Рад приветствовать читателей на своем блоге!
В сегодняшней статье поговорим о USB, а точнее о том, в чем отличие USB 2.0 и USB 3.0 и какие возможности они дают для использования на вашем компьютере

Уже почти канули в лету древние параллельные порты LPT и последовательные порты COM. Наконец-то пользователи компьютерной техники начали избавляться от толстых коммуникационных кабелей, клавиатур и мышей с COM-наконечниками и разъемами типа PS/2. На смену им пришел универсальный интерфейс USB, в английской интерпретации – Universal Serial Bus. А универсальный порт на то он и универсальный, чтобы, не задумываясь, подключать к нему различные внешние устройства: большие и маленькие, низкоскоростные и высокоскоростные, мощные и маломощные.

История создания Universal Serial Bus

У разработчиков стационарных компьютеров и ноутбуков давно зрело решение о замене разношерстных коммуникационных разъемов одним универсальным, способным решать все возможные задачи. Первые образцы интерфейса Universal Serial Bus начали появляться в 1994-1996 годах и обозначались как USB 1.0. Новинка подстегнула рынок внешних устройств, и уже к 2000 году большинство принтеров, сканеров и других девайсов стали снабжать новомодным интерфейсом. Большим плюсом в развитии USB явилось появление в 1999 году первого флеш-накопителя на 8 Мб, который пришелся по вкусу всем пользователям.

В 2000 году мир увидела новая версия – USB 2.0. Она стала в сорок раз производительнее своей предшественницы. Если USB 1.0, согласно спецификации, имела максимальную скорость обмена данными 12 Mb/s (мегабит в секунду), то теперь скорость возросла до 480 Mb/s. Успехи возникли не на голом месте – известно, что в разработке новшества приняли участие около 400 заинтересованных компаний, включая такие известные бренды как Intel, IBM, Hewlett-Packard, Compaq, Microsoft, NEC, Philips и многие другие.

Разгоряченные неслыханными результатами, разработчики не остановились на достигнутом и в 2008 году предложили USB 3.0. Новая спецификация позволила увеличить скорость обмена данными еще в 10 раз и достигла значения 4800 Mb/s, что равнозначно величине 4,8 Gb/s. При такой скорости информацию с 1-терабайтного носителя теоретически можно перекачать менее чем за 30 мин (при максимально возможной скорости 600 Мбайт/с), если не будет иных ограничений.

Следует отметить, что ближайшее будущее именно за этим типом, поэтому при покупке новой материнской платы удостоверьтесь, что в ней есть поддержка данного стандарта подключения.

Конструктивное отличие разъемов USB 2.0 от USB 3.0

Чем отличается USB 2.0 от USB 3.0 в конструктивном плане? По сути, они частично совместимы, однако последний содержит дополнительно еще 4 контакта для подключения двух сигнальных витых пар. Предшествующий вариант имеет всего 4 контакта: два сигнальных, питание и землю, корпус используется как экран. Частичная совместимость предполагает тот факт, что в гнездо варианта USB 3.0 можно без проблем подключить вилку USB 2.0, и все будет работать, только на пониженной скорости, по спецификации 2.0. То же самое произойдет при стыковке вилки USB 3.0 в гнездо USB 2.0. Те варианты разъемов, которые не входят в соединение, естественно, работоспособны не будут.

Отличить визуально порты USB 3.0 от USB 2.0 можно по цвету — 3 версия имеет синий цвет, в то время как 2 — черный. Также отличаются и сами вилки — синие и черные.

Кроме того, существует несколько конструктивных вариантов разъемов USB. Вот основные типы разъемов USB 2.0: тип A обычный (4х12 мм), Mini (3х7 мм) и Micro (2х7 мм); тип B обычный (7х8 мм), Mini (3х7 мм) и Micro (2х7 мм). Габаритные размеры подсоединительной части разъема, приведенные в скобках, округлены.

Конструктивные разновидности разъемов USB 3.0, используемые в настоящее время, следующие. Для типа A применяется только обычный вариант, для типа B существует обычная, Mini и Micro версия. Для обеих спецификаций 2.0 и 3.0 разработаны также универсальные варианты разъемов: Mini-AB и Micro-AB. С ними без проблем могут стыковаться ответные части типа A и типа B. Вариант USB 3.0 дополнительно имеет тип Powered-B с усилением питающих контактов. Также производители договорились, чтобы все разъемы USB 3.0 имели синий цвет для визуального определения спецификации порта и его потенциала.

На практике можно также использовать различные переходники с одного типа на другой. Это удобно, когда, например, имеется шнур от mini-usb, а вы хотите подключить к компьютеру телефон, в котором розетка micro-usb. Или если нужно сделать из кабеля usb-usb вариант с usb-microUSB.

Как использовать USB компьютера?

Ввиду того, что большое количество внешних устройств теперь получили возможность подключаться через порт USB, механические нагрузки на эти разъемы многократно возросли. Частое подключение флеш-накопителей, плейеров, всевозможных зарядных устройств приводит к механическому истиранию деталей, ослаблению электрических контактов. Более того, потребитель может нечаянно ударить по кабельному разъему или флешке, что приведет к порче порта и потребует его ремонта. Если разъем установлен на отдельной печатной плате, соединенной с основной платой посредством шлейфа, то это еще полбеды. Если же колодка USB впаяна непосредственно в материнскую плату, то ремонт будет дорогой.

Чтобы избежать неприятностей, потребителю следует быть внимательным, а также использовать равномерно все имеющиеся в компьютере разъемы USB. Кроме встроенных разъемом можно приобрести дополнительную карту расширения PCI с портами USB. Она устанавливается в соответствующий слот PCI на материнской плате и наружу корпуса выводит дополнительные разъемы для подключения внешних устройств.

Также, как вариант, можно приобрести разветвитель USB-портов (внешний концентратор). Он позволит увеличить количество разъемов и обезопасить сам компьютер.

Однако нужно учесть, что через такой разветвитель не получится подключить энергоемкие устройства, например внешний жесткий диск без дополнительного питания. Кроме того, потребитель иногда допускает подключение к основному порту мощных нагрузок, вроде внешнего жесткого диска или нескольких нагрузок, превышающих в сумме энергетические возможности питающей шины. Это может привести к перегоранию защитных элементов схемы и отказу интерфейса в работе. Чтобы этого не случилось, нужно помнить, что USB 2.0 может выдать в линию питания максимум 500 мА тока, а USB 3.0 – 900 мА. Для более мощных нагрузок рекомендуется использовать внешние источники питания.

Еще одна опасность заключается в некорректном включении/отключении, например, флешки в «горячем» режиме, а также в действии статического электричества. Хотя разработчики гарантируют безопасность такого режима, желательно все коммуникации осуществлять при выключенном компьютере и внешнем устройстве. Что касается статического электричества, то это враг номер один сухих отапливаемых помещений. Опасный заряд скапливается на теле и одежде человека, и чтобы его снять, необходимо прикоснуться к шине заземления, водопроводной трубе или батарее водяного отопления.

Теперь у пользователя имеются необходимые знания о правильной эксплуатации портов USB 2.0 и USB 3.0 компьютера, а приведенные рекомендации позволят без проблем и успешно решать поставленные задачи.

Компания Intel предложила создать консорциум, главной целью которого стала разработка нового высокоскоростного стандарта передачи данных USB 3.0. В состав консорциума вошли Intel, HP, Microsoft, NEC, NXP Semiconductors и Texas Instruments.

USB Implementers Forum финализировал спецификации стандарта USB 3.0 в конце 2008 года. Новый стандарт увеличил пропускную способность, хотя прирост не такой значительный, как 40-кратное увеличение скорости при переходе от USB 1.1 на USB 2.0.

Согласно спецификации, USB 3.0 будет работать со скоростью 5 Гбит в секунду, что примерно в 10 раз быстрее USB 2.0. Пропускная способность почти в два раза превышает современный стандарт Serial ATA (3 Гбит/с с учётом передачи информации избыточности).

Новый интерфейс будет рассчитан на использование в потребительской электронике и мобильных устройствах, там, где требуется перекачка больших по размеру файлов. USB 3.0 основан на существующей технологии USB и будет обеспечивать обратную совместимость, на размеры разъемов будут несколько различаться. Кроме того, новый стандарт будет потреблять меньшее количество электроэнергии. Появление первых устройств с поддержкой USB 3.0 ожидается в 2009-2010 гг.

Преимущества

Если говорить о главном преимуществе стандарта USB 3.0 по сравнению со стандартом USB 2.0, то это, конечно же, скорость передачи данных. Спецификацией USB 3.0 предусмотрен режим SuperSpeed со скоростью передачи данных до 5 Гбит/с (640 Мбайт/с), то есть более чем в 10 раз превышающей ту, что предусмотрена спецификацией USB 2.0. Конечно, реальная скорость передачи данных будет, скорее всего, ниже, однако даже с учетом этого для большинства периферийных устройств такой пропускной способности шины USB 3.0 более чем достаточно.

Естественно, высокая скорость передачи у шины USB 3.0 - это не единственное ее отличие от шины USB 2.0. Но при всех различиях (коих немало) сохраняется обратная совместимость USB 3.0 c USB 2.0. То есть в спецификации USB 3.0, кроме режима SuperSpeed, оставлены и режимы Hi-Speed, Full-Speed и Low-Speed. Кроме того, разъемы USB 3.0 совместимы с разъемами USB 2.0. Это означает, что все периферийные устройства с интерфейсом USB 2.0 можно будет подключать к шине USB 3.0.

Следующее важное отличие спецификации USB 3.0 от USB 2.0 заключается в том, что стандартом предусмотрена двунаправленная передача данных по разным витым парам. Таким образом, контактов в разъемах USB 3.0 стало больше. Увеличилось и количество проводов в USB-кабеле. Так, в стандарте USB 2.0 одна витая пара использовалась для приема/передачи данных, а другая - для питания, то есть в разъемах USB 2.0 было четыре контакта, а USB-кабель содержал четыре провода.

В спецификации USB 3.0 первая витая пара применяется для передачи данных, вторая - для приема данных, третья

Для питания, а для совместимости со стандартом USB 2.0 предусмотрена четвертая витая пара, по которой осуществляется прием/передача данных в режиме USB 2.0 (Hi-Speed, Full-Speed и Low-Speed). Кроме того, в обязательном порядке присутствует еще одна «земля» (GND_DRAIN) в виде оплетки двух витых пар.

Таким образом, в кабеле USB 3.0 не четыре провода (как в кабеле USB 2.0), а восемь, а в разъемах USB 3.0 как минимум девять контактов (оплетки витых пар подключаются к контакту GND_DRAIN).

Seagate первой продемонстрирует устройство с USB 3.0 на выставке CES в Лас-Вегасе (январь 2009). USB 3.0 будет использоваться во внешнем жестком диске Seagate FreeAgent, оснащенным контроллером Symwave. Последний и обеспечивает поддержку USB 3.0.

Кодирование 8/10 бит

Чтобы гарантировать надёжную передачу данных интерфейс USB 3.0 использует кодирование 8/10 бит, которое используется, например, в Serial ATA. Один байт (8 бит) передаётся с помощью 10-битного кодирования, что улучшает надёжность передачи в ущерб пропускной способности. Поэтому переход с битов на байты осуществляется с соотношением 10:1 вместо 8:1.

Режимы энергосбережения

Конечно, основной целью интерфейса USB 3.0 является повышение доступной пропускной способности, однако новый стандарт эффективно оптимизирует энергопотребление. Интерфейс USB 2.0 постоянно опрашивает доступность устройств, на что расходуется энергия. Напротив, у USB 3.0 есть четыре состояния подключения, названные U0-U3. Состояние подключения U0 соответствует активной передаче данных, а U3 погружает устройство в "сон".

Если подключение бездействует, то в состоянии U1 будут отключены возможности приёма и передачи данных. Состояние U2 идёт ещё на шаг дальше, отключая внутренние тактовые импульсы. Соответственно, подключённые устройства могут переходить в состояние U1 сразу же после завершения передачи данных, что, как предполагается, даст ощутимые преимущества по энергопотреблению, если сравнивать с USB 2.0.

Больший ток

Кроме разных состояний энергопотребления стандарт USB 3.0 отличается от USB 2.0 и более высоким поддерживаемым током. Если USB 2.0 предусматривал порог тока 500 мА, то в случае нового стандарта ограничение было сдвинуто до планки 900 мА. Ток при инициации соединения был увеличен с уровня 100 мА у USB 2.0 до 150 мА у USB 3.0. Оба параметра весьма важны для портативных жёстких дисков, которые обычно требуют чуть большие токи. Раньше проблему удавалось решить с помощью дополнительной вилки USB, получая питание от двух портов, но используя только один для передачи данных, пусть даже это нарушало спецификации USB 2.0.

Новые кабели

USB 3.0 не использует волоконную оптику, поскольку она слишком дорога для массового рынка. Поэтому перед нами старый добрый медный кабель. Однако теперь у него будет девять, а не четыре провода. Передача данных осуществляется по четырём из пяти дополнительных проводов в дифференциальном режиме (SDP--Shielded Differential Pair). Одна пара проводов отвечает за приём информации, другая - за передачу. Принцип работы похож на Serial ATA, при этом устройства получают полную пропускную способность в обоих направлениях. Пятый провод - "земля".

Цветовое кодирование

Стандарт USB 3.0 обратно совместим с USB 2.0, то есть вилки кажутся такими же, как и обычные вилки типа A. Контакты USB 2.0 остались на прежнем месте, но в глубине разъёма теперь располагаются пять новых контактов. Это означает, что вам нужно полностью вставлять вилку USB 3.0 в порт USB 3.0, чтобы удостовериться в режиме работы USB 3.0, для которого требуются дополнительные контакты. Иначе вы получите скорость USB 2.0. USB Implementers Forum рекомендует производителям использовать цветовое кодирование Pantone 300C на внутренней части разъёма.

Разъем USB 3.0 типа B

У USB-вилки типа B различия визуально более заметны. Вилку USB 3.0 можно определить по пяти дополнительным контактам.

Разъем USB 3.0 типа B, как и разъем USB 2.0 типа B, будет использоваться для подключения стационарных периферийных устройств, таких как принтеры, МФУ и внешние диски.

В компьютерах гнездовые разъемы USB 3.0 типа B применяться не будут (как не используются гнездовые разъемы USB 2.0 типа B). Разъем USB 3.0 типа B частично совместим с разъемом USB 2.0 типа B, то есть в гнездовой разъем USB 3.0 типа B, кроме штепсельного разъема USB 3.0 типа B, можно вставлять штепсельный разъем USB 2.0 типа B. А вот вставить в гнездовой разъем USB 2.0 типа B штепсельный разъем USB 3.0 типа B не удастся.

Разъем USB 3.0 Powered-B

Разъем USB 3.0 Powered-B по своему формфактору полностью совместим с разъемом USB 3.0 типа B, но отличается от него наличием двух дополнительных контактов питания (DPWR и DGND) и двух дополнительных проводов в USB-кабеле, что позволяет запитывать USB-адаптеры без необходимости подключения их к сети.

В гнездовой разъем USB 3.0 Powered-B можно вставлять штепсельный разъем USB 3.0 Powered-B, разъем USB 3.0 типа B и USB 2.0 типа B. Всего в разъеме USB 3.0 Powered-B имеется 11 контактов.

Разъёмы мобильных устройств

У разъёмов для мобильных устройств изменения более заметны. Старый разъём Micro-B USB 2.0 имел ширину 6,86 мм, однако теперь ширина разъёма USB 3.0 Micro-B для мобильных телефонов, плееров и смартфонов увеличилась до 12,25 мм. Опять же, разъёмы были сделаны таким образом, чтобы обеспечить совместимость c USB 2.0.

Разъем USB 3.0 Micro-B

Разъем USB 3.0 Micro-B ориентирован на использование в портативных устройствах, таких как мобильные телефоны, коммуникаторы и т.д. Он совместим с разъемом USB 2.0 Micro-B, то есть в гнездовой разъем USB 3.0 Micro-B, кроме штепсельного разъема USB 3.0 Micro-B, можно также вставлять штепсельный разъем USB 2.0 Micro-B. Однако в гнездовой разъем USB 2.0 Micro-B нельзя вставить штепсельный разъем USB 3.0 Micro-B.

Совместимость гнездового разъема USB 3.0 Micro-B с штепсельным разъемом USB 2.0 Micro-B достигается за счет того, что разъем USB 3.0 Micro-B как бы разделен на две конструктивные части: USB 2.0 и USB 3.0. В часть USB 2.0 можно отдельно вставлять штепсельный разъем USB 2.0 Micro-B. Штепсельный разъем USB 3.0 Micro-B также конструктивно разделен на две части и может вставляться только в гнездовой разъем USB 3.0 Micro-B (или USB 3.0 Micro-AB).

Всего в разъеме USB 3.0 Micro-B имеется десять контактов. Кроме стандартных контактов VBUS, D-, D+, GND, SSTX-, SSTX+, GND_DRAIN, SSRX- и SSRX+, есть еще один специфический контакт ID, предназначенный для идентификации режима OTG.

Разъем USB 3.0 Micro-AB

Гнездовой разъем USB 3.0 Micro-AB будет использоваться только в устройствах, поддерживающих стандарт OTG (On-The-Go) (собственно, как и разъем USB 2.0 Micro-AB). В гнездовой разъем USB 3.0 Micro-AB можно будет вставлять штепсельные разъемы USB 3.0 Micro-B, USB 3.0 Micro-A, USB 2.0 Micro-B и USB 2.0 Micro-A. А вот гнездовой разъем USB 2.0 Micro-AB будет совместим только со штепсельными разъемами USB 2.0 Micro-B и USB 2.0 Micro-A.

Длина кабеля тоже изменилась. Стандарт USB 2.0 позволял использовать кабели с длиной до пяти метров, однако USB 3.0 поддерживает максимальную длину только три метра.

Концентраторы USB 3.0

Конечно, USB 3.0 потребует новых USB-концентраторов (хабов), позволяющих подключать несколько устройств через одно физическое соединение. Концентраторы USB 3.0 будут сложнее, чем устройства класса USB 2.0, поскольку им придётся включать в себя два концентратора: первый SuperSpeed для работы USB 3.0, второй - для поддержки USB 2.0. Пользователю всё будет прозрачно, поскольку все порты будут соединяться к обоим концентраторам. Впрочем, такой подход всё же не повышает максимальное количество устройств на порт USB, которое осталось 127.

Следует отметить возможные проблемы совместимости со стандартом USB 1.1, поскольку устройства USB 3.0 не гарантируют совместимость со старым стандартом на 12 Мбит/с. Поэтому концентраторы USB 3.0 не будут работать со старыми контроллерами USB 1.1.

Перспективы

Спецификации уже утверждены, но пройдёт ещё несколько месяцев, прежде чем на рынок выйдут устройства USB 3.0 в сколько-нибудь заметных количествах. USB 3.0 Promoter Group ожидает, что потребительские продукты USB 3.0 будут доступны к 2010 году - на год позже, чем предполагалось раньше.

Microsoft уже объявила, что компания не будет поддерживать USB 3.0 в "родном" режиме после выхода Windows 7. Время между финализацией спецификаций USB 3.0 и завершением Windows 7 было слишком коротким, чтобы добавить поддержку в Windows 7.

Впрочем, Microsoft определённо добавит поддержку USB 3.0 через обновления. Но пока не известно, будет ли доступна поддержка USB 3.0 для пользователей операционных систем Windows XP или Windows Vista, чтобы и они смогли выиграть от технологии Super Speed .

Задержка также повлияла на разработку продуктов и других производителей, таких как Intel. Изначально ходили слухи, что чипсет Ibex Peak (P55) будет поддерживать USB 3.0, но этого не случилось. Пользователям придётся ждать платформы Intel для 2010 года, чтобы получить встроенную поддержку USB 3.0.

На вопрос о том, чем отличается USB 2.0 от USB 3.0 сразу ответим - скоростью. Причем, максимальной. Но все же, я думаю вам будет более интересно узнать о всех тонкостях, довольно нового стандарта для обмена данными между накопителями.

Чем отличается USB 2.0 от USB 3.0, помимо скорости?

USB — очень полезный инструмент. Скорее всего, даже если вы не знаете, что это точно или как это работает, вы, наверное, слышали об этом; и даже если вы этого не сделали, вы все равно, вероятно, использовали его, не осознавая этого.

Основная цель USB, которая обозначает универсальную последовательную шину (USB) — это связь. В основном, он используется для передачи информации, данных и подключения между устройствами. В 90-е годы, когда компьютерная технология действительно начала принимать участие в своем развитии и начала расти, количество устройств, которые были запущены и использовались нуждались в новом формате для быстрой и стабильной передачи данных между гаджетами.

Совместимость и лучшая универсальность

Эти устройства использовали различные, разностные формы проводов и портов для подключения к компьютеру. USB стал универсальным способом подключения и соединения устройств к компьютеру. Даже сейчас представьте себе различные устройства, подключенные к вашему компьютеру. Этот список прежде всего включает в себя мышь и клавиатуру, но может также включать камеру, принтер, вечный жесткий диск и т. Д. Если они подключены, то они используют USB. USB также используется для зарядки вашего телефона, а также для копирования и передачи данных с вашего телефона, внешнего жесткого диска и т. Д.

USB сегодня является одним из наиболее часто используемых протоколов связи. Он был первоначально выпущен в январе 1996 года и был разработан консорциумом Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Nortel. Идея заключалась в разработке универсального коммуникационного протокола для замены различных разъемов, используемых разными компаниями; и им это удалось. USB 2.0, улучшенная версия с более быстрой скоростью была выпущена в апреле 2000 года, а затем в ноябре 2008 года была установлена ​​USB 3.0.

Какая скорость у USB 3.0 и 2.0

Помимо того, что USB 2.0 является более старой версией 3.0 , основными отличиями между ними являются скорость. USB обеспечивает максимальную скорость 480 Мбит / с, а USB 3.0 обеспечивает скорость передачи данных до 4,8 Гбит / с. Это различие почти в 11 раз. Однако в действительности скорость каждого будет отличаться от типов используемых устройств. USB 2.0 и 3.0 также совместимы с обратной совместимостью, что означает, что вы можете подключить провод USB 2.0 в порту USB 3.0 или наоборот. Однако это также скажется на скорости передачи данных.

Увеличение скорости передачи данных связано с тем, что USB 3.0 имеет больше проводов; это позволяет ему переносить больше данных, следовательно, эффективно сокращая время, затрачиваемое на передачу всех данных. USB 2.0 имеет 4 внутренних провода в своем кабеле, а USB 3.0 — 9, что более чем в два раза.

Две версии USB также отличаются способом передачи данных. USB 2.0 использует полудуплексный метод для передачи данных. Это означает, что поток данных на USB 2.0 является однонаправленным, то есть можно либо отправить данные, либо получить данные; они не могут сделать то и другое. С другой стороны, поток данных на USB 3.0 является двунаправленным, так как он использует полнодуплексный метод для передачи данных. Это позволяет пользователю одновременно отправлять и получать данные.

Кстати, ранее мы говорили о том, . Перейти можно по ссылке выше.

Как отличить провод с USB 3.0 от 2.0?

Здесь USB окрашены в белый цвет

Продолжая развивать тему того, чем отличается USB 2.0 от USB 3.0 мы зацепим Другое различие между USB 2.0 и 3.0, а именно оно является визуальным. Порт USB 2.0 в основном черный или серый, порт USB 3.0 синий. Это в основном сделано так, что люди могут сказать разницу на первый взгляд, глядя на порт, который выглядит одинаково. Также сам порт USB 2.0 и 3.0 отличается. Порт USB 2.0 имеет 4 медных контакта, а порт USB 3.0 имеет 9 медных контактов в соответствии с его 9 проводами. Штыри расположены в двух разных строках, один с 4, а другой с 5.

Пример USB Type C

Следует также отметить, что оба USB 2.0 и 3.0 имеют разные порты: порты типа A, которые в основном предназначены для использования на компьютерах и больших устройствах; Порты типа B, которые являются мини и, следовательно, для использования в небольших устройствах, таких как цифровые камеры, MP3-плееры, старые смартфоны и т. Д. Однако большинство портов mini-B теперь заменены портами micro-USB. Это тот, который мы видим на большинстве смартфонов.

В 2014 году USB 3.1 был выпущен как обновление до USB 3.0. Он работает так же, как и USB 3.0, но улучшает скорость. Тем не менее, он не так широко распространено в использовании.

Тем не менее, последним увлечением является USB Type C, который, по-видимому, в конечном итоге станет более популярным, чем USB 3.0. Тип C имеет сменный порт, что означает, что оба конца одинаковы. Тем не менее, еще предстоит выяснить, достигнет ли он популярности и широко распространенного использования USB 2.0.

Выводы

Надеемся вы поняли, чем отличается USB 2.0 от USB 3.0 и какие новшества принесло обновление этого формата для пользователей.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

В данной статье я хочу подробнее рассказать о спецификациях USB. Будут затронуты различные характеристики интерфейсов и отличия USB 3.0 от 2.0. Версия 1.0 в расчет я не беру, потому что она почти не используется. я говорил о том, как определить, какой порт стоит на ноутбуке и компьютере, советую почитать.

Давайте начнем с самого начала и узнаем, как расшифровывается USB. Это Universal Serial Bus в переводе универсальная последовательная шина. Создана была еще в 1996 году и поддерживалась такими компаниями, как Intel, Microsoft и другими. На данный момент технология действительно является универсальной и поддерживает большинство современных устройств. Вы можете подключить к USB компьютерную мышь, жесткий диск, сканер и принтер, смартфон, флешки и многое другое.

Новый стандарт USB 3.0

На самом деле не такой уж он и новый, потому что был создан в 2007 компанией Intel и имеет название Super Speed , так как скорость была очень высокая по сравнению с предыдущими спецификациями. Так в чем же отличие USB 3.0 и 2.0? Существенное отличие только в скорости. Теоретически известно, что USB 2.0 должен передавать скорость 480 Мб/с, но на самом деле редко достигает 200 Мб/с. А вот USB 3.0 намного превзошла своего предшественника – скорость может достигать 5 Гб/с. Хотя все зависит от оборудования, с которым вы работаете.

Еще есть один момент, на который стоит обратить внимание. В новом стандарте увеличена сила тока до 900 мА, в USB 2.0 сила тока составляет 500 мА. Думаю, это большой плюс, потому что вы можете намного быстрее зарядить несколько устройств при наличии USB-хаба.

Есть и недостатки USB 3.0. например, технология поддерживается в Windows, начиная с версии Vista, в Windows XP такой поддержки нет. Цена тоже играет немаловажную роль и пока еще является довольно высокой. Большинство устройств все еще ориентированы на USB 2.0, потому что переходить на новую технологию нет необходимости. Допустим, та же мышь и клавиатура спокойно работают и на USB 2.0, а смена стандарта почти ничего не даст.

Еще один хороший плюс USB 3.0 – совместимость с предшествующими стандартами. Вы можете подключить устройство USB 2.0 к 3.0 и наоборот.

Что в стандарте USB 3.1?

Более усовершенствованный стандарт USB 3.1, выпущенный 31 июля 2013 года почти не повлиял на характеристики. Был назван USB 3.1 Gen 1 , но имеет в 10 раз более эффективную скорость работы. По внешнему виду отличий не имеет.

Итак, скорость передачи данных так и осталась на уровне 5 Гбит/с. Конечно, она зависит от самого контроллера и конфигурации флеш-памяти NAND.

Позже разработчики решили представить новый тип — USB 3.1 Gen 2 . Тут уже есть некоторые изменения, а именно увеличение скорости до 10 Гбит/с. Присутствует совместимость с предыдущими стандартами.

Что такое Wireless USB?

Технология, ставшая доступна с 2005 года, которая позволяет передавать информацию с помощью беспроводной связи со скоростью 480 Мбит/с, при условии, что соединенные устройства находятся на расстоянии до 3-х метров. Чем больше расстояние, тем меньше скорость передачи.

• Mini-B Connector ECN : извещение выпущено в октябре 2000 года.
• Errata, начиная с декабря 2000 : извещение выпущено в декабре 2000 года.
• Pull-up/Pull-down Resistors ECN
• Errata, начиная с мая 2002 : извещение выпущено в мае 2002 года.
• Interface Associations ECN : извещение выпущено в мае 2003 года.
  • Были добавлены новые стандарты, позволяющие ассоциировать множество интерфейсов с одной функцией устройства.
• Rounded Chamfer ECN : извещение выпущено в октябре 2003 года.
• Unicode ECN : извещение выпущено в феврале 2005 года.
  • Данное ECN специфицирует, что строки закодированы с использованием UTF-16LE .
• Inter-Chip USB Supplement : извещение выпущено в марте 2006 года.
• On-The-Go Supplement 1.3 : извещение выпущено в декабре 2006 года.
  • USB On-The-Go делает возможным связь двух USB-устройств друг с другом без отдельного USB-хоста. На практике одно из устройств играет роль хоста для другого.

USB OTG

USB 3.0

USB 3.0 находится на финальных стадиях разработки. Созданием USB 3.0 занимаются компании: Microsoft, Texas Instruments, NXP Semiconductors. В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта будут физически и функционально совместимы с USB 2.0. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии - пару для приёма/передачи данных, одну - для питания и ещё одну - для заземления. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет пять новых линий (в результате чего кабель стал гораздо толще), однако новые контакты расположены параллельно по отношению к старым на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 4,8 Гбит/с - что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0. USB 3.0 может похвастаться не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Отныне пользователь сможет не только подпитывать от одного хаба гораздо большее количество устройств, но и само аппаратное обеспечение, ранее поставлявшееся с отдельными блоками питания, избавится от них.

Здесь GND - цепь «корпуса» для питания периферийных устройств, VBus - +5 В, так же для цепей питания. Данные передаются по проводам D+ и D− дифференциально (состояния 0 и 1 (в терминологии официальной документации diff0 и diff1 соответственно) определяются по разности потенциалов межу линиями более 0,2 В и при условии, что на одной из линий (D− в случае diff0 и D+ при diff1) потенциал относительно GND выше 2,8 В. Дифференциальный способ передачи является основным, но не единственным (например, при инициализации устройство сообщает хосту о режиме, поддерживаемом устройством (Full-Speed или Low-Speed), подтягиванием одной из линий данных к V_BUS через резистор 1.5 кОм (D− для режима Low-Speed и D+ для режима Full-Speed, устройства, работающие в режиме Hi-Speed, ведут себя на этой стадии как устройства в режиме Full-Speed). Так же иногда вокруг провода присутствует волокнистая обмотка для защиты от физических повреждений. .

Коннектор USB 3.0 тип B

Коннектор USB 3.0 тип А

Кабели и разъёмы USB 3.0

Недостатки USB

Хотя пиковая пропускная способность USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), на практике обеспечить пропускную способность, близкую к пиковой, не удаётся. Это объясняется достаточно большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, шина FireWire хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации.

USB и FireWire/1394

Протокол USB storage, представляющий собой метод передачи команд

Кроме того, USB storage не поддерживался в старых ОС (первоначальная Windows 98), и требовал установки драйвера. SBP-2 поддерживался и в них. Также в старых ОС (Windows 2000) протокол USB storage был реализован в урезанном виде, не позволяющем использовать функцию прожига CD/DVD дисков на подключенном по USB дисководе, SBP-2 никогда не имел таких ограничений.