Usb: čo to je, typy, formáty a rýchlosti 【kompletný sprievodca】 ⚡✔️

Univerzálny sériový autobus USB pre právnikov je dnes chladným dieťaťom na ihrisku. Prakticky všetky elektronické zariadenia s tým majú niečo spoločné, a to nakoniec, že ​​ich používame takmer na všetko. Klávesnice, myši, externé spomienky, slúchadlá, joysticky atď. Dnes sa chystáme prehodnotiť veľmi rýchlu históriu, odkiaľ táto krása pochádza, jej formáty, rýchlosti a ďalšie. Začnime!

Index obsahu

Trochu kontextu

V roku 1996 sa USB narodilo ako výsledok spolupráce počítačového dizajnéra Ajay V. Bhatta a Intel Corporation. Táto zbernica prenáša informácie medzi počítačom a ostatnými periférnymi zariadeniami, ktoré sú k nemu pripojené, neskôr sa rozširuje na takmer akékoľvek iné existujúce zariadenie. Príčinou bombardovania tohto typu prístavu a jeho vzostupu nad zvyškom bola jeho schopnosť slúžiť ako spojenie pre veľké množstvo zariadení.

Vďaka tomu, že sa USB stalo štandardizovaným konektorom, je teraz nevyhnutnosťou pre výrobcov všetkých typov výrobkov a jeho rýchlosť a veľkosť portov sa museli prispôsobiť časom. Jeho univerzálnosť spôsobila zbytočné porty, ktoré predtým mali nesporné využitie, ako napríklad PS / 2 starších klávesníc a myší.

Ako funguje USB

Skôr ako sa dostaneme do jedenástej tyče, začnime základmi. Uisťujeme vás, že tu sa pokúsime zredukovať technickosť na minimum a zachovať zrozumiteľný jazyk pre všetkých divákov, nepropadajte panike!

Kábel USB

Na vysvetlenie tejto časti urobíme rozdiel medzi káblom USB a tým, čo sa stane samotným portom. Zariadenie pripojené pomocou kábla USB obsahuje dve vnútorné následky. Sú známe ako krútené dvojlinky . V tomto type konektorov je napätie 5 voltov a to, čo sa môže meniť, je jeho intenzita (prúd) v závislosti od verzie, ako aj ďalšie rozdiely v jeho výrobe:

• USB 1.0 až 2.0: Dva káble môžu odosielať aj prijímať, ale nie súčasne. To je to, čo poznáme ako poloduplex . Jeho výstupná intenzita je 500 mAh. USB 3.0 a ďalšie: počet káblov sa zvýši na štyri, čo umožňuje súčasne odosielať a prijímať údaje: dva pre každú funkciu. To by bolo plné duplex . Jeho intenzita je 900 mAh.

Port USB

V rámci konektora zistíme, že existujú rozdiely v počte pinov a formáte kontaktov, ktoré sa líšia v závislosti od ich veľkosti a verzie USB. Vysvetlíme to do hĺbky v časti „Formáty portov USB“ po tom, ako sme rozdelili jeho funkcie.

Po pripojení USB k nášmu počítaču, televízoru alebo tabletu systém identifikuje zariadenie a (ak je to potrebné) umožňuje, aby bol „nainštalovaný“ a hľadal najvhodnejší ovládač pre svoj profil (k tomu dôjde, keď prvýkrát pripojíme prvky ako myš, tlačiareň alebo pendrive ). V zriedkavých prípadoch, keď to tak nie je, je na užívateľovi, aby vyhľadal a manuálne nainštaloval potrebné ovládače. Takto sa vytvára tento typ formátu pripojenia, ktorý generuje rýchly a dynamický prenos informácií, ktorý nevyžaduje vypnutie počítača.

Verzie USB

Vývoj prototypov

Rovnako ako všetky produkty, aj USB malo fázu predbežného spustenia testovania a prototypovania, ktorá pozostávala z vývojového procesu, až kým sme nedosiahli verziu 1.0, ktorá bola konečne vydaná v roku 1996. Tieto verzie, ktoré sme nikdy nepoužili, boli:

• USB 0.7 : vydané v novembri 1994. USB 0.8 : vydané v decembri 1994. USB 0.9 : vydané v apríli 1995. USB 0, 99 : vydané v auguste 1996.

Dá sa povedať, že to boli jeho „pred-alfa prototypy“ a viedol tím k finálnej verzii, ktorú všetci vieme.

USB na trhu

USB 1.0, 1996

Na rozdiel od toho, čo by sme si všetci dnes mohli myslieť, pretože mnohí v 90. rokoch by si tento rozdiel nevšimli, USB nebolo, že by ho pri otvorení trhu privítali otvorené ruky. Pri maximálnej rýchlosti prenosu 1, 5 Mb / s (asi 188 kB / s) bol tento prvý model pomalší ako zlý kôň. Napriek vlažným začiatkom sa tento port používal hlavne pre každodenné zariadenia, ako sú klávesnice, myši, webové kamery alebo USB kľúče . Napriek svojej rýchlosti tento úvod oboznámil širokú verejnosť s jej používaním a pripravil pôdu pre to, čo malo prísť.

USB 1.1, 1998

Verzia, ktorá skutočne vyvolala problém a začala preteky k sláve USB. Desiata sa nemusí javiť ako veľký rozdiel voľným okom, ale už som vám povedal, že rozdiely boli pozoruhodné. Prenosová rýchlosť sa zvýšila z 1, 5 Mbit / s na 12 Mbit / s. Ako si viete predstaviť, USB 1.1 vyzeral ako Formula One vedľa svojho predchodcu a rýchlo získal silu. Jeho využitie sa vďaka získanej popularite naďalej diverzifikovalo. USB sa pevne usadilo na trhu.

USB 2.0, 2000

Tu prišiel bojový prúd, vysoká rýchlosť s veľkými písmenami, aj keď je to aspekt, ktorý sa nezastaví v tejto verzii. Z 12 Mbit / s ideme na 480 Mbit / s. Pri optimálnych podmienkach je to asi 60 megabajtov za sekundu, hoci to bolo trochu podvádzajúce. Normálne by sme zistili, že jeho skutočná rýchlosť bola okolo 280Mbit / s.

USB 2.0 je tu, aby s nami zostalo na dlhú dobu, a to hlavne kvôli digitálnemu veku nového storočia. Rozlíšenie obrazu vo vysokom rozlíšení 1080p spôsobilo, že filmy, série alebo fotografie boli zakaždým ťažšie, takže bolo potrebné zvýšiť prenosovú rýchlosť multimediálnych zariadení, a teda zvýšenie rýchlosti takmer štyridsaťkrát v porovnaní s 1, 1.

USB 3.0, 2009

Trvalo deväť rokov, kým sa na trhu objavila nová verzia. Ak sa nám už USB 2.0 zdálo ako rýchly bojovník, 3.0 je priamo vesmírnou raketou. Pri rýchlosti prenosu až 4, 8 Gbit / s (600 MB / s) sa táto chyba dostala do ulíc rýchlosťou 2, 0. Zavedenie tohto portu koexistuje vo väčšine prenosných počítačov, stolových počítačov, USB kľúčov a externých pevných diskov, hoci je možné ho nájsť aj v produktoch, ako sú základné dosky.

Odporúčame prečítať: USB 3.0 vs. USB 3.1 - najdôležitejšie rozdiely.

Normálne ho môžeme rozlíšiť v štandardnej veľkosti, pretože vnútorná karta konektora je obvykle modrá a nie čierna. Vo verzii 3.0 a až do vzniku USB 4.0 nájdeme dva neskoršie varianty známe ako SuperSpeed ​​alebo Super Speed:

• USB 3.1 SuperSpeed, 2013: Prenosová rýchlosť sa zvyšuje zo 4, 8 Gbit / s (600 MB / s) na 10 Gbit / s (1, 25 GB / s). USB 3.2 SuperSpeed, 2019: Sme v roku 2019, ale hoci USB 3.2 bol ohlásený na konci roka, ešte nebol oficiálne uvedený na trh. Očakáva sa, že dosiahne prenosovú rýchlosť až 20 Gbit / s (2, 5 GB / s) a že do roku 2020 nájdeme kompatibilné komponenty, periférie a počítače.

Súvisiace s touto sekciou by vás mohli zaujímať: USB 3.1 Gen 1 vs USB 3.1 Gen 2 Všetky rozdiely medzi portmi USB.

Formáty portov

Dobre, teraz, keď vieme o verziách, pozrime sa na typy portov. Máme tu podobnú situáciu ako HDMI. Štíhle formáty nútia získať konektory so stále menšou konštrukciou na pripojenie káblov k mobilným zariadeniam, fotoaparátom, notebookom, tabletom a iným. USB nie sú vynechané z tejto ligy, a keďže na roztrhnutie sú vždy zlomené, sú to ich formáty:

Obrázok: wikimedia commons

USB typ A

Konektory typu A sú modelom, ktorý sa pripája priamo k CPU. V tejto kategórii nájdeme nasledujúce veľkosti:

Štandardné USB A

Jeden z celého života, viete, o ktorom hovorím. Všetky USB kľúče , myši, klávesnice, televízory a pevné disky ich používajú a nasleduje dlhý zoznam ďalších zariadení. Vidíme ich viac ako komiks.

• USB typ A sa vyznačuje tým, že má štítok (spravidla čierny, modrý pre verzie 3.0), ktorý nám bráni v ich spätnom pripojení. Kontakt jeho štyroch kolíkov je v horizontálnej línii.

Štandardný USB 3.0 typ A

USB 3.0 štandardne zdieľa všetky štrukturálne vlastnosti štandardného portu typu A, ktorý používajú jeho starší bratia, ale pridáva päť vnútorných kolíkov pre obojsmernú plnú duplexnú výmenu údajov, ktoré vysvetľujeme v časti o fungovaní USB.

USB 3.0 typ A a typ C

Micro USB typ A

Táto verzia Micro USB typu A je zastaraná a mnohí ju považujú za zastaranú. Všetky štyri kolíky sú stále vo vodorovnej línii a poloha konektora je zaručená tvarom portu, a nie použitím vnútornej zarážky.

Viac informácií nájdete tu: Micro-USB: Čo je a na čo sa v súčasnosti používa?

USB typ B

Konektory typu B sú obvykle určené pre periférne zariadenia alebo zariadenia so špecifickými funkciami. V tejto kategórii nájdeme nasledujúce veľkosti:

Štandardné USB B

• Spravidla ide o štvorce s dvoma zaoblenými rohmi, ktoré uľahčujú ich správne spojenie. Kolíky sú rozdelené do dvoch protiľahlých párov.

Je bežné nájsť tento typ konektorov pre zariadenia alebo periférne zariadenia, ktoré musia byť okrem iného pripojené k počítačom, ako sú napríklad určité tlačiarne alebo registračné pokladnice.

Štandardný USB 3.0 typ B

Je to implementácia rýchlosti prenosu dát, pretože pridáva svojich päť pinov pre plný duplex. Jeho formát je o niečo hrubší ako štandardný typ B.

Mini USB typ B

V rámci týchto portov nájdeme dva varianty pripojenia:

1. Mini USB, typ 5, 5-kolíkový. 8-kolíkový Mini USB typ B

Je to z toho dôvodu, že väčšina telefónov, fotoaparátov alebo tabliet vyžaduje veľmi malé porty, ale požadovaný počet kontaktných kolíkov sa môže líšiť v závislosti od vecí, ako sú napríklad nabíjačky.

Micro USB typ B

Postupujte podľa línie Micro USB typu A a Mini USB typu B, ktorá sa javí ako ďalšia alternatíva na pripojenie tenkých alebo malých zariadení. Je to ten, ktorý máme vo väčšine našich mobilných zariadení, fotoaparátov alebo tabletov pre funkcie, ako je pripojenie nabíjačky.

Micro USB 3.0 typ B

Rovnaké ako Micro USB typ B, ale jeho formát sa mierne zmení, aby vyhovoval požiadavkám na zvýšenú prenosovú rýchlosť.

USB Type-C

Toto je relatívne nedávny typ prístavu, ktorý nie je podľa potešenia mnohých (vrátane mňa) nesprávne umiestnený. Jeho konektory sú úplne symetrické, takže boj o umiestnenie USB do polohy, v ktorej by mal byť (čo nie je prvý pokus), neexistuje. Zvyčajne ich nájdeme v periférnych zariadeniach, ako sú najnovšie modely klávesníc alebo smartfónov .

Obrázok: Niridya - Vlastná práca, založená na: USB Type-C. Od roku 2009 sa Európska komisia pre jednotný trh snaží vytvoriť nariadenie na reguláciu veľkého počtu konektorov pre mobilné nabíjačky na trhu a ich zjednotenie do jedného modelu podobným spôsobom ako pri počítačových nabíjačkách. prenosný, aj keď doteraz nebol úspešný. Posledným navrhovaným kandidátom bol USB typ C.

Porovnanie rýchlosti

Tu navrhujeme preteky, aby ste mohli graficky skontrolovať rozdiel medzi rôznymi existujúcimi verziami USB.

Ako ste si možno všimli, zastavili sme sa s objasňovaním aspektov prenosovej rýchlosti. Dôvodom je, že vývoj vždy so sebou prináša určité náklady, a to je to, že pre bežného používateľa je najbežnejšou vecou to, že neaktualizuje svoj hardvér rovnakou rýchlosťou ako trh (čo by bolo neustále).

Prišli sme sem odporúčame: USB 2.0 vs USB 3.0 vs USB 3.1. a ako BONUS: konektory pre PC

To všetko spôsobuje, že v súčasnosti máme rôzne zariadenia alebo porty USB s rôznymi verziami, takže prenos údajov, ktorý môžeme očakávať, nebude vždy schopný dosiahnuť maximálnu povolenú rýchlosť. Najlepším príkladom je efekt obmedzenia, ktorý sa vytvorí, keď pripojíme náš pendrive 3.0 k notebooku, ktorého port je 2.0 na odovzdanie filmu alebo seriálu.

V súčasnosti je najväčším problémom výrobcov to, že technológia na zrýchlenie zariadení je už tu, ale to, čo používateľ v každodennom spracúvaní zvláda, je „zastarané“.

Závery týkajúce sa USB

Úprimne povedané, príchod USB bol požehnaním a zmenil náš život v tisícročí, v ktorom je digitálny vek už nezastaviteľný. S neustále sa zvyšujúcimi kvalitami a rozlíšením obrazu bol potrebný typ univerzálneho konektora, ktorý vyhovel požadovanej rýchlosti prenosu dát a USB zasiahlo pole v pravý čas.

Efektívne si všimneme rozdiel v rýchlosti novšej verzie portov, ktorú používame, ale existujú faktory, ktoré musíme brať do úvahy oproti existujúcim verziám. Ak máte k počítaču, ktorého port je 2.0, pripojený externý pevný disk alebo USB flash disk, ktorý má pripojenie 3.0, nezabráni nám to pri prenose údajov. Aby sme zaručili maximálny výkon, musíme vziať do úvahy verziu vysielača aj prijímača.