hastigheter på opptil 20 Gbps.

USB4 og USB4 versjon 2.0

Den siste standarden heter offisielt USB4 (ikke USB 4 uansett grunn) og ble introdusert i 2019 med den første USB4-enheter ankommer i 2021 og 2022. Ting ble ganske forvirrende med USB 3.1 og 3.2 og hele Gen 1 og Gen 2 terminologien, og USB-IF prøver for å angre det med USB4, hvor markedsføringen vil avhenge av dataoverføringshastigheten og ikke hvilken versjon det er. USB4 kommer i to varianter: 20Gbps og 40Gbps, og USB-IF håper produsenter vil merke USB-enhetene sine med hastighetene i stedet for bare USB4.

De første USB4 2.0-enhetene vil ikke være ute før tidligst sent i 2023.

Det er ett ekstra poeng til USB4: Thunderbolt. Grunnlaget for USB4 er Intels gamle Thunderbolt 3-protokoll, og naturlig nok er USB4 noe kompatibel med Thunderbolt — med vekt på noe. USB4-enheter og kabler kan være enten 20Gbps eller 40Gbps mens Thunderbolt 4 krever 40Gbps, så ikke alle USB4-porter og kabler er kanskje ekvivalente med Thunderbolt.

USB4 versjon 2.0s spesifikasjon ble utgitt sent i 2022 (gjør USB enda mer forvirrende for alle), og øker USB4s båndbredde fra 40 til 80 Gbps, med en valgfri 120 Gbps-modus som bare fungerer i én retning, og etterlater den andre retningen med bare 40 Gbps båndbredde. Denne 120 Gbps-modusen er nyttig for situasjoner der den ene siden av tilkoblingen trenger å motta mye mer data enn den andre, som å bruke en høyoppløselig skjerm som trenger mye data for å vise et fullstendig detaljert bilde. Siden spesifikasjonen først kom ut nylig, vil de første USB4 2.0-enhetene ikke være ute før tidligst sent i 2023.

Lyn

I motsetning til USB-standarden, som er stolt av universalitet og aksept som en "standard", er Thunderbolt en standard som er utviklet og lisensiert av Intel. Thunderbolt 3 ble imidlertid i utgangspunktet gitt til USB-IF og ble brukt til å lage USB4, så nå er forholdet mellom de to grumsete. Det er en standard for data- og strømoverføring på tvers av plattformer, men enheter må sertifiseres for bruk med denne standarden, og Intels standarder er mye strengere enn USB-IF.

Thunderbolt-protokollen finnes ofte i bærbare datamaskiner og noen ganger stasjonære, og kan brukes til å koble til DisplayPort-kompatible enheter inkludert eksterne skjermer så vel som PCI Express (PCIe) periferiutstyr inkludert eksterne grafikkort, harddisker, Wi-Fi eller Ethernet-kontakter, over en USB-C-port. Den nåværende generasjonen av protokollen – Thunderbolt 4 – støtter oppstrøms eller nedstrøms båndbredder på opptil 40 Gbps. Sammenlignet med siste generasjon Thunderbolt 3, gir den nye versjonen forbedret 4K-skjermstøtte (fra en 4K skjerm til to), doble PCIe-båndbredden, og garanterer 40 Gbps båndbredde, som var valgfritt for Thunderbolt 3.

Neste generasjon av Thunderbolt er i horisonten.

Så det er USB og Thunderbolt, og USB4 er basert på Thunderbolt 3, som har blitt etterfulgt av Thunderbolt 4. Hvis du er forvirret, klandrer vi deg ikke. Det du trenger å vite er at USB4 ikke garanterer mye i form av ytelse mens Thunderbolt 4 lover mer. Selv om USB4 er basert på Thunderbolt 3, betyr det ikke at hver USB4-enhet, port og kabel vil ha samme funksjoner og ytelse som enhver Thunderbolt 3- eller 4-tilkobling.

Neste generasjon av Thunderbolt er også i horisonten, og Thunderbolt 5 har som mål å øke båndbredden til 80 Gbps, det dobbelte av Thunderbolt 4 og Thunderbolt 3s 40 Gbps-variant. Imidlertid er 80 Gbps hastigheten for enheter som trenger like store mengder båndbredde i begge retninger. Noen enheter kan ha 120 Gbps båndbredde i én retning i bytte mot å ha bare 40 i den andre, som USB4 2.0. Det er nyttig for skjermer og kanskje til og med lagringsenheter. Thunderbolt 5 har ingen utgivelsesdato i skrivende stund, selv om en lansering senere i 2023 eller 2024 er plausibel.

USB-kontakter og -porter

Før vi snakker om de ulike typene USB-porter og kontakter, la oss snakke om forskjellen mellom kontakten og porten. Porten er det du har på enheten din som en smarttelefon eller PC. Det er der du kobler til en kabel eller ekstern enhet, for eksempel en minnepinne. Kontakten ses vanligvis på selve kabelen som plugges inn i porten. Dette betyr at du trenger en matchende port for at kontakten skal plugges inn. Man må også forstå at en USB-standard er avhengig av kontakten og portkombinasjonen. Jo nyere port/kontakt, desto nyere standard kan den ta i bruk. Når det er sagt, er det tilfeller der produsenter implementerer eldre USB-standarder til nyere porter/kontakter for å spare kostnader.

USB-A

Den aller første flate, rektangulære kontakten er fortsatt et vanlig syn på enheter som PC-er, spillkonsoller, TV-er, etc. Den har tjent godt gjennom årene for å overføre data og strøm effektivt og tilbyr for tiden USB 3.2-standarden. Den har sett oppgraderinger når det gjelder bussfelt og overføringshastigheter, men totalt sett har designet forblitt det samme.

USB-B

USB-B er ikke så vanlig lenger, men du kan fortsatt se denne porten på store enheter, som skannere eller skrivere, så vel som på visse lydenheter. Porten har et firkantet utseende, mens den andre siden av kabelen mest sannsynlig vil ha en USB-A-port for å koble til en PC.

Mini-USB

Nå var dette en mindre port, men den var basert på USB-B-porten. Den ble først og fremst brukt til å lade og overføre data fra enheter som kameraer og MP3-spillere, selv om det ikke er veldig vanlig lenger. Det var en Type-A-versjon også, men begge ble snart overtatt av en mindre versjon, mikro-USB.

Mikro-USB

Micro-USB var en av de mest populære USB-portene takket være dens bruk i smarttelefoner, nettbrett og en rekke andre bærbare dingser og tilbehør. Mens den fases ut til fordel for USB-C-porten, kan du fortsatt finne en rekke enheter som fortsatt er avhengige av porten.

USB-C

Dette er den gjeldende standarden og er endelig den første USB-porten du kan koble til riktig på én gang da den er reversibel. Bortsett fra å tilby raskere data- og strømleveringshastigheter, tilbyr den også skjermtilkobling som gjør den til den perfekte universelle porten. Du kan se denne porten på nesten alle nye enheter fra smarttelefoner, bærbare datamaskiner, nettbrett, hodetelefoner og så videre. Den har potensial til å levere 100w strøm, noe som gjør den egnet for lading av et bredt spekter av enheter, inkludert bærbare datamaskiner. Dette er også den nye tidskontakten for Thunderbolt-standarden som tilbyr 40 Gbps og 4K videoutgang.

Strømforsyning

Nå bortsett fra overføring av data, har USB blitt brukt til å lade enheter også. Frem til USB 3.1 var den maksimale effekten man kunne få 5V/900mA over USB Type-A. Dette ble fulgt av USB Fast Charge, en ny standard som økte hastighetene til 5V/1,5A. Disse ladehastighetene var også egnet for små enheter og visse smarttelefoner. Men med forbedringene i teknologi og et krav om mye høyere batteriladehastigheter, introduserte USB-IF USB Power Delivery, nå versjon 3.1. Det har blitt en industristandard åpen spesifikasjon som kan gi høyhastighetslading med opptil 240 watt med den siste 3.1-oppdateringen, avhengig av enhet. Denne kan brukes til å lade alt fra smarttelefoner til bærbare datamaskiner ved hjelp av USB-C-kontakten i begge ender.

---

USB-porten lever endelig opp til navnet sitt. Etter å ha gått gjennom ulike revisjoner i løpet av året når det gjelder maskinvare og programvare, kan vi nå si at USB (takket være Type-C) faktisk er en universelt akseptert standard. Ikke bare kan den levere data og kraft i høye hastigheter, man kan til og med bruke den til å legge inn eller sende ut video. Ikke rart at selv Apple sakte beveger seg bort og erstatter Lightning-kontakten med USB Type-C.