USB – один из самых распространённых разъёмов в современной электронике. С тех пор, как он появился в 90-х годах, USB продолжал развиваться вместе с технологиями, постепенно становясь меньше, быстрее и мощнее. С таким количеством устройств, которые используют USB, легко запутаться в разных разъемах и форматах. Но не бойтесь — сегодня мы собираемся разложить все по полочкам.
Когда мы говорим о USB, в основном имеют значение две вещи: форм-фактор и скорость передачи данных. Об этом мы и поговорим.
Надеюсь, вы не против небольшого экскурса в историю? Внимание, сейчас сведёт олдскулы.
В далеких 90х годах, в эру Pentium и Pentium II для подключения к компьютеру клавиатуры использовался интерфейс PS/2, Apple Desktop Bus или DIN порт, а для подключения других устройств, например принтеров и сканеров, необходимо было использовать большие параллельные порты.
Ещё вспомните, как в течение долгого времени, у производителей сотовых телефонов, таких как Nokia, Apple, Samsung и Sony Ericsson, были разные зарядные порты, которые производили только их компании.
Поэтому миру нужен был USB, чтобы унифицировать разъем для подключения и зарядки самых разных типов устройств.
USB 1.x
Таким образом, группа компаний в лице Intel, Compaq, Microsoft и IBM объединились, чтобы в 1995 году выпустить базовый протокол подключения устройств USB 1.0. Он в значительной степени заменил интерфейсы, такие как последовательные и параллельные порты, и теперь используется на самых разных устройствах.
USB первого поколения сегодня считается устаревшим. Вы вряд ли найдете его на современых устройства.
У USB 1.0 было две версии. Одна – Full Speed, развивающая скорость до 12 Мбит/с, и вторая – Low-Speed со скоростью всего 1,5 Мбит/с, предназначенная для внешних устройств, таких, как клавиатура и мышь.
Изначально в клавиатурах, мышках, принтерах и других устройствах USB порты присутствовали в качестве дополнительной опции. Но постепенно производители комплектующих переключились на них в качестве основной опции.
USB 2.x
Настоящее распространение технологии началось вместе с USB 2.0. Второе поколение USB имело гораздо более высокую скорость передачи данных до 480 Мбит/с, что в 40 раз выше, чем у первого поколения.
USB 2.0 поддерживал разъемы Mini-A и Mini-B, что позволило уменьшить размер потребительских и промышленных устройств. Также стало возможным двум USB-устройствам обмениваться данными напрямую благодаря поддержке USB OTG (On-The-Go).
Вместе с USB 2.0 в мир пришли и USB-накопители, которые позволили пользователям за несколько минут скопировать на флешку файлы большого размера, или, например, установочные файлы Windows.
Преимуществом USB-накопителей перед компакт-дисками является то, что копировать файлы можно много раз, при этом они являются более надежными, чем компакт-диски, которые легко поцарапать, потеряв данные.
Флэш-накопители USB сделали практически бесполезными дискеты и Zip-дисководы, а также способствовали постепенному исчезновению CD и DVD-дисков. Количество USB-портов, расположенных на задней панели стационарных компьютеров, стало увеличиваться до четырех, и еще один-два порта на передней панели для экономии времени.
USB 3.x.
Третье поколение USB появилось в ноябре 2008 года. И здесь у нас существует небольшая путаница в обозначениях этого порта. Если вы, как и я, приверженец логического мышления, то сейчас вам будет тяжело.
Итак, сегодня у нас есть USB 3.2 Gen 1, который раньше назывался USB 3.1 Gen 1, а USB 3.1 Gen 1 раньше назывался USB 3.0. Каждый раз, когда выходил более новый протокол, они переименовывали старый. Я действительно не понимаю зачем? Сами разработчики говорят что то про общую документацию, но на деле это лишь вызывает путаницу.
До сих пор можно встретить все три обозначения, хотя по факту, это будет один и тот же формат с одинаковой скоростью. Кстати о ней, данное поколение USB достигает максимальную скорость передачи данных в 5 Гбит/с.
Далее у нас есть, USB 3.2 Gen 2, который раньше назывался USB 3.1 и USB 3.1 Gen 2. Этот формат способен передавать данные со скоростью 10 Гбит/с.
И наконец, USB 3.2 Gen 2×2 — последняя версия протокола третьего поколения. Нет, прости логика, это не «Gen 3». Это «Gen 2×2» – потому что он позволяет использовать две полосы USB 3.2 Gen 2 по 10 Гбит/с для реализации теоретической скорости передачи данных в 20 Гбит/с.
Резюмируя, чтобы вам было чуть чуть проще, я вот табличка, демонстрирующая круговорот имен USB третьего поколения.
USB 4.x.
И наконец, последнее на сегодня поколение USB – четвертое. Спецификация USB 4.0 была выпущена 29 августа 2019 года форумом разработчиков USB-IF.
USB 4.0 основан на спецификации протокола Thunderbolt 3 и поддерживает скорость до 40 Гбит/с. Это вдвое больше максимума скорости USB 3.2 Gen 2×2.
Такие скорости, конечно, впечатляют, но на самом деле, скорее всего они вам и не нужны, если только вы регулярно не передаете сотни ГБ данных или не делаете что-то вроде монтажа видео на внешнем жестком диске.
Тем не менее, в начале сентября 2022 года организацией USB Promoter Group было объявлено о выпуске USB 4 версии 2.0. Версия имеет некоторые значительные усовершенствования по сравнению с первоначальным стандартом. Пропускная способность удваивается с 40 Гбит/с до 80 Гбит/с, что конечно, здорово, но я считаю главное, чтобы потом название протокола не поменяли, а то я тогда точно с ума сойду.
Форм фактор
Итак, что касается скоростей и поколений, думаю, мы разобрались. Теперь поговорим о форм-факторах USB разъемов. Наиболее распространенными типами являются USB-A, Micro-USB и USB-C, но мы кратко обсудим их все.
USB-A
USB-A или USB Type A — это плоский и прямоугольный разъем, который ещё никто не смог правильно подключить с первого раза. USB-A по-прежнему широко используется, и его можно найти на таких устройствах, как компьютеры, игровые приставки, телевизоры и всевозможные периферийные устройства.
USB-B
USB-B в основном используется на больших устройствах, таких как сканеры или принтеры. Хотя у меня микрофон, на удивление, тоже с разъемом USB-B. Визуально этот разъем выглядит почти квадратным. Большинство кабелей с USB-B на другом конце имеют USB-A.
Микро-USB
Micro-USB некоторое время назад был стандартом для многих портативных устройств, таких как планшеты и смартфоны на Андроид, потому что такой порт может передавать данные и обеспечивать зарядку. Он выпускается в вариантах Type-A Micro и Type-B Micro и он меньше, чем USB-A. Некоторые производители по-прежнему предпочитают использовать Micro-USB для своих устройств, поскольку он дешевле, чем USB-C.
Мини-USB
Mini-USB, как следует из названия, является уменьшенной версией USB-B. Это был стандарт для зарядки или передачи данных до Micro-USB. Существуют также версии этого разъема типа A и типа B. Сегодня устройства, использующие Mini-USB, это большая редкость, хотя вы все еще можете встретить их в более старой электронике, вроде MP3-плееров или контроллера PlayStation 3.
USB-C
И наконец, USB-C, мой любимый стандарт. Именно USB-C вы увидите на большинстве новых устройств, от смартфонов до бритв. Его форм-фактор небольшой, продолговатый и двусторонний, поэтому его можно подключать любой стороной (привет, USB-A).
Он сочетает в себе питание, передачу данных и даже возможность подключения дисплея, помимо прочей периферии, разумеется. Предыдущие USB тоже умеют заряжать и передавать данные, но у USB-C больше контактов, а именно 24, поэтому и пропускная способность выше. Вследствие этого появляется поддержка интерфейса Power Delivery, который позволяет передавать мощность в 100 Вт.
USB-C разъем поддерживает только протокол USB 3.1 и выше, но доступны адаптеры для обратной совместимости с разъемами USB 3.0 и 2.0. При этом, не каждый USB-C будет поддерживать стандарт быстрой зарядки Power Delivery. Без этой технологии USB-C обеспечивают мощность до 15 Вт. Поэтому наличие USB-C порта на вашем девайсе еще не гарантирует супер быструю зарядку.
Большой плюс в том, что USB-C может заменить все остальные кабели благодаря своим разнообразным возможностям. Он способен питать даже самые энергоемкие устройства, такие как ноутбуки и телевизоры. Он также может передавать 40 гигабит данных в секунду и может использоваться для трансляции 4К видео на внешние мониторы по протоколам DisplayPort и HDMI. Опять же, имейте в виду, что не все USB-C разъемы и кабели это поддерживают. Возможность есть, но будет поддержка всего этого или нет, уже зависит от производителя. Так что в любом случае, нужно смотреть спецификацию конкретного разъема, чтобы понять его возможности.
Предлагаю посмотреть на интересный кейс моего использования USB-C. У меня есть монитор от Phillips, который обладает множеством USB разъемов разных типов для подключения всей периферии, вроде мышки и клавиатуры. Далее, с помощью всего лишь одного USB-C кабеля я подключаю монитор к своему ноутбуку и вуаля – ноутбук распознает монитор и дает ему свою картинку, при этом он заряжается от монитора, а также распознает мышку и клавиатуру, которые подключены к док-станции на мониторе. Разве не круто?
Но, пока производители все ещё продолжают выпускать новые продукты с портами, отличными от USB-C (привет, Apple), мы еще не можем жить в обществе с одним кабелем, но мы определенно к этому приближаемся. Ведь начиная с осени 2024 года USB-C станет обязательном портом для большинства мобильных гаджетов, продаваемых в Европе, и тогда даже Apple придется перейти со своего проприетарного разъема Lightning на USB-C.
Друзья, если вы хотите, чтобы iPhone поскорее перешли на USB-C пишите коммент!