Usb это какая страна

Обновлено: 15.01.2025

На самом деле новый стандарт USB 3.1 и разъем Type-C должны унять безобразие и навести порядок. На все про все — один-единственный кабель: для передачи данных, аудио-, видеосигнала и подачи питания. Симметричный разъем Type-C — настоящее счастье для запутавшихся в проводах пользователей мобильных устройств. А стандарт USB 3.1 позволяет, например, воспроизводить видео с планшета на телевизоре в то время, пока мобильное устройство заряжается.

Уже только переход на новые спецификации готовит производителям дополнительные трудности, из-за чего продавцы и покупатели тотчас же приходят в уныние. Упрекнуть компании в отсутствии заинтересованности нельзя: после выхода на рынок MacBook Pro (2015) многие производители представили продукты с поддержкой нового стандарта USB 3.1 с разъемом Type-C, среди них такие устройства, как материнские платы, мониторы, внешние накопители и смартфоны. Так, разъемом USB Type-C оборудован LG G6, а еще HTC 10 и Samsung Galaxy S8, который подключается к док-станции через универсальный разъем, превращаясь в полноценный персональный компьютер. Но новая форма не всегда означает новые функции: так, Type-C в версии Huawei не поддерживает USB 3.1, а для быстрой зарядки вообще использует собственную технологию.

Старые устройства — помеха для новых стандартов Технические прорывы всегда занимают очень много времени, если есть большой фонд старой техники. Клавиатуры, мыши, внешние диски, веб-камеры, цифровые фотоаппараты, USB-флешки – миллионы этих устройств по-прежнему требуют поддержки старых версий USB. Проблему можно было бы временно решить, используя универсальные переходники, но ведь все еще выпускаются совершенно новые устройства со старыми USB-портами.

Не путать: Type-C — это не USB 3.1 Поскольку консорциум USB одновременно с разъемом Type-C утвердил две другие спецификации, часто возникает некоторая путаница в понятиях. Во-первых, мы имеем новый разъем Type-C с зеркальным расположением контактов 2×12, благодаря чему порт нечувствителен к ориентации штекера – а это значит, что о проблеме «как воткнуть штекер USB Type-A с первого раза» можно будет совсем скоро забыть.

Во-вторых, вместе с новым разъемом введен новый стандарт USB 3.1, повышающий потолок скорости передачи данных до 10 Гбит/с (брутто).

Далее, электропитание USB Power Delivery (USB-PD) представлено в новой, второй ревизии: она подразумевает ускорение зарядки подключенных устройств путем увеличения мощности (20 В, 5 А вместо прежних 5 В, 0,9 А). Другими словами, несмотря на то, что USB Type-C, USB 3.1 и USB Power Delivery часто отождествляются, они не являются равнозначными терминами или синонимами. Так, существует, например, интерфейс USB 2.0 в формате Type-C или порт USB 3.1 без поддержки быстрой зарядки Power Delivery.

Но это еще не все. Совсем снимать вину за беспорядок с консорциума нельзя, поскольку от использования обычной номенклатуры он ушел: с появлением USB 3.1 прекратил существование USB 3.0 в том смысле, что эта прежняя версия теперь классифицируется как USB 3.1 Gen 1, а нововведенная технология называется USB 3.1 Gen 2. Но множество кабелей и устройств USB продаются под названием USB 3.1 – без указаний, какое именно поколение имеется в виду.

Консорциум USB, правда, разработал систему логотипов для обозначения разъемов USB Type-C, чтобы можно было отличить, например, штекер Type-C с поддержкой USB 3.1 Gen 1 от штекера с поддержкой USB 3.1 Gen 2 или вообще старого USB 2.0, но для начала логотипы нужно внимательно изучить. Нередко приходится заглядывать в руководство, чтобы понять, какая версия используется – если, конечно, подробная документация доступна. Неудивительно, что многие производители продолжают использовать прежнее название USB 3.0. Ко всему этому многообразию следует добавить интерфейс Thunderbolt 3, разрабатываемый в первую очередь Intel и Apple. Thunderbolt с третьей версии тоже использует разъем Type-C, но не совсем совместим с USB 3.1. С использованием активных кабелей Thunderbolt 3 пропускная способность достигает 40 Гбит/с (брутто) – в четыре раза больше, чем у USB 3.1. Это не только обеспечивает очень высокую скорость передачи данных, но и позволит передавать по DisplayPort несколько видеопотоков с контентом 4K и даже использовать внешние видеокарты. Сложные технологии требуют использования активной электроники в кабелях. USB-устройства можно подключать к порту Thunderbolt 3, но ни в коем случае не наоборот.

Трудный выбор кабелей

Неразбериха не останавливается одними стандартами и версиями. Если раньше можно было ограничить выбор одним USB-кабелем с нужными типами разъемов, с USB 3.1 и Type-C это будет не так-то просто. Здесь, как и в случае со стандартами и версиями, в настоящее время образовался огромный недостаток информации: далеко не все кабели Type-C умеют передавать данные, видео и подавать питание. Во многих случаях для пользователей непонятно, поддерживает ли кабель Type-C быструю зарядку Power Delivery или альтернативный режим для передачи видео, потому что логотипов и маркировки, как правило, попросту нет. Зачастую невозможно определить, поддерживает ли кабель USB 3.1 или всего лишь USB 2.0. На сайте Amazon очень часто встречаются отзывы от расстроенных клиентов, которые после покупки обнаружили, что приобретенный кабель не поддерживает технологию быстрой зарядки их смартфонов. Из тяжелого положения совсем не помогает выйти даже обозначение некоторыми производителями, например, Aukey, кабеля USB 3.1 Gen 1 с концами Type-C и Type-A как «кабель с Type-C на USB 3.0» – это в корне неверно.

Если вы решили обзавестись устройством с разъемом Type-C, непременно убедитесь в том, что в комплекте поставки есть кабель – только в таком случае все требования наверняка будут удовлетворены. Поставщик оборудования для компьютерной техники Hama, например, предлагает несколько кабелей Type-C с подробными характеристиками, но цены начинаются от 1000 рублей. Еще дороже обойдется покупка кабеля Thunderbolt 3 – нужно будет выложить около 2000 рублей. Зато тут предусмотрены все функции. Если эта цена слишком высока, то волей-неволей придется порыться в описаниях продуктов и отзывах клиентов о них в поисках нужного кабеля. USB-C: симметричный штекер

Передача данных, питание и диалог между устройствами — каждый из 24 пинов штекера Type-C выполняет отдельную функцию. Легко заметить, что их расположение симметрично. Дисплеи, ноутбуки и адаптеры

Для передачи видео в одном из альтернативных режимов (DisplayPort или HDMI), то есть, например, с ноутбука на монитор, тоже следует обратить внимание на технические требования. В настоящее время на рынке есть несколько мониторов с разъемом USB Type-C от LG, Eizo, Acer и HP (например, Envy 27, около 40 000 рублей). Для вывода видео практически повсеместно используется стандарт DisplayPort, который и вправду работает вполне надежно. Но если говорить о быстрой зарядке, которая предъявляет особые требования блоку питания монитора, то тут у покупателей во многих случаях возникают вопросы. Впрочем, подача питания с монитора на ноутбук не всегда обязательна. Портативный 15-дюймовый монитор Asus MB169C+ (около 15 000 рублей) получает питающее напряжение от ноутбука через полноценно используемый разъем Type-C.

Так или иначе, в настоящее время чаще случается так, что ноутбук с разъемом USB Type-C подключается к монитору через порт HDMI или DisplayPort. В таких случаях требуется переходник, преобразующий видеосигнал и передающий его на монитор с использованием нужного стандарта. Такие аксессуары можно купить примерно от 1000 рублей. По сравнению с другими кабелями выбирать переходники довольно просто, потому что их задача заключается только в преобразовании видеосигнала без учета других особенностей USB 3.1.

Для тех, кто интересуется ноутбуком или планшетом с разъемом Type-C, выбор в настоящее время ограничен, но зато замечателен. Кроме MacBook (12 дюймов) есть гибриды Acer Aspire Switch 10 V (около 25 000 рублей) и Asus T100HA (около 18 000 рублей). А юный хромбук Google Pixel оснащен целыми двумя портами Type-C (правда, только стандарта USB 3.1 Gen 1), но в России он пока не поступал в официальную продажу. Наверное, вряд ли какой-нибудь пользователь осмелится разом перевести все свои периферийные устройства на Type-C, поэтому большинству владельцев ноутбуков для начала потребуется адаптер USB 3.1 для передачи данных и видеосигнала по кабелю USB Type-A, HDMI или DisplayPort. Цены на рекомендуемые гибкие модели начинаются от 2500 рублей, как, например, на Icy Box IB-DK4031. Club 3D SenseVision стоит дороже – около 6500 рублей – зато он включает HDMI, DVI, USB 3.0 Type-A, 4 разъема USB 2.0, быструю зарядку USB, а также гнезда для подключения микрофона и наушников.

Менее богат в настоящий момент выбор для десктопов: традиционно производители материнских плат внедряют новые стандарты в премиум-модели. Единственная материнская плата с четырьмя портами USB 3.1 Gen 2 (по два Type-A и Type-C) – это Asus Rampage V 10, которая стоит около 38 500 рублей. По крайней мере, указание на быструю передачу 10 Гбит/с находится в том числе на панели интерфейсных разъемов. Одним из вариантов USB 3.1 из нижней ценовой категории десктопов является MSI X99A SLI (LGA 2011-3) с одним портом Type-A и одним Type-C примерно за 15 000 рублей. Универсальный адаптер

Переход на компьютеры с разъемом Type-C потребует для периферии наличия переходника с различными типами портов.

> Club 3D SenseVision (около 6500 рублей)

Адаптер относительно дорогой, но оснащен большим количеством портов, среди которых — HDMI, DVI, гнезда для микрофона и наушников, а также четыре порта USB 2.0 и разъем для быстрой зарядки (USB 3.1 Gen 1)

> Icy Box IB-DK4031 (около 2500 рублей)

Более простой вариант адаптера с разъемом Type-A (USB 3.1 Gen 1), HDMI,

а также разъемом Type-C с Power Delivery для быстрой зарядки внешних устройств. Преимущества внешней памяти благодаря USB 3.1 От высоких скоростей передачи данных по USB 3.1 Gen 2 выигрывают, конечно же, сетевые хранилища с конфигурацией RAID и внешние накопители, в первую очередь флеш-память – твердотельные накопители и USB-флешки. Но для последних в настоящее время доступность USB 3.1 Gen 2 сводится к нулю. Предлагаемые флешки SanDisk, Kingston и Corsair, позиционируемые как USB 3.1, передают данные со скоростью не более 5 Гбит/с, то есть относятся к первому поколению. Тем не менее, для большей части флешек сейчас этого должно хватить.

Что же касается внешних твердотельных накопителей, то тут производители Freecom (mSSD MAXX, около 8000 рублей) и Adata (SE730, около 9500 рублей) предлагают диски с USB 3.1 уже второго поколения. Первые практические тестирования показывают, что высокоскоростной интерфейс действительно обеспечивает ощутимо более высокие скорости передачи данных. Terramaster предлагает корпус для сетевого хранилища D2-310 с двумя отсеками (около 10 000 рублей) с поддержкой USB 3.1 Gen 2, на котором высокоскоростные диски SATA в RAID-массиве тоже должны произвести хорошее впечатление. Следует отдельно отметить, что производители памяти лучше всех остальных справляются с задачей указывать версии и стандарты и реже всего бросают своих клиентов на полпути. Остальные же производители должны в срочном порядке дополнить документацию и должным образом реализовывать стандарты.

Переход с одного поколения технологий на другое всегда был длительным и часто запутанным процессом, но со времен VHS и Betamax такой сумятицы, как сейчас, еще не было. Когда-нибудь конфигурация USB 3.1 / Type-C и вправду упростит всем жизнь — особенно пользователям, ну а пока предстоит преодолеть немало трудностей.

ФОТО: CHIP Studios; Freecom; Stouch; Club 3D; Raidsonic; Acer; LG; Asus; Sabrina Raschpichler

Технологию USB вряд можно назвать совершенной, но она стала отличной альтернативой множеству портов, с которыми мы вряд ли снова будем иметь дело.

Как и все технологии, USB развивалась постепенно. Несмотря на полученное звание «универсальной» последовательной шины, за 18 с лишним лет на рынке технология то и дело появлялась в новых вариациях с различной скоростью подключения и бесконечным множеством кабелей.

Группа компаний USB Implementers Forum, специализирующаяся на изучении данного стандарта передачи данных, не понаслышке знакома с этой тенденцией и намерена предложить решение проблемы с помощью нового типа кабеля, известного как Type-C. По предварительным данным этот разъем придет на смену портам USB Type-A и Type-B всех размеров, предусмотренным в телефонах, планшетах, компьютерах, и другим внешних устройствах. Type-C будет поддерживать новую, ускоренную версию USB на 10 Гбит/с поколения 3.1 в 2 спецификациях с предусмотренной возможностью дальнейшего увеличения пропускной способности.

Вполне вероятно, что уже через несколько лет USB Type-C станет распространенным стандартом, благодаря которому можно будет распрощаться с запутанными клубками кабелей у рабочего стола. Тем временем в свет выходит очередной язвительный комикс от XKCD о привычном механизме внедрения новых стандартов.

Комикс XKCD

А пока все еще не ясно, спасет ли нас Type-C от нашествия кабелей или только усугубит ситуацию, давайте посмотрим, как USB менялась на протяжении своей истории, какие стандарты пытались составить ей конкуренцию и кто хочет поспорить с привычной технологией за звание лидера в ближайшем будущем.

Они остались позади

Если вы сели за компьютер, примерно, 10 лет назад, неудивительно, что USB для вас — что-то само собой разумеющееся. И, конечно, даже учитывая постоянно меняющиеся характеристики и способы подключения, то, что мы имеем куда лучше предыдущих версий привычного интерфейса передачи данных.

Если вы имели дело с компьютером до появления USB в эру Pentium и Pentium II, то помните, что пользователям приходилось постоянно что-то подключать через разные порты. Нужно подключить мышь? Возможно, понадобится PS/2 или последовательный порт. Хотите подключить клавиатуру? И снова PS/2, Apple Desktop Bus или DIN порт. Для принтеров и сканеров обычно использовали большие старые параллельные порты, которые также выполняли функцию внешних накопителей, если вам не нравился стандарт SCSI. Чтобы подключить приставку или джостик, нужен был игровой порт, как те, что до 90-х повсеместно применяли в специализированных звуковых картах (так выглядела реальность до создания аудио чипов для материнских плат стационарных компьютеров и ноутбуков).

По-моему, проблема на лицо. Для некоторых из этих портов требовались собственные платы расширения, которые также занимали немало места, и, как правило, их было не очень удобно настраивать и перезапускать. К концу 90-х появились компьютеры с несколькими USB портами, обычно на задней панели системного блока, чаще всего порты USB 1.1, способные развивать скорость до 12 Мбит (или 1,5 Мбит для внешних устройств, таких, как клавиатура и мышь). Производители комплектующих на сразу переключились на USB, хотя в клавиатурах, мышах, принтерах и других устройствах стали постепенно появляться USB порты и разъемы в качестве дополнительной опции, а впоследствии, и в качестве основной.

Когда в начале-середине 2000-х широкое распространение получил USB 2.0, стандарт стал отличной заменой куда большему числу привычных разработок. Флэш-накопители USB, фактически, похоронили заживо дискету (и, собственно ее родственников в лице Zip-дисковода), а также способствовали постепенному исчезновению CD и DVD-дисков – и правда, зачем их использовать для хранения данных и установки операционной системы, когда можно выбрать компактные и более универсальные USB, которые справятся с поставленными задачами быстрее? С помощью USB 2.0 можно было подключать такие внешние устройства, как Wi-Fi адаптеры, оптические диски, порты Ethernet и др. – а ведь до недавнего времени их нужно было в обязательном порядке устанавливать на компьютер. Увеличение скорости передачи данных до 480 Мбит позволило воплотить в реальность многие идеи. Так число USB портов росло, а затем они и вовсе вытеснили устаревшие порты на компьютерах и (особенно) ноутбуках. Как правило, на задней панели стационарных компьютеров можно было найти уже четыре и более USB портов, плюс 1-2 на передней панели для экономии времени.

Совершеннолетие USB попадает на период распространения USB 2.0, в то время как увеличение в USB 3.0 скорости до 5 Гбит/с оказалось еще более удобным, в частности для ранее упомянутых задач: создавать резервные копии системы и перемещать тяжелые видео файлы стало проще, а заодно освобождается место для 802.11ac или Гбит-ных Ethernet адаптеров. Вполне удобно запускать ОС с жестких или флэш-дисков USB 3.0, особенно, если нужно устранить неполадки или восстановить данные. Порты USB все чаще становятся единственной разновидностью портов на компьютере, ведь с распространением Wi-Fi специализированные порты Ethernet оказались не нужны. Повсеместное использование интерфейса гарантирует поддержку всех основных производителей чипов от Intel и Qualcomm до AMD (современные микросхемы Intel поддерживают в общей сложности 14 USB портов по сравнению с когда-то актуальными двумя, доступными на ранних версиях системы).

Другими словами, USB удалось, хотя и не без проблем, преуспеть и сохранить широкую поддержку разработчиков, а разъем USB Type-A классического размера и формы сохранялся на большинстве компьютеров почти 20 лет. Учитывая длинный список интерфейсов, на смену которым пришла технология USB, достижение более чем солидное.

Кого пришлось пережить

После прочного закрепления USB на лидирующих позициях появилось несколько видов портов, призванных оспорить такое господство. Как правило, им удавалось добиться незначительного успеха и у них даже были некоторые функции для выполнения задач, которые USB не предусматривала, но в итоге повсеместное использование последней сыграло решающую роль.

Одним из таких портов был FireWire (известный также как IEEE 1394), стандарт, который с конца 90-х в и до начала 2010 года поддерживала, в основном, Apple. На тот момент у FireWire было несколько преимуществ по сравнению с USB. Устройства FireWire можно было последовательно соединять друг с другом, то есть одного порта было достаточно, чтобы подключить десяток устройств; операции FireWire не требовали особого вмешательства от процессора хост-системы; стандарт FireWire также мог передавать данные сразу в двух направлениях (принцип «full-duplex»), в то время как USB 1.1 и 2.0 – только в одном («half-duplex»). Кроме того в рассматриваемый период FireWire был, как правило, быстрее, чем USB. FireWire 400 поддерживал скорость до 400 Мбит в противовес 12 Мбит у USB 1.1, а FireWire 800 и вовсе 800 Мбит, что заметно выделялось на фоне 480 Мбит, предложенных USB 2.0.

Основная проблема FireWire заключалась в том, что реализация стандарта оказалась гораздо дороже, ведь понадобились специальные чипы, контролирующие работу компьютера и внешних устройств. Поначалу пользователям FireWire приходилось даже отчислять лицензионный сбор в пользу Apple, рейтинг которой как раз в конце 90-х — начале 2000-х начал расти, хотя и был далек от сегодняшнего могущества компании. Началась неразбериха с названиями, которые, по сути, были просто наименованиями одного стандарта – здесь и iLINK от Sony, и бессвязный «IEEE 1394». Переход с FireWire 400 на FireWire 800 тоже требовал использования кабелей, в то время как USB 1.0, 1.1, 2.0, и 3.0 задействовали физически совместимые разъемы для всех поколений стандарта (с некоторыми дополнениями касательно мини и микро версий).

Как следствие существенно возросла конечная стоимость внешних накопителей и видео оборудования, требующих серьезного объема трафика; стандарт USB по-прежнему оставался дешевле, а потому использовался чаще. В настоящее время новые версии FireWire с максимальной скоростью в 1.6, 3.2 и 6.4 Гбит/с находятся на различных этапах разработки, но так как Apple больше не поддерживает этот стандарт в большинстве своих продуктов, инвестирование интерфейса заметно сократилось.

В настоящее время благодаря ускоренному интерфейсу место FireWire на Mac от Apple заняли порты Thunderbolt. Thunderbolt, прежде всего, ассоциируется с компьютерами Mac, потому что впервые данный стандарт запустили именно на одном из маков, причем в линейке продуктов Apple именно Mac удерживают лидерство. На самом деле, Thunderbolt разработан специалистами Intel. Первоначально стандарт, тогда еще Light Peak, отвечал за передачу данных в обоих направлениях со скоростью до 10 Гбит/с, что в два раза превышало показатели USB 3.0. И это, конечно, обеспечило проекту успех на рынке за год или два до закрепления USB 3.0 в роли самого распространенного стандарта для большинства компьютеров.

Контроллеры Thunderbolt второго поколения увеличили скорость до 20 Гбит/с, изменив механизм передачи данных. Контроллеры Thunderbolt первого поколения передавали данные по одной шине со скоростью 10 Гбит/с и могли принимать данные по другой шине PCI Express; Thunderbolt 2 сочетал в себе два потока, что гарантировало увеличение скорости передачи данных в одном направлении. Ни один из этих портов не стал общепринятым, так и оставшись разработкой для Маc, материнских плат профессиональных рабочих станций и карт расширения.

До этого момента изменения были незначительными, а потом в свет вышел Thunderbolt 3, новая 40 Гбит/с версия технологии, которая, о чудо, использует USB Type-C порт. В новых портах Thunderbolt по-прежнему требуется отдельный контроллер, но они полностью совместимы с USB Type-C и в них предусмотрена поддержка 10 Гбит/с USB 3.1 второго поколения. В последнее время таки порты появились на нескольких высококлассных ноутбуках, в частности, в линейке XPS от Dell и на планшете от HP Elite x2.Это и близко не похоже на размах USB, но раньше Thunderbolt и мечтать не могла о такой серьезной поддержке крупнейших производителей ПК.

В настоящее время вышеупомянутые факторы объясняют причину использования Thunderbolt на ограниченном количестве систем. И, хотя это отличный выбор для счастливых обладателей экранов с разрешением в 4K или людей, постоянно передающих огромное количество информации, для большинства рядовых пользователей USB по-прежнему остается достаточно быстрым и самым распространенным способом выполнения поставленных задач.

Новые конкуренты

Основным препятствием на пути дальнейшего развития USB могут стать технологии, выполняющие аналогичные функции, но без провода.

Зачастую мы выбираем беспроводные технологии, решающие задачи, которые когда-то были уделом USB. Сервисы облачной синхронизации данных своевременно обновляют почту, список контактов, календарь, файлы и перечень онлайн-покупок на всех имеющихся устройствах безо всяких кабелей. Bluetooth, NFC, Wi-Fi Direct, и AirDrop служат отличной заменой USB для передачи отдельных файлов, а Miracast и AirPlay обеспечивают беспроводное подключение любого устройства к телевизору (хотя некоторые модели без встроенных функций все же требуют наличия проводных приемников, вроде Apple TV, или Chromecast). Принтеры, камеры с Wi-Fi и карты памяти тоже встречаются все чаще и чаще.

Как правило, основная загвоздка перечисленных опций кроется в скорости. Если вам нужно передать много фотографий или обработать видео с разрешением в1080 пикселей, снятом со смартфона, вам, скорее всего, не понадобятся эти беспроводные навороты, ведь USB 2.0 куда быстрее и надежнее. Неопытные пользователи ПК, как и прежде, будут использовать USB для подключения мобильных устройств к компьютерам, ведь не так-то просто установить полюбившийся многим Android ROM, передав данные по Wi-Fi или Bluetooth.

Даже если вы никогда ничего не подключаете к компьютеру, все устройства так или иначе завязаны на проводах – без питания никак. Попытки заменить USB одним из несколькими стандартами беспроводной зарядки были, но в подобных разработках все еще много недочетов. Большое количество продуктов заметно усложняют процесс стандартизации под одно зарядное устройство (хотя некоторые компании работают над устранением этого досадного недоразумения). Производителям комплектующих придется найти способ интеграции беспроводных зарядных устройств в имеющийся дизайн телефонов или выпустить дополнительные зарядные устройства. Но ведь новых типов зарядных устройств тоже не так много, и заряжают они, понятное дело, не так эффективно, как при прямом подключении к сети. И, самое интересное в том, что большинство таких устройств все равно предполагают использование USB.

В любом случае, вряд ли что-то случится с USB в ближайшее время даже при условии активного развития беспроводных конкурентоспособных проектов. Так же, как появление Wi-Fi не привело к краху проводного Ethernet, маловероятно, что беспроводные технологии заменят USB. По крайней мере не сейчас. Даже с учетом отличных показателей по скорости и появления всевозможных достойных контроллеров, стоит признать, что скорость, удобство и совместимость, предложенные USB, обеспечат этому стандарту еще не один год успешного существования.

Вроде мы слышали, что USB 3.0 — это круче, чем USB 2.0. Но чем именно — знают не все. А тут еще появляются какие-то форматы Gen 1, Gen 2, маркировки Superspeed. Разбираемся, что значат все эти маркировки и чем они отличаются друг от друга. Спойлер: версий USB всего четыре.

USB 2.0

Когда-то было слово только USB 1.0. Сейчас это уже практически архаика, которую даже на старых устройствах почти не встретить. Еще 20 лет назад на смену первопроходцу USB 1.0 пришел улучшенный USB 2.0. Как и первая версия, эта спецификация использует два вида проводов. По витой паре идет передача данных, а по второму типу провода — питание устройства, от которого и идет передача информации. Но такой тип подключения подходил только для устройств с малым потреблением тока. Для принтеров и другой офисной техники использовались свои блоки питания.

USB версии 2.0 могут работать в трех режимах:

Low-speed, 10–1500 Кбит/c (клавиатуры, геймпады, мыши)
Full-speed, 0,5–12 Мбит/с (аудио и видеоустройства)
High-speed, 25–480 Мбит/с (видеоустройства, устройства для хранения данных)

USB 3.0

Стандарт USB 3.0 появился в 2008 году и до сих пор используется во многих устройствах. Скорость передачи данных выросла с 480 Мбит/с до 5 Гбит/с. Помимо скорости передачи данных, USB 3.0 отличается от версии 2.0 и силой тока. В отличие от более ранней версии, которая выдавала 500 мА, USB 3.0 способен отдавать до 4.5 Вт (5 В, 900 мА).

Новое поколение USB обратно совместима с предыдущими версиями. То есть USB 3.0 может работать и с разъемами USB 2.0 и даже 1.1. Но в этом случае буду ограничения по скорости. Подключив USB 3.0 к устройству с USB 2.0 скорость, вы получите не больше 480 Мбит/с — стандарт для версии 2.0. И наоборот, кабель 2.0 не станет более скоростным, если подключить его в устройство с USB 3.0. Это связано с количеством проводов, используемых в конкретной технологии. В версии USB 2.0 всего 4 провода, тогда как у USB 3.0 их 8.

Если вы хотите получить скорость передачи, заявленную стандартом USB 3.0, оба устройства и кабель должны быть именно версии 3.0.

USB 3.1

В 2013 году появляется версия USB 3.1 с максимальной заявленной скорость передачи данных до 10 Гбит/с, выходной мощностью до 100 Вт (20 В, 5 А). С появлением USB 3.1 произошла революция в маркировках всех стандартов. Но с ней мы разберемся чуть позже. А пока запомним главное: пропускная способность USB 3.1 увеличилась вдвое по сравнению с версией 3.0. И одновременно с обновленным стандартом появился и принципиально новый разъем — USB type-С. Он навсегда решил проблему неправильного подключения кабеля, так как стал симметричным и универсальным, и теперь все равно, какой стороной подключать провод к устройству.

USB 3.2

В 2017 году появилась информация о новой версии — USB 3.2. Она получила сразу два канала (больше проводов богу проводов) по 10 Гбит/с в каждую сторону и суммарную скорость в 20 Гбит/с. Стандарт USB 3.2 также обратно совместим с режимами USB 3.1, 3.0 и ниже. Поддерживается типом подключения USB-C на более современных гаджетах.

Типы разъемов

Версий разъемов USB несколько, и для каждого есть свое предназначение.

type-А — клавиатуры, флешки, мышии т. п.
type-B — офисная техника (принтеры, сканеры) и т. п.
mini type-B — кардридеры, модемы, цифровые камеры и т. п.
micro type-B — была наиболее распространенной в последние годы . Большинство смартфонов использовали именно этот тип подключения, пока не появился type-C. До сих пор остается довольно актуальным.
type-C — наиболее актуальный и перспективный разъем, полностью симметричный и двухсторонний. Появился одновременно со стандартом USB 3.1 и актуален для более поздних версий стандартов USB.

Superspeed, Gen или как разобраться в маркировках стандартов USB

Как только в типах стандартов появилась USB 3.1, привычная цифровая маркировка изменилась и здорово запуталась. Вполне понятный и простой USB 3.0 автоматически превратился в USB 3.1 Gen 1 и ему была присвоена маркировка SuperSpeed. А непосредственно сам USB 3.1 стал называться USB 3.1 Gen 2 с маркировкой SuperSpeed +.

Но и это уже потеряло свою актуальность с выходом стандарта USB 3.2. Он получил название USB 3.2 Gen 2×2 и маркировку SuperSpeed ++. В итоге маркировка всех предшествующих стандартов опять меняется. Теперь USB 3.0, она же USB 3.1 Gen 1, превращается задним числом в USB 3.2 Gen 1 с прежней маркировкой SuperSpeed. А USB 3.1, ставшая USB 3.1 Gen 2, тоже поднялась до USB 3.2 Gen 2. При этом конструктивно все стандарты остались прежними — изменяются только названия. Если вы уже запутались во всех этих цифрах и маркировках, таблица ниже поможет внести ясность в актуальных названиях.

Если еще более кратко, то сейчас опознать стандарты USB можно так:

USB 3.0 — это USB 3.2 Gen 1, он же Superspeed
USB 3.1 — это USB 3.2 Gen 2, он же Superspeed+
USB 3.2 — это USB 3.2 Gen 2x2, он же Superspeed++

Универсальная последовательная шина ( USB ) - это промышленный стандарт , устанавливающий спецификации для кабелей, разъемов и протоколов для подключения, связи и питания ( взаимодействия ) между компьютерами, периферийными устройствами и другими компьютерами. Существует широкий спектр оборудования USB , включая одиннадцать различных разъемов , из которых USB-C является самым последним.

Выпущенный в 1996 году стандарт USB поддерживается Форумом разработчиков USB (USB-IF). Было четыре поколения спецификаций USB: USB 1. x , USB 2.0 , USB 3. x и USB4 .

СОДЕРЖАНИЕ

Обзор

USB был разработан для стандартизации подключения периферийных устройств к персональным компьютерам как для связи, так и для подачи электроэнергии. Он в значительной степени заменил такие интерфейсы, как последовательные порты и параллельные порты , и стал обычным явлением для широкого спектра устройств. Примеры периферийных устройств, которые подключаются через USB, включают компьютерные клавиатуры и мыши, видеокамеры, принтеры, портативные медиаплееры, мобильные (переносные) цифровые телефоны, дисководы и сетевые адаптеры.

USB-разъемы все чаще заменяют другие типы зарядных кабелей портативных устройств.

Идентификация розетки (розетки)

Порты USB-A 3.1 Gen 1 (ранее известный как USB 3.0; позже переименованный в USB 3.1 Gen 1)

Этот раздел предназначен для быстрой идентификации USB-розеток (розеток) на оборудовании. Дальнейшие схемы и обсуждение вилок и розеток можно найти в основной статье выше.

Универсальная последовательная шина была разработана для упрощения и улучшения интерфейса между персональными компьютерами и периферийными устройствами по сравнению с существующими ранее стандартными или специализированными интерфейсами.

С точки зрения пользователя компьютера, интерфейс USB упрощает использование несколькими способами:

Интерфейс USB самоконфигурируется, что избавляет пользователя от необходимости настраивать параметры устройства для скорости или формата данных, а также настраивать прерывания , адреса ввода / вывода или каналы прямого доступа к памяти.
USB-разъемы стандартизированы на хосте, поэтому любое периферийное устройство может использовать большинство доступных розеток.
USB использует все преимущества дополнительной вычислительной мощности, которую можно экономично вложить в периферийные устройства, чтобы они могли управлять собой. Таким образом, USB-устройства часто не имеют настраиваемых пользователем параметров интерфейса.
Интерфейс USB поддерживает горячую замену ( замену устройств можно производить без перезагрузки главного компьютера).
Маленькие устройства могут получать питание непосредственно от интерфейса USB, что устраняет необходимость в дополнительных кабелях питания.
Поскольку использование логотипа USB разрешено только после тестирования на соответствие , пользователь может быть уверен, что устройство USB будет работать должным образом без подробного взаимодействия с настройками и конфигурацией.
Интерфейс USB определяет протоколы восстановления после распространенных ошибок, повышая надежность по сравнению с предыдущими интерфейсами.
Установка устройства, основанного на стандарте USB, требует минимальных действий оператора. Когда пользователь подключает устройство к порту на работающем компьютере, оно либо полностью автоматически настраивается с использованием существующих драйверов устройств , либо система предлагает пользователю найти драйвер, который затем устанавливает и настраивает автоматически.

Стандарт USB также обеспечивает множество преимуществ для производителей оборудования и разработчиков программного обеспечения, в частности, в относительной простоте реализации:

Стандарт USB устраняет необходимость разрабатывать собственные интерфейсы для новых периферийных устройств.
Широкий диапазон скоростей передачи, доступных через интерфейс USB, подходит для устройств, начиная от клавиатур и мышей и заканчивая интерфейсами потокового видео.
Интерфейс USB может быть спроектирован для обеспечения максимально возможной задержки для функций, критичных ко времени, или может быть настроен для фоновой передачи больших объемов данных с минимальным влиянием на системные ресурсы.
Интерфейс USB является универсальным, без сигнальных линий, предназначенных только для одной функции одного устройства.

Ограничения

Как и все стандарты, конструкция USB имеет несколько ограничений:

Кабели USB имеют ограниченную длину, поскольку стандарт предназначен для периферийных устройств на одной и той же столешнице, а не между комнатами или зданиями. Однако порт USB можно подключить к шлюзу, который получает доступ к удаленным устройствам.
Скорость передачи данных USB ниже, чем у других межсоединений, таких как 100 Gigabit Ethernet .
USB имеет строгую древовидную топологию сети и протокол ведущий / ведомый для адресации периферийных устройств; эти устройства не могут взаимодействовать друг с другом, кроме как через хост, а два хоста не могут напрямую общаться через свои USB-порты. Некоторое расширение этого ограничения возможно через USB On-The-Go , Dual-Role-Devices и Protocol Bridge .
Хост не может транслировать сигналы на все периферийные устройства одновременно - каждое должно быть адресовано индивидуально.
Хотя существуют преобразователи между некоторыми устаревшими интерфейсами и USB, они могут не обеспечивать полную реализацию устаревшего оборудования. Например, преобразователь USB в параллельный порт может хорошо работать с принтером, но не со сканером, который требует двунаправленного использования контактов данных.

Для разработчика продукта использование USB требует реализации сложного протокола и подразумевает наличие «интеллектуального» контроллера в периферийном устройстве. Разработчики USB-устройств, предназначенных для публичной продажи, обычно должны получить идентификатор USB, который требует от них уплаты взноса Форуму разработчиков USB . Разработчики продуктов, использующих спецификацию USB, должны подписать соглашение с форумом разработчиков. Использование логотипов USB на продукте требует ежегодных взносов и членства в организации.

История

Группа из семи компаний начала разработку USB в 1994 году: Compaq , DEC , IBM , Intel , Microsoft , NEC и Nortel . Цель заключалась в том, чтобы существенно упростить подключение внешних устройств к ПК за счет замены множества разъемов на задней панели ПК, решения проблем удобства использования существующих интерфейсов и упрощения конфигурации программного обеспечения всех устройств, подключенных к USB, а также обеспечения большего скорость передачи данных для внешних устройств и функции Plug and Play . Аджай Бхатт и его команда работали над стандартом в Intel; Первые интегральные схемы с поддержкой USB были произведены Intel в 1995 году.

Исходная спецификация USB 1.0, представленная в январе 1996 года, определяла скорость передачи данных 1,5 Мбит / с на низкой скорости и 12 Мбит / с на полной скорости . В предварительных проектах требовалась односкоростная шина 5 Мбит / с, но низкая скорость была добавлена для поддержки недорогих периферийных устройств с неэкранированными кабелями , что привело к раздельному дизайну со скоростью передачи данных 12 Мбит / с, предназначенной для более высокой скорости. устройства, такие как принтеры и дисководы гибких дисков, и более низкая скорость 1,5 Мбит / с для устройств с низкой скоростью передачи данных, таких как клавиатуры, мыши и джойстики . Microsoft Windows 95, OSR 2.1 при условии поддержки OEM для устройств в августе 1997 года первый широко используется версия USB 1.1 был, который был выпущен в сентябре 1998 года компания Apple Inc. «s ИМАК был первый основной продукт с USB и успех ИАЦ популяризировал сам USB. Следуя дизайнерскому решению Apple удалить все устаревшие порты с iMac, многие производители ПК начали создавать ПК без устаревших версий , что привело к расширению рынка ПК с использованием USB в качестве стандарта.

Спецификация USB 2.0 была выпущена в апреле 2000 г. и ратифицирована Форумом разработчиков USB (USB-IF) в конце 2001 г. Hewlett-Packard , Intel, Lucent Technologies (ныне Nokia), NEC и Philips совместно возглавили инициативу по развивают более высокую скорость передачи данных, в результате чего скорость передачи данных достигает 480 Мбит / с, что в 40 раз быстрее, чем исходная спецификация USB 1.1.

Спецификация USB 3.0 была опубликована 12 ноября 2008 года. Ее основными целями были повышение скорости передачи данных (до 5 Гбит / с), снижение энергопотребления, увеличение выходной мощности и обеспечение обратной совместимости с USB 2.0. USB 3.0 включает новую, более высокоскоростную шину SuperSpeed параллельно с шиной USB 2.0. По этой причине новую версию также называют SuperSpeed. Первые устройства с интерфейсом USB 3.0 были представлены в январе 2010 года.

По состоянию на 2008 год на мировом рынке было около 6 миллиардов USB-портов и интерфейсов, и около 2 миллиардов продавались ежегодно.

Спецификация USB 3.1 была опубликована в июле 2013 года.

В декабре 2014 года USB-IF представила спецификации USB 3.1, USB Power Delivery 2.0 и USB-C в МЭК ( TC 100 - Аудио, видео и мультимедийные системы и оборудование) для включения в международный стандарт IEC 62680 ( интерфейсы универсальной последовательной шины для данные и питание) , который в настоящее время основан на USB 2.0.

Спецификация USB 3.2 была опубликована в сентябре 2017 года.

USB 1.x

Выпущенный в январе 1996 года, USB 1.0 определял скорость передачи сигналов 1,5 Мбит / с (низкая пропускная способность или низкая скорость) и 12 Мбит / с (полная скорость) . Он не позволял использовать удлинительные кабели или сквозные мониторы из-за ограничений по времени и мощности. На рынке появилось немного USB-устройств, пока в августе 1998 года не был выпущен USB 1.1. USB 1.1 был самой ранней версией, которая получила широкое распространение и привела к тому, что Microsoft назвала « ПК без устаревших версий ».

Ни в USB 1.0, ни в 1.1 не указана конструкция для любого разъема, меньшего, чем стандартный тип A или тип B. Хотя многие конструкции миниатюрных разъемов типа B появились на многих периферийных устройствах, соответствие стандарту USB 1.x затруднялось из-за обработки периферийных устройств, которые имели миниатюрные разъемы, как если бы они были связаны привязкой (то есть: без вилки или розетки на периферийном конце). До появления USB 2.0 (версия 1.01) миниатюрный разъем типа A не был известен.