USB standartları, hızları ve bağlantı noktası türleri hakkında bilmeniz gereken her şey

USB veya 'Evrensel Seri Veri Yolu' günümüzün en eski ve en popüler arayüzlerinden biridir. Başlangıçta bir bilgisayar bağlantı noktası olarak tanıtılmış olsa da, artık akıllı telefonlar, oyun konsolları, kameralar vb. dahil olmak üzere neredeyse her teknoloji ürününde görülüyor. şu ya da bu şekilde. USB yapmanın temel amacı, çevre birimlerinin PC'lere standartlaştırılmış bir bağlantısını sağlamaktı. Bugün USB Geniş kabul görmesi ve geniş çeşitlilikte desteklenen donanım ve özellikleri sayesinde ismine sadıktır. yazılım. USB'nin kısa geçmişine bir göz atalım ve çeşitli konnektör türlerini ve standartlarını listeleyelim.

USB nasıl ortaya çıktı?

USB'nin gelişimi, temel olarak PC'lerde görülen çok sayıda konektörün yerini alabilecek tek bir konektör yapmak amacıyla 1994 yılında başladı. USB'nin amacı aynı zamanda Harici cihazlar için daha hızlı veri hızlarına izin vermek ve mevcut cihazların kullanılabilirlik sorunlarını ele almak için USB aracılığıyla bağlanabilen tüm cihazların daha basit yazılım yapılandırması arayüzler. USB tek kişilik bir buluş değildi. Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC ve Nortel olmak üzere toplam yedi şirketi içeren bir grup çalışmasıydı. Ajay Bhatt liderliğindeki ekip Intel'de standart üzerinde çalıştı ve 1995 yılında USB'yi destekleyen ilk entegre devreler üretildi.

USB1.0

USB 1.0 adı verilen ilk spesifikasyon, Ocak 1996'da 1,5 Mbps (Düşük Hız) ve 12 Mbps (Tam Hız) veri aktarım hızları sunarak ilk kez sahneye çıktı. Hem yazıcılar ve disk sürücüleri gibi yüksek hızlı aygıtların yanı sıra klavye ve fare gibi düşük maliyetli çevre birimlerini destekleyebilmesi için iki hızlı yapılandırma ekleme kararı alındı. USB 1.1 aslında Eylül 1998'de Apple iMac'te ilk kez ortaya çıktığı için yaygın olarak kullanılan ilk spesifikasyondu. Çeşitli üreticiler Apple'ı takip etti ve USB bağlantı noktalarına sahip, eski sürümlerden bağımsız bilgisayarlar üretmeye başladı.

USB 2.0 ve USB 3.0

Nisan 2000'de, USB 2.0 spesifikasyonu, onay alındıktan sonra açıklandı. USB Uygulayıcıları Forumu (USB-IF). 2001 yılında kullanıma sunuldu. Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (Nokia), NEC ve Philips, yeni standardın 480 Mbps'ye varan hızlar getirdiği daha yüksek veri aktarım hızları için baskı yaptı. Daha sonra USB 3.0'ın Kasım'da yayınlandığını gördük. Veri aktarım hızlarını SuperSpeed ​​olarak da adlandırılan 5 Gbps'ye kadar artırmak için 12 Kasım 2008'den itibaren. Yeni standart aynı zamanda güç tüketimini azaltmaya, güç çıkışını artırmaya ve USB 2.0 ile geriye dönük uyumluluk. USB 3.0 özelliğine sahip ilk cihaz seti Ocak ayında çıktı 2010.

USB 3.1 Gen 1 ve Gen 2

USB 3.1 spesifikasyonu ilk olarak Temmuz 2013'te açıklandı ve işlerin biraz kafa karıştırıcı olmaya başladığı yer burası. USB 3.1 Gen 1 ve USB 3.1 Gen 2 olmak üzere iki versiyon halinde piyasaya sürüldü. İlki, USB 3.0'ın 5 Gbps (SuperSpeed) aktarım modunu korurken, Gen 2, maksimum veri sinyalleşme hızı 10 Gbps olan SuperSpeed+ aktarım modunu tanıttı. Eylül 2017'de, adlandırma şemasında bir kez daha değişiklik getiren USB 3.2 spesifikasyonu yayınlandı. USB 3.2 Gen 1 aslında USB 3.1 Gen 1 ile aynıydı, USB 3.2 Gen 2 yeni USB 3.1 Gen 2 idi ve USB 3.2 Gen 2x2 ise 20 Gbps'ye kadar en yeni ve en hızlı hızları sunuyordu.

USB4 ve USB4 Sürüm 2.0

En son standart resmi olarak USB4 olarak adlandırılmaktadır (hangi nedenle olursa olsun USB 4 değil) ve 2019 yılında ilk kez piyasaya sürülmüştür. USB4 cihazları 2021 ve 2022'de geliyor. USB 3.1 ve 3.2 ile Gen 1 ve Gen 2 terminolojisiyle ilgili işler oldukça kafa karıştırıcı hale geldi ve USB-IF bunu yapmaya çalışıyor pazarlaması hangi sürüm olduğuna değil veri aktarım hızına bağlı olacak olan USB4 ile bunu geri almak. USB4 iki farklı şekilde geliyor: 20Gbps ve 40Gbps ve USB-IF, üreticilerin USB cihazlarını yalnızca USB4 yerine hızlarla markalamalarını umuyor.

İlk USB4 2.0 cihazları en erken 2023'ün sonlarına kadar piyasaya çıkmayacak.

USB4'ün bir özelliği daha var: Thunderbolt. USB4'ün temeli Intel'in eski Thunderbolt 3 protokolüdür ve doğal olarak USB4 Thunderbolt ile bir ölçüde uyumludur. biraz. USB4 aygıtları ve kabloları 20 Gbps veya 40 Gbps olabilirken Thunderbolt 4 40 Gbps gerektirir; dolayısıyla tüm USB4 bağlantı noktaları ve kabloları Thunderbolt'a eşdeğer olmayabilir.

USB4 Sürüm 2.0'ın spesifikasyonu 2022'nin sonlarında yayınlandı (USB'yi herkes için daha da kafa karıştırıcı hale getiriyor) ve USB4'ün bant genişliğini artırıyor Yalnızca tek yönde çalışan ve diğer yönde yalnızca 40 Gbps hız bırakan isteğe bağlı 120 Gbps moduyla 40 ila 80 Gbps arasında Bant genişliği. Bu 120 Gbps modu, bağlantının bir tarafının çok daha fazla veri alması gereken durumlar için kullanışlıdır Tam ayrıntılı bir görüntüyü göstermek için çok fazla veriye ihtiyaç duyan yüksek çözünürlüklü bir ekran kullanmak gibi. Spesifikasyon yakın zamanda ortaya çıktığı için ilk USB4 2.0 cihazları en erken 2023'ün sonlarına kadar piyasaya çıkmayacak.

Yıldırım

Evrenselliği ve "standart" olarak kabul edilmesiyle övünen USB standardından farklı olarak Thunderbolt, Intel tarafından geliştirilen ve lisanslanan bir standarttır. Ancak Thunderbolt 3 temel olarak USB-IF'ye verildi ve USB4'ü oluşturmak için kullanıldı, bu nedenle ikisi arasındaki ilişki artık belirsiz. Bu, platformlar arası bir veri ve güç aktarımı standardıdır ancak cihazların bu standartla kullanılması için onaylanması gerekir ve Intel'in standartları, USB-IF'lerden çok daha katıdır.

Thunderbolt protokolü genellikle dizüstü bilgisayarlarda ve bazen masaüstü bilgisayarlarda bulunur ve bağlantı kurmak için kullanılabilir. DisplayPort'u- harici monitörler dahil uyumlu cihazların yanı sıra harici grafik kartları, sabit sürücüler, Wi-Fi veya Ethernet konektörleri de dahil olmak üzere PCI Express (PCIe) çevre birimleri, bir USB-C bağlantı noktası üzerinden. Protokolün mevcut nesli - Thunderbolt 4 - 40 Gbps'ye kadar yukarı akış veya aşağı akış bant genişliklerini destekler. Son nesil Thunderbolt 3 ile karşılaştırıldığında yeni sürüm, gelişmiş 4K ekran desteği sunuyor (bir 4K'dan monitör ikiye katlanır), PCIe bant genişliğini iki katına çıkarır ve Thunderbolt için isteğe bağlı olan 40 Gbps bant genişliğini garanti eder 3.

Ufukta yeni nesil Thunderbolt var.

Yani USB ve Thunderbolt var ve USB4, Thunderbolt 4'ün yerini aldığı Thunderbolt 3'ü temel alıyor. Kafanız karıştıysa sizi suçlamıyoruz. Bilmeniz gereken şey, USB4'ün performans açısından pek fazla garanti vermediği, Thunderbolt 4'ün ise daha fazlasını vaat ettiğidir. USB4, Thunderbolt 3'ü temel alsa da bu, her USB4 cihazının, bağlantı noktasının ve kablosunun herhangi bir Thunderbolt 3 veya 4 bağlantısıyla aynı özelliklere ve performansa sahip olacağı anlamına gelmez.

Yeni nesil Thunderbolt da ufukta görünüyor ve Yıldırım 5 bant genişliğini Thunderbolt 4 ve Thunderbolt 3'ün 40 Gbps versiyonunun iki katı olan 80 Gbps'ye çıkarmayı hedefliyor. Ancak 80 Gbps, her iki yönde de eşit miktarda bant genişliğine ihtiyaç duyan cihazların hızıdır. Bazı cihazlar, USB4 2.0 gibi, diğer yönde yalnızca 40 Gbps bant genişliğine karşılık bir yönde 120 Gbps bant genişliğine sahip olabilir. Bu, ekranlar ve hatta belki de depolama aygıtları için kullanışlıdır. Thunderbolt 5'in bu yazının yazıldığı sırada herhangi bir çıkış tarihi bulunmamakla birlikte, 2023 veya 2024'te daha sonra piyasaya sürülmesi olasıdır.

USB konektörleri ve bağlantı noktaları

Çeşitli USB bağlantı noktası ve konektör türlerinden bahsetmeden önce, konektör ile bağlantı noktası arasındaki farklardan bahsedelim. Bağlantı noktası, akıllı telefon veya PC gibi cihazınızda bulunan şeydir. Bir kabloyu veya harici bir cihazı, mesela bir flash sürücüyü taktığınız yerdir. Konektör genellikle bağlantı noktasına takılan kablonun üzerinde görülür. Bu, konektörün takılabilmesi için eşleşen bir bağlantı noktasına ihtiyacınız olduğu anlamına gelir. Ayrıca bir USB standardının konektör ve bağlantı noktası kombinasyonuna dayandığını da anlamak gerekir. Bağlantı noktası/konektör ne kadar yeni olursa, benimseyebileceği o kadar yeni standart olur. Bununla birlikte, üreticilerin maliyetten tasarruf etmek için eski USB standartlarını yeni bağlantı noktalarına/konektörlere uyguladığı durumlar da vardır.

USB-A

İlk düz, dikdörtgen konektör hâlâ PC'ler, oyun konsolları, TV'ler vb. cihazlarda yaygın olarak görülüyor. Verileri ve gücü verimli bir şekilde aktarmak için yıllar boyunca iyi hizmet vermiştir ve şu anda USB 3.2 standardını sunmaktadır. Otobüs şeritleri ve transfer hızları açısından iyileştirmeler görüldü ancak genel olarak tasarım aynı kaldı.

USB-B

USB-B artık o kadar yaygın değil ancak bu bağlantı noktasını tarayıcılar veya yazıcılar gibi büyük aygıtların yanı sıra belirli ses aygıtlarında hâlâ görebilirsiniz. Bağlantı noktası kare bir görünüme sahipken, kablonun diğer tarafında büyük olasılıkla bir PC'ye bağlanmak için bir USB-A bağlantı noktası bulunur.

Mini USB

Bu daha küçük bir bağlantı noktasıydı ancak USB-B bağlantı noktasını temel alıyordu. Artık çok yaygın olmasa da, öncelikle kamera ve MP3 çalar gibi cihazlardan veri yüklemek ve aktarmak için kullanılıyordu. A Tipi bir versiyon da vardı, ancak her ikisi de kısa süre sonra daha küçük bir versiyon olan mikro USB tarafından devralındı.

Mikro USB

Mikro USB, akıllı telefonlarda, tabletlerde ve diğer çeşitli taşınabilir aygıtlarda ve aksesuarlarda benimsenmesi sayesinde en popüler USB bağlantı noktalarından biriydi. USB-C bağlantı noktası lehine aşamalı olarak kullanımdan kaldırılsa da, hala bağlantı noktasını kullanan çeşitli cihazlar bulabilirsiniz.

USB-C

Bu, mevcut standarttır ve son olarak, ters çevrilebilir olduğundan tek seferde doğru şekilde takabileceğiniz ilk USB bağlantı noktasıdır. Daha hızlı veri ve güç dağıtım hızları sunmanın yanı sıra, ekran bağlantısı da sunarak onu mükemmel bir evrensel bağlantı noktası haline getiriyor. Bu bağlantı noktasını akıllı telefonlardan, dizüstü bilgisayarlardan, tabletlerden, kulaklıklardan vb. hemen hemen her yeni çağ cihazında görebilirsiniz. 100w güç sağlama potansiyeline sahip, bu da onu dizüstü bilgisayarlar da dahil olmak üzere çok çeşitli cihazları şarj etmeye uygun hale getiriyor. Bu aynı zamanda Thunderbolt standardının 40 Gbps ve 4K video çıkışı sunan yeni çağ konektörüdür.

Güç Dağıtımı

Artık veri aktarımının yanı sıra USB, cihazları şarj etmek için de kullanılıyor. USB 3.1'e kadar elde edilebilecek maksimum güç, USB Type-A üzerinden 5V/900mA idi. Bunu, hızları 5V/1,5A'ya çıkaran yeni bir standart olan USB Hızlı Şarj izledi. Bu şarj hızları küçük cihazlar ve bazı akıllı telefonlar için de uygundu. Ancak teknolojideki gelişmeler ve çok daha yüksek pil şarj hızlarına olan gereksinim nedeniyle USB-IF, şimdi sürüm 3.1 olan USB Güç Dağıtımını tanıttı. En son 3.1 güncellemesiyle 240 watt'a kadar yüksek hızlı şarj sağlayabilen endüstri standardı açık spesifikasyon haline geldi. cihaz. Bu, her iki ucundaki USB-C konektörünü kullanarak akıllı telefonlardan dizüstü bilgisayarlara kadar her şeyi şarj etmek için kullanılabilir.

---

USB bağlantı noktası nihayet adının hakkını veriyor. Yıl boyunca donanım ve yazılım açısından çeşitli revizyonlardan geçtikten sonra artık USB'nin (Type-C sayesinde) evrensel olarak kabul edilen bir standart olduğunu söyleyebiliriz. Yalnızca yüksek hızlarda veri ve güç sağlamakla kalmaz, aynı zamanda video girişi veya çıkışı için de kullanılabilir. Apple'ın bile yavaş yavaş uzaklaşıp Lightning konnektörünü USB Type-C ile değiştirmesine şaşmamak gerek.