Usb: τι είναι, τύποι, μορφές και ταχύτητες 【πλήρης οδηγός】 ⚡✔️

Το USB, Universal Serial Bus για δικηγόρους, είναι το δροσερό παιδί στην παιδική χαρά σήμερα. Πρακτικά όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές έχουν να κάνουν με αυτό και τελικά το χρησιμοποιούμε σχεδόν για όλα. Πληκτρολόγια, ποντίκια, εξωτερικές μνήμες, ακουστικά, joystick κ.λπ. Σήμερα θα αναθεωρήσουμε μια πολύ γρήγορη ιστορία από πού προήλθε αυτή η ομορφιά, τις μορφές της, τις ταχύτητες και πολλά άλλα. Ας ξεκινήσουμε!

Ευρετήριο περιεχομένων

Ένα μικρό πλαίσιο

Το 1996 η USB γεννήθηκε ως αποτέλεσμα της συνεργασίας του σχεδιαστή ηλεκτρονικών υπολογιστών Ajay V. Bhatt και της Intel Corporation. Αυτός ο δίαυλος μεταδίδει πληροφορίες μεταξύ του υπολογιστή και των άλλων περιφερειακών συνδεδεμένων σε αυτό, και αργότερα επεκτείνεται σε σχεδόν οποιαδήποτε άλλη υπάρχουσα συσκευή. Αυτό που προκάλεσε αυτό το είδος θύρας να βομβαρδίζει και να ανεβαίνει πάνω από τα υπόλοιπα ήταν η ικανότητά του να χρησιμεύει ως σύνδεση για ένα τεράστιο αριθμό συσκευών.

Με το να γίνει ένας τυποποιημένος σύνδεσμος, το USB είναι τώρα απαραίτητο για τους κατασκευαστές όλων των τύπων προϊόντων και οι ταχύτητες και τα μεγέθη των λιμανιών του έπρεπε να προσαρμοστούν στις εποχές. Η ευελιξία του έκανε περιττές θύρες που είχαν προηγουμένως αναμφισβήτητες χρήσεις, όπως το PS / 2 παλαιότερων πληκτρολογίων και ποντικιών.

Πώς λειτουργεί το USB

Λοιπόν, πριν μπει σε ένα πουκάμισο με ένδεκα ράβδοι, ας ξεκινήσουμε με τα βασικά. Σας διαβεβαιώνουμε ότι εδώ θα προσπαθήσουμε να μειώσουμε στο ελάχιστο τις τεχνικές και να διατηρήσουμε μια κατανοητή γλώσσα για όλα τα ακροατήρια, μην πανικοβληθείτε!

Καλώδιο USB

Για να εξηγήσουμε αυτήν την ενότητα θα κάνουμε μια διάκριση μεταξύ του καλωδίου USB και ό, τι συμβαίνει να είναι η ίδια η θύρα. Μια συσκευή που συνδέεται μέσω USB μέσω καλωδίου περιέχει δύο εσωτερικές διακλαδώσεις. Είναι γνωστά ως καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους . Σε αυτόν τον τύπο συνδέσμων η τάση είναι 5 βολτ και αυτό που μπορεί να ποικίλει είναι η έντασή του (ένταση) ανάλογα με την έκδοση καθώς και άλλες διαφορές στην κατασκευή του:

• USB 1.0 έως 2.0: Τα δύο καλώδια μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν, αλλά όχι ταυτόχρονα. Είναι αυτό που γνωρίζουμε ως μισό αμφίδρομο . Η ένταση εξόδου είναι 500 mAh. USB 3.0 και εξής: ο αριθμός των καλωδίων αυξάνεται στα τέσσερα και αυτό επιτρέπει την ταυτόχρονη αποστολή και λήψη δεδομένων: δύο για κάθε λειτουργία. Αυτό θα ήταν πλήρες αμφίδρομο . Η ένταση της είναι 900 mAh.

Θύρα USB

Εντός του συνδέσμου θα διαπιστώσουμε ότι υπάρχουν διαφορές στον αριθμό των ακίδων και τη μορφή των επαφών που διαφέρουν ανάλογα με το μέγεθος και την έκδοση USB. Θα το εξηγήσουμε σε βάθος στην ενότητα "Μορφές θύρας USB" μετά την παραβίαση των λειτουργιών του.

Αφού συνδέσουμε ένα USB στον υπολογιστή, την τηλεόραση ή το tablet μας, το σύστημα εντοπίζει τη συσκευή και (αν χρειαστεί) επιτρέπει να είναι "εγκατεστημένο" ψάχνοντας τον καταλληλότερο οδηγό για το προφίλ του (αυτό συμβαίνει όταν συνδέουμε στοιχεία όπως ποντίκι για πρώτη φορά, εκτυπωτή ή εκκρεμές ). Σε σπάνια περίπτωση που δεν συμβαίνει αυτό, εναπόκειται στον χρήστη να αναζητήσει και να εγκαταστήσει με μη αυτόματο τρόπο τα προγράμματα οδήγησης που χρειάζονται. Έτσι δημιουργείται αυτός ο τύπος μορφής σύνδεσης, δημιουργώντας μια γρήγορη και δυναμική μεταφορά πληροφοριών που δεν απαιτεί την απενεργοποίηση του υπολογιστή.

Εκδόσεις USB

Πρωτότυπα στην ανάπτυξη

Όπως όλα τα προϊόντα, το USB είχε μια δοκιμαστική φάση πριν την εκκίνηση και μια φάση προτυποποίησης που συνίστατο σε μια αναπτυξιακή διαδικασία μέχρι να φτάσουμε στην έκδοση 1.0, η οποία τελικά κυκλοφόρησε το 1996. Αυτές οι εκδόσεις που δεν χρησιμοποιήσαμε ποτέ ήταν:

• USB 0.7 : κυκλοφόρησε τον Νοέμβριο του 1994. USB 0.8 : κυκλοφόρησε τον Δεκέμβριο του 1994. USB 0.9 : κυκλοφόρησε τον Απρίλιο του 1995. USB 0.99 : κυκλοφόρησε τον Αύγουστο του 1996.

Μπορούμε να πούμε ότι αυτά ήταν τα "προ-άλφα πρωτότυπα" του και οδήγησε την ομάδα στην τελική έκδοση που όλοι γνωρίζουμε.

USB στην αγορά

USB 1.0, 1996

Μακριά από αυτό που όλοι μπορούμε να σκεφτούμε σήμερα δεδομένου ότι πολλοί στη δεκαετία του '90 δεν θα είχαν παρατηρήσει τη διαφορά, το USB δεν ήταν ότι ήταν ευπρόσδεκτο με ανοιχτές αγκάλες όταν έπληξε την αγορά. Με μέγιστο ρυθμό μετάδοσης 1, 5 Mbit / s (περίπου 188 kB / s), αυτό το πρώτο μοντέλο ήταν πιο αργό από το κακό άλογο. Παρά το χλιαρό ξεκίνημά της, αυτό το λιμάνι χρησιμοποιήθηκε κυρίως για καθημερινές συσκευές όπως πληκτρολόγια, ποντίκια, κάμερες web ή USB sticks . Παρά την ταχύτητά του, αυτή η εισαγωγή έκανε το ευρύ κοινό εξοικειωμένο με τη χρήση του και άνοιξε το δρόμο για το μέλλον.

USB 1.1, 1998

Η έκδοση που πυροδότησε πραγματικά το ζήτημα και ξεκίνησε τον αγώνα για δόξα USB. Ένα δέκατο μπορεί να μην φαίνεται να έχει μεγάλη διαφορά με το γυμνό μάτι, αλλά σας είπα ήδη ότι οι διαφορές ήταν αξιοσημείωτες. Η ταχύτητα μεταφοράς μεταβλήθηκε από 1.5Mbit / s σε 12Mbit / s. Όπως μπορείτε να φανταστείτε το USB 1.1 φαινόταν σαν μια Formula One δίπλα στον προκάτοχό του και γρήγορα κέρδισε δύναμη. Οι χρήσεις του συνέχισαν να διαφοροποιούνται χάρη στην αποκτηθείσα δημοτικότητα. Το USB εγκαταστάθηκε σταθερά στην αγορά.

USB 2.0, 2000

Εδώ ήρθε ο αεριωθούμενος, με μεγάλη ταχύτητα με κεφαλαία γράμματα, αν και είναι μια πτυχή που δεν θα σταματήσει σε αυτή την έκδοση. Από τα 12Mbit / s φτάνουμε στα 480Mbit / s. Αυτό είναι περίπου 60 megabytes ανά δευτερόλεπτο, υπό βέλτιστες συνθήκες, αν και κάπως εξαπατούσαν. Κανονικά θα διαπιστούσαμε ότι η πραγματική της συχνότητα ήταν περίπου 280Mbit / s.

Το USB 2.0 είναι εδώ για να μείνει μαζί μας για πολύ καιρό, και αυτό οφείλεται κυρίως στην ψηφιακή εποχή του νέου αιώνα. Η ανάλυση εικόνας 1080p Full HD προκάλεσε τη γήρανση των ταινιών, των σειρών ή των φωτογραφιών, συνεπώς ήταν απαραίτητο να αυξηθεί η ταχύτητα μεταφοράς των συσκευών πολυμέσων, εξ ου και η ταχύτητα να αυξάνεται σχεδόν σαράντα φορές σε σύγκριση με 1, 1.

USB 3.0, 2009

Χρειάστηκαν εννέα χρόνια για να εμφανιστεί μια νέα έκδοση στην αγορά. Αν το USB 2.0 μας φάνηκε γρήγορα ως μαχητής, το 3.0 είναι άμεσα ένας διαστημικός πυραύλος. Με ρυθμό μεταφοράς έως 4, 8 Gbit / s (600 MB / s), αυτό το σφάλμα έφτασε στους δρόμους στο 2, 0. Η εισαγωγή αυτής της θύρας συνυπάρχει με τους περισσότερους φορητούς υπολογιστές, επιτραπέζιους υπολογιστές, USB sticks και εξωτερικούς σκληρούς δίσκους, αν και είναι επίσης δυνατό να τα βρείτε σε προϊόντα όπως μητρικές κάρτες.

Συνιστούμε να διαβάσετε: USB 3.0 vs. USB 3.1 - Οι σημαντικότερες διαφορές.

Κανονικά μπορούμε να το διακρίνουμε στο κανονικό του μέγεθος επειδή η εσωτερική καρτέλα της θύρας σύνδεσης είναι συνήθως μπλε και όχι μαύρη. Μέσα στην έκδοση 3.0 και μέχρι την εμφάνιση του USB 4.0 βρίσκουμε δύο μεταγενέστερες παραλλαγές, γνωστές ως SuperSpeed ​​ή Super Speed:

• USB 3.1 SuperSpeed, 2013: Η ταχύτητα μεταφοράς αυξάνεται από 4, 8 Gbit / s (600 MB / s) σε 10 Gbit / s (1, 25 GB / s). USB 3.2 SuperSpeed, 2019: Βρισκόμαστε το 2019, αλλά αν και το USB 3.2 έχει ανακοινωθεί για το τέλος του έτους, δεν έχει ξεκινήσει επίσημα. Αναμένεται ότι θα φθάσει σε ένα ρυθμό μεταφοράς μέχρι 20 Gbit / s (2, 5 GB / s) και ότι μέχρι το 2020 θα βρούμε συμβατά εξαρτήματα, περιφερειακά και υπολογιστές.

Σχετικά με αυτή την ενότητα μπορεί να σας ενδιαφέρει: USB 3.1 Gen 1 vs USB 3.1 Gen 2 Όλες οι διαφορές μεταξύ των θυρών USB.

Μορφές θυρών

Εντάξει, τώρα που ξέρουμε για τις εκδόσεις, ας δούμε τους τύπους των λιμένων. Εδώ έχουμε μια κατάσταση παρόμοια με αυτήν του HDMI. Οι λεπτότερες μορφές αναγκάζουν τους συνδετήρες με όλο και λιγότερα σχέδια για να συνδέουν καλώδια σε κινητές συσκευές, κάμερες, φορητούς υπολογιστές, tablet και άλλα. Τα USB δεν απουσιάζουν από αυτό το πρωτάθλημα και καθώς υπάρχει πάντα ένα σπασμένο για μια rip, αυτά είναι τα format τους:

Εικόνα: wikimedia commons

USB τύπου A

Οι υποδοχές τύπου Α είναι το μοντέλο που συνδέεται απευθείας με την CPU. Μέσα σε αυτή την κατηγορία μπορούμε να βρούμε τα παρακάτω μεγέθη:

Τυπικό USB A

Το ένα της ζωής, ξέρετε για το οποίο μιλάω. Όλα τα USB sticks , τα ποντίκια, τα πληκτρολόγια, οι τηλεοράσεις και οι σκληροί δίσκοι τους χρησιμοποιούν ακολουθούμενη από μια μακρά λίστα με άλλες συσκευές. Τους βλέπουμε περισσότερο από το κωμικό.

• Ένας τύπος USB A χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη μιας γλωττίδας (μαύρο κατά γενικό κανόνα, μπλε για τις εκδόσεις 3.0) που μας εμποδίζει να τα συνδέουμε προς τα πίσω. Η επαφή των τεσσάρων ακίδων της βρίσκεται σε οριζόντια γραμμή.

Τυπικό USB 3.0 Τύπος A

Το USB 3.0, από προεπιλογή, μοιράζεται όλα τα δομικά χαρακτηριστικά της τυπικής θύρας τύπου Α που χρησιμοποιείται από τους μεγαλύτερους αδελφούς του, αλλά προσθέτει πέντε εσωτερικές ακίδες για την αμφίδρομη αμφίδρομη ανταλλαγή δεδομένων που εξηγούμε στην ενότητα για τον τρόπο λειτουργίας ενός USB.

USB 3.0 τύπου A και τύπου C

Micro USB τύπου A

Αυτή η έκδοση τύπου Micro USB τύπου A είναι υπερβολική και θεωρείται παρωχημένη από πολλούς. Και οι τέσσερις ακίδες είναι ακόμα σε οριζόντια γραμμή και η θέση του συνδέσμου είναι εγγυημένη από το σχήμα της θύρας και όχι από τη χρήση εσωτερικής γλωττίδας.

Μπορείτε να βρείτε περισσότερες πληροφορίες εδώ: Micro-USB: Τι είναι και τι χρησιμοποιείται σήμερα;

USB τύπου B

Οι σύνδεσμοι τύπου Β προορίζονται συνήθως για περιφερειακά ή εξοπλισμό με συγκεκριμένες λειτουργίες. Μέσα σε αυτή την κατηγορία μπορούμε να βρούμε τα παρακάτω μεγέθη:

Πρότυπο USB B

• Κατά κανόνα είναι τετράγωνα με δύο στρογγυλεμένες γωνίες για να διευκολύνεται η σωστή σύνδεση τους. Οι ακίδες χωρίζονται σε δύο αντίθετα ζεύγη.

Είναι συνηθισμένο να βρεθεί αυτός ο τύπος συνδετήρων για συσκευές ή περιφερειακά που πρέπει να συνδεθούν με υπολογιστές όπως ορισμένοι εκτυπωτές ή ταμειακές μηχανές, μεταξύ άλλων.

Τυπικό USB 3.0 Τύπος Β

Είναι ένα εργαλείο στην ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων, καθώς προσθέτει τους πέντε ακίδες του για την πλήρη αμφίδρομη λειτουργία. Η μορφή του είναι ελαφρώς παχύτερη από τον τυποποιημένο τύπο B.

Μίνι USB Τύπος Β

Μέσα σε αυτές τις θύρες μπορούμε να βρούμε δύο παραλλαγές σύνδεσης:

1. Μίνι USB τύπου B 5 ακίδων. Μίνι USB Τύπος Β 8 ακίδων

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα περισσότερα τηλέφωνα, φωτογραφικές μηχανές ή tablet απαιτούν εξαιρετικά μικρές θύρες, αλλά ο αριθμός των απαιτούμενων καρφιτσών επαφής μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τα πράγματα όπως οι ενισχυτές φορτιστή (για παράδειγμα).

Micro USB τύπου Β

Ακολουθήστε τη γραμμή Micro USB τύπου A και Mini USB τύπου B, εμφανίζεται ως μία ακόμη εναλλακτική λύση για τη σύνδεση λεπτών ή μικρών συσκευών. Είναι αυτό που έχουμε στις περισσότερες κινητές συσκευές μας, κάμερες ή tablet για λειτουργίες όπως η σύνδεση του φορτιστή.

Micro USB 3.0 τύπου Β

Το ίδιο με το Micro USB τύπου Β αλλά η μορφή του αλλάζει ελαφρώς ώστε να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της βελτιωμένης ταχύτητας μετάδοσης.

USB Type-C

Αυτός είναι ένας σχετικά πρόσφατος τύπος λιμανιού που, προς την ευχαρίστηση πολλών (συμπεριλαμβανομένου μου), δεν τοποθετείται λανθασμένα. Οι σύνδεσμοί του είναι εντελώς συμμετρικοί, οπότε ο αγώνας για την τοποθέτηση του USB στη θέση που θα έπρεπε να είναι (που δεν είναι ποτέ η πρώτη προσπάθεια) είναι ανύπαρκτος. Συνήθως τα βρίσκουμε σε περιφερειακά όπως τα πιο πρόσφατα μοντέλα πληκτρολογίων ή smartphones .

Εικόνα: Niridya - δική του δουλειά, με βάση: USB Type-C. Από το 2009, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή για την Ενιαία Αγορά προσπαθεί να θεσπίσει έναν κανονισμό για τη ρύθμιση του μεγάλου αριθμού συνδέσμων για φορητούς φορτιστές που κυκλοφορούν στην αγορά και την ενοποίησή τους σε ένα ενιαίο μοντέλο με τρόπο παρόμοιο με αυτόν των φορτιστών υπολογιστών. φορητό, αν και μέχρι στιγμής ήταν ανεπιτυχής. Ο τελευταίος υποψήφιος ήταν ο τύπος C.

Μια σύγκριση ταχύτητας

Εδώ προτείνουμε έναν αγώνα, ώστε να μπορείτε να ελέγξετε γραφικά τη διαφορά μεταξύ των διαφόρων εκδόσεων USB που υπάρχουν μέχρι σήμερα.

Όπως ίσως έχετε παρατηρήσει, σταματήσαμε να αποσαφηνίσουμε πτυχές του ποσοστού μεταφοράς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εξέλιξη φέρνει πάντοτε μερικά κόστη και είναι ότι το συνηθέστερο για τον μέσο χρήστη δεν είναι να ενημερώνει το υλικό του με τον ίδιο ρυθμό με την αγορά (που θα ήταν συνεχώς).

Έφτασε εδώ συνιστούμε: USB 2.0 vs USB 3.0 vs USB 3.1. και ως BONUS: Συνδέσεις υπολογιστή

Όλα αυτά προκαλούν ότι σήμερα έχουμε διαφορετικές συσκευές ή θύρες USB με διαφορετικές εκδόσεις, οπότε η μεταφορά δεδομένων που μπορούμε να περιμένουμε δεν θα είναι πάντα δυνατή η επίτευξη της μέγιστης ταχύτητας που επιτρέπεται. Το καλύτερο παράδειγμα είναι το φαινόμενο συμφόρησης που δημιουργείται όταν συνδέουμε το pendrive 3.0 με έναν φορητό υπολογιστή του οποίου η θύρα είναι 2.0 για να περάσει μια ταινία ή μια σειρά.

Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο πρόβλημα για τους κατασκευαστές είναι ότι η τεχνολογία για να γίνουν συσκευές γρηγορότερα είναι ήδη εδώ, αλλά αυτό που ο χρήστης χειρίζεται στην καθημερινότητά του είναι "παρωχημένο".

Συμπεράσματα σχετικά με το USB

Ας είμαστε ειλικρινείς, η άφιξη του USB ήταν μια ευλογία και άλλαξε τη ζωή μας σε μια χιλιετία, κατά την οποία η ψηφιακή εποχή είναι ήδη κάτι ασταμάτητο. Με συνεχώς αυξανόμενες ιδιότητες εικόνας και αναλύσεις, χρειάστηκε ένας τύπος καθολικής σύνδεσης, ο οποίος έφτασε μέχρι το απαιτούμενο ποσοστό δεδομένων και το USB χτύπησε το πεδίο ακριβώς την κατάλληλη στιγμή.

Αποτελεσματικά θα παρατηρήσουμε τη διαφορά στην ταχύτητα, την πιο πρόσφατη έκδοση της θύρας που χρησιμοποιούμε, αλλά υπάρχουν παράγοντες που πρέπει να λάβουμε υπόψη στις υπάρχουσες εκδόσεις. Έχοντας έναν εξωτερικό σκληρό δίσκο ή μια μονάδα flash USB που έχει 3.0 συνδεδεμένο σε έναν υπολογιστή του οποίου η θύρα είναι 2.0 δεν θα μας κάνει να ξεφορτωθούμε το φαινόμενο της συμφόρησης κατά τη μεταφορά δεδομένων. Πρέπει να λάβουμε υπόψη την έκδοση του πομπού και του δέκτη για να εγγυηθούμε τη μέγιστη απόδοση.