Tot ce trebuie să știți despre standardele USB, viteze și tipuri de porturi

USB sau „Universal Serial Bus” este una dintre cele mai vechi și mai populare interfețe de astăzi. Deși a fost introdus inițial ca port de computer, acum este văzut pe aproape fiecare piesă de tehnologie, inclusiv smartphone-uri, console de jocuri, camere foto etc. într-o formă sau alta. Principalul obiectiv al fabricării USB a fost acela de a oferi o conexiune standardizată a perifericelor la PC-uri. Astăzi, USB este fidel numelui său, datorită acceptării sale largi și a unei game largi de hardware acceptate și software. Să aruncăm o privire la scurtul istoric al USB-ului și să enumerăm toate tipurile diferite de conectori și standarde.

Cum a apărut USB?

Dezvoltarea USB a început în 1994 cu scopul de a realiza un singur conector care să poată înlocui practic un număr de conectori văzuți pe PC-uri. Scopul USB a fost, de asemenea, să aducă un configurație software mai simplă a tuturor dispozitivelor care se pot conecta prin USB, pentru a permite rate de date mai rapide pentru dispozitivele externe și pentru a rezolva problemele de utilizare ale existente. interfețe. USB nu a fost totuși o invenție unică. A fost un efort de grup care a inclus un total de șapte companii și anume Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC și Nortel. Echipa condusă de Ajay Bhatt a lucrat la standardul la Intel și primele circuite integrate care acceptă USB au fost produse în 1995.

USB 1.0

Prima specificație numită USB 1.0 și-a făcut debutul în ianuarie 1996, oferind viteze de transfer de date de 1,5 Mbps (viteză mică) și 12 Mbps (viteză completă). Decizia de a adăuga configurații cu două viteze a fost luată astfel încât să poată suporta atât dispozitive de mare viteză, cum ar fi imprimante și unități de disc, cât și periferice ieftine precum tastaturi și mouse-uri. USB 1.1 a fost de fapt prima specificație utilizată pe scară largă, deoarece și-a făcut prima apariție pe Apple iMac în septembrie 1998. O varietate de producători au urmat Apple și au început să producă PC-uri fără vechime cu porturi USB.

USB 2.0 și USB 3.0

În aprilie 2000, specificația USB 2.0 a fost anunțată după obținerea consimțământului de la Forumul pentru implementatorii USB (USB-IF). A fost pus la dispoziție în 2001. Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (Nokia), NEC și Philips au făcut eforturi pentru rate de transfer de date mai mari, unde noul standard a adus viteze de până la 480 Mbps. Am văzut apoi USB 3.0 publicat în noiembrie. 12, 2008, pentru a crește în continuare vitezele de transfer de date până la 5 Gbps, care a fost numită și SuperSpeed. Noul standard s-a concentrat, de asemenea, pe scăderea consumului de energie, creșterea puterii de ieșire și furnizare compatibilitate inversă cu USB 2.0. Primul set de dispozitive cu USB 3.0 a apărut în ianuarie 2010.

USB 3.1 Gen 1 și Gen 2

Specificația USB 3.1 a fost anunțată pentru prima dată în iulie 2013 și aici lucrurile au început să devină puțin confuze. A fost lansat în două versiuni, USB 3.1 Gen 1 și USB 3.1 Gen 2. În timp ce primul a păstrat modul de transfer de 5 Gbps (SuperSpeed) al USB 3.0, Gen 2 a introdus modul de transfer SuperSpeed+ cu o rată maximă de semnalizare a datelor la 10 Gbps. În septembrie 2017, a fost publicată specificația USB 3.2, care a adus din nou o schimbare în schema de denumire. USB 3.2 Gen 1 a fost de fapt același cu USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 2 a fost noul USB 3.1 Gen 2 și USB 3.2 Gen 2x2 a fost cel mai nou și mai rapid oferind viteze de până la 20 Gbps.

USB4 și USB4 Versiunea 2.0

Cel mai recent standard se numește oficial USB4 (nu USB 4 din orice motiv) și a fost introdus în 2019 cu primul Dispozitive USB4 sosind în 2021 și 2022. Lucrurile au devenit destul de confuze cu USB 3.1 și 3.2 și cu întreaga terminologie Gen 1 și Gen 2, iar USB-IF încearcă pentru a anula asta cu USB4, marketingul pentru care va depinde de viteza de transfer de date și nu de ce versiune este. USB4 vine în două variante: 20 Gbps și 40 Gbps, iar USB-IF speră că producătorii își vor marca dispozitivele USB cu viteze mai degrabă decât doar USB4.

Primele dispozitive USB4 2.0 nu vor fi disponibile până la sfârșitul anului 2023 cel mai devreme.

Există un punct suplimentar pentru USB4: Thunderbolt. Fundamentul USB4 este vechiul protocol Thunderbolt 3 al Intel și, desigur, USB4 este oarecum compatibil cu Thunderbolt - accent pe oarecum. Dispozitivele și cablurile USB4 pot fi fie de 20 Gbps, fie de 40 Gbps, în timp ce Thunderbolt 4 necesită 40 Gbps, așa că nu toate porturile și cablurile USB4 pot fi echivalente cu Thunderbolt.

Specificația USB4 Versiunea 2.0 a fost lansată la sfârșitul anului 2022 (făcând USB-ul și mai confuz pentru toată lumea) și mărește lățimea de bandă a USB4 de la 40 la 80 Gbps, cu un mod opțional de 120 Gbps care funcționează doar într-o direcție, lăsând cealaltă direcție cu doar 40 Gbps de lățime de bandă. Acest mod de 120 Gbps este util pentru situațiile în care o parte a conexiunii trebuie să primească mult mai multe date decât celălalt, cum ar fi utilizarea unui afișaj de înaltă rezoluție care are nevoie de o mulțime de date pentru a afișa o imagine complet detaliată. Deoarece specificația a apărut recent, primele dispozitive USB4 2.0 nu vor fi disponibile până la sfârșitul anului 2023 cel mai devreme.

Fulger

Spre deosebire de standardul USB, care se mândrește cu universalitatea și acceptarea ca „standard”, Thunderbolt este un standard dezvoltat și licențiat de Intel. Cu toate acestea, Thunderbolt 3 a fost practic dat USB-IF și a fost folosit pentru a crea USB4, așa că acum relația dintre cei doi este tulbure. Este un standard de transfer de date și putere pe mai multe platforme, dar dispozitivele trebuie să fie certificate pentru a fi utilizate cu acest standard, iar standardele Intel sunt mult mai stricte decât USB-IF.

Protocolul Thunderbolt se găsește adesea pe laptopuri și uneori pe desktop-uri și poate fi folosit pentru a se conecta DisplayPort-dispozitive compatibile, inclusiv monitoare externe, precum și periferice PCI Express (PCIe), inclusiv plăci grafice externe, hard disk, conectori Wi-Fi sau Ethernet, printr-un port USB-C. Generația actuală a protocolului – Thunderbolt 4 – acceptă lățimi de bandă în amonte sau în aval de până la 40 Gbps. În comparație cu ultima generație Thunderbolt 3, noua versiune aduce suport îmbunătățit pentru afișaj 4K (de la unul 4K monitor la doi), dublează lățimea de bandă PCIe și garantează o lățime de bandă de 40 Gbps, care era opțională pentru Thunderbolt 3.

Următoarea generație de Thunderbolt este la orizont.

Deci există USB și Thunderbolt, iar USB4 se bazează pe Thunderbolt 3, care a fost succedat de Thunderbolt 4. Dacă ești confuz, nu te învinovățim. Ceea ce trebuie să știți este că USB4 nu garantează prea mult în ceea ce privește performanța, în timp ce Thunderbolt 4 promite mai mult. În timp ce USB4 se bazează pe Thunderbolt 3, asta nu înseamnă că fiecare dispozitiv, port și cablu USB4 va avea aceleași caracteristici și performanțe ca orice conexiune Thunderbolt 3 sau 4.

Următoarea generație de Thunderbolt este, de asemenea, la orizont și Thunderbolt 5 își propune să crească lățimea de bandă la 80 Gbps, dublu față de cea a Thunderbolt 4 și a variantei Thunderbolt 3 de 40 Gbps. Cu toate acestea, 80 Gbps este viteza pentru dispozitivele care au nevoie de cantități egale de lățime de bandă în ambele direcții. Unele dispozitive ar putea avea o lățime de bandă de 120 Gbps într-o direcție în schimbul a avea doar 40 în cealaltă, cum ar fi USB4 2.0. Acest lucru este util pentru afișaje și poate chiar pentru dispozitivele de stocare. Thunderbolt 5 nu are o dată de lansare la momentul scrierii, deși o lansare mai târziu în 2023 sau 2024 este plauzibilă.

Conectori și porturi USB

Înainte de a vorbi despre diferitele tipuri de porturi și conectori USB, să vorbim despre diferența dintre conector și port. Portul este ceea ce aveți pe dispozitiv, cum ar fi un smartphone sau un computer. Este locul în care conectați un cablu sau un dispozitiv extern, să spunem o unitate de memorie. Conectorul este de obicei văzut pe cablul însuși care se conectează la port. Aceasta înseamnă că aveți nevoie de un port potrivit pentru conectarea conectorului. De asemenea, trebuie să înțelegeți că un standard USB se bazează pe combinația de conector și port. Cu cât portul/conectorul este mai nou, cu atât standardul mai nou poate adopta. Acestea fiind spuse, există cazuri în care producătorii implementează standarde USB mai vechi la porturi/conectori mai noi pentru a economisi costuri.

USB-A

Primul conector plat, dreptunghiular este încă o vedere comună pe dispozitive precum PC-uri, console de jocuri, televizoare etc. A servit bine de-a lungul anilor pentru a transfera date și alimentare eficient și oferă în prezent standardul USB 3.2. A cunoscut îmbunătățiri în ceea ce privește benzile de autobuz și vitezele de transfer, dar în general, designul a rămas același.

USB-B

USB-B nu mai este atât de comun, dar este posibil să vedeți totuși acest port pe dispozitive mari, cum ar fi scanere sau imprimante, precum și pe anumite dispozitive audio. Portul are un aspect pătrat, în timp ce cealaltă parte a cablului ar avea cel mai probabil un port USB-A pentru a se conecta la un PC.

Mini-USB

Acum, acesta era un port mai mic, dar se baza pe portul USB-B. A fost folosit în principal pentru încărcarea și transferul de date de la dispozitive precum camere și playere MP3, deși nu mai este foarte comun. A existat și o versiune de tip A, dar ambele au fost preluate curând de o versiune mai mică, micro-USB.

Micro USB

Micro-USB a fost unul dintre cele mai populare porturi USB datorită adoptării sale în smartphone-uri, tablete și o varietate de alte gadget-uri și accesorii portabile. În timp ce acesta este eliminat treptat în favoarea portului USB-C, puteți găsi în continuare o varietate de dispozitive care se bazează în continuare pe port.

USB-C

Acesta este standardul actual și este în sfârșit primul port USB pe care îl puteți conecta corect dintr-o singură mișcare, deoarece este reversibil. Pe lângă faptul că oferă viteze mai rapide de livrare a datelor și a energiei, oferă și conectivitate pentru afișaj, ceea ce îl face portul universal perfect. Puteți vedea acest port pe aproape orice dispozitiv new-age de pe smartphone-uri, laptopuri, tablete, căști și așa mai departe. Are potențialul de a furniza 100 W de putere, ceea ce îl face potrivit pentru încărcarea unei game largi de dispozitive, inclusiv laptopuri. Acesta este, de asemenea, conectorul new-age pentru standardul Thunderbolt, care oferă 40 Gbps și ieșire video 4K.

Livrarea energiei

Acum, în afară de transferul de date, USB a fost folosit și pentru încărcarea dispozitivelor. Până la USB 3.1, puterea maximă pe care o putea obține era de 5V/900mA prin USB Type-A. Acesta a fost urmat de USB Fast Charge, un nou standard care a crescut vitezele la 5V/1.5A. Aceste viteze de încărcare erau potrivite și pentru dispozitive mici și pentru anumite smartphone-uri. Cu toate acestea, odată cu îmbunătățirea tehnologiei și o cerință pentru viteze mult mai mari de încărcare a bateriei, USB-IF a introdus USB Power Delivery, acum versiunea 3.1. A devenit o specificație deschisă standard în industrie, care poate oferi încărcare de mare viteză cu până la 240 de wați cu cea mai recentă actualizare 3.1, în funcție de dispozitiv. Acesta poate fi folosit pentru a încărca orice, de la smartphone-uri la laptopuri, folosind conectorul USB-C la ambele capete.

---

Portul USB își ridică în sfârșit numele. După ce a trecut prin diferite revizuiri de-a lungul anului în ceea ce privește hardware-ul și software-ul, acum putem spune că USB-ul (mulțumită Type-C) este într-adevăr un standard universal acceptat. Nu numai că poate furniza date și putere la viteze mari, ci chiar și pentru a introduce sau a ieși video. Nu e de mirare că chiar și Apple se îndepărtează încet și își înlocuiește conectorul Lightning cu USB Type-C.