Historia standardów USB od USB 1.0 do USB 4.0

W dzisiejszym połączonym świecie Universal Serial Bus (USB) to powszechna technologia, która ułatwia łączenie urządzeń takich jak klawiatury, myszy i telefony z komputerami.Ponieważ po raz pierwszy został wprowadzony w połowie lat 90., technologia USB znacznie zmieniła sposób przesyłania danych, ładowania urządzeń i komunikacji ze sobą.W tym artykule bada historię technologii USB, od początku od USB 1.0 do najnowszego USB4.Dowiadując się o rozwoju USB na przestrzeni lat, możemy lepiej zrozumieć, w jaki sposób te zmiany poprawiły nasze codzienne wykorzystanie technologii.

Katalog

Rysunek 1: Standardowe logo USB od USB 1.0 do USB4

Wczesne połączenia przed USB

Przed USB komputery używały portów szeregowych i równoległych do łączenia urządzeń zewnętrznych.Porty te miały różne wtyczki i złącza, które sprawiły, że proces łączenia urządzeń z komputerami jest powolny, jak i skomplikowany.Porty szeregowe przesyłały dane jedno bit i były powszechnie używane dla urządzeń takich jak myszy i modemy.Z drugiej strony równoległe porty wysyłały wiele bitów i były używane głównie do drukarek i skanerów.

Rysunek 2: Wczesne połączenia przed USB

Jednym z głównych problemów z tymi starszymi portami był brak uniwersalnego standardu.Każde urządzenie często potrzebowało własnego unikalnego złącza, co prowadzi do bałaganu kabli i adapterów.To nie tylko stworzyło bałagan, ale także utrudniało użytkownikom skonfigurowanie i korzystanie z ich urządzeń.Ponadto podłączenie nowego urządzenia zwykle oznaczało wyłączenie komputera, podłączenie urządzenia, a następnie ponowne uruchomienie systemu.Proces ten był czasochłonny i niewygodny.

Prędkości transferu danych były również dużym problemem.Porty szeregowe, choć dobre do prostych zadań, takich jak przesyłanie tekstu, zmagały się z większymi plikami lub bardziej złożonymi danymi.Równoległe porty oferowały lepsze prędkości, ale nadal były powolne w porównaniu z tym, co ostatecznie zapewni USB.Ponadto te starsze porty nie mogły dostarczyć zasilania podłączonymi urządzeniami, co oznacza, że ​​wiele gadżetów potrzebowało własnych oddzielnych źródeł zasilania.

Rozwój i ewolucja USB

USB 1.0 (1996)

Rysunek 3: Kabel USB 1.0

Wprowadzony w 1996 r. USB 1.0 znacznie ułatwił łączenie urządzeń do komputerów.Oferował dwie prędkości transferu danych: 1,5 Mb / s (niską prędkość) i 12 Mb / s (pełna prędkość), które były znacznie szybsze niż starsze porty szeregowe i równoległe.

USB 1.0 może samodzielnie konfigurować urządzenia, więc użytkownicy nie musieli ręcznie instalować sterowników.Był również podlewa, co oznacza, że ​​użytkownicy mogą podłączać lub odłączać urządzenia bez ponownego uruchomienia komputera.

Standaryzacja złączy i kabli ułatwiła zarządzanie wieloma urządzeniami.To sprawiło, że USB 1.0 było bardziej wydajnym i przyjaznym dla użytkownika rozwiązanie.Łatwość użycia doprowadziła do powszechnego przyjęcia i ciągłej poprawy technologii USB.

USB 1.1 (1998)

Rysunek 4: USB 1.1

USB 1.1, wprowadzone w 1998 r., Zachowało takie same prędkości transferu danych jak USB 1.0, oferując 1,5 Mb / s dla niskiej prędkości i 12 Mb / s do połączeń pełnej prędkości.Jednak USB 1.1 stał się bardziej przydatny, ponieważ może obsługiwać szerszy zakres urządzeń, zwłaszcza tych wymagających wolniejszych prędkości transferu danych.Ta zmiana sprawiła, że ​​technologia była bardziej elastyczna i użyteczna z różnymi rodzajami sprzętu.

Jednym wielkim momentem dla USB 1.1 było to, że Apple używał go w iMac G3.Uwzględniając USB 1.1 do tego popularnego komputera, Apple pomogło uczynić technologię USB znaną i szeroko stosowaną.Ten ruch Apple pokazał ludziom korzyści z USB, takie jak ułatwianie łączenia urządzeń ze swoimi komputerami.

Ulepszenia USB 1.1 w stosunku do USB 1.0 nie dotyczyły tylko prędkości i kompatybilności.Ułatwiło to również łączenie i odłączanie urządzeń.USB 1.1 może współpracować z urządzeniami USB 1.0, dzięki czemu osoby ulepszające swoje systemy lub dodanie nowych urządzeń mieli płynne wrażenia.

Z technicznego punktu widzenia USB 1.1 poprawiło sposób wysyłania i odebrania sygnałów oraz sposobu rozpowszechniania mocy na urządzenia.Te ulepszenia naprawiły niektóre problemy w USB 1.0, takie jak problemy z jakością sygnału i zasilanie, prowadząc do bardziej stabilnych i spójnych połączeń.

USB 2.0 (2000)

Rysunek 5: Kabel USB 2.0

USB 2.0, wydany w 2000 roku, był dużą poprawą technologii USB.Zwiększyło prędkości transferu danych do maksymalnie 480 Mb / s, co znacznie szybciej przesyłać duże pliki.Ta wyższa prędkość nazywała się dużą prędkością.Kolejną funkcją wprowadzoną z USB 2.0 była USB On-the-Go (OTG), która pozwoliła urządzeniom łączyć się i komunikować bezpośrednio ze sobą bez konieczności komputera.Ta funkcja była szczególnie przydatna w przypadku urządzeń mobilnych, ponieważ pozwoliła telefonom na bezpośrednie wydrukowanie danych lub kamer.

USB 2.0 przyniósł także nowe, mniejsze złącza, w tym mini i mikro złącza.Te mniejsze złącza sprawiły, że technologia USB była bardziej dostosowalna i wygodna do użytku w kompaktowych urządzeniach, takich jak telefony komórkowe, kamery cyfrowe i inna przenośna elektronika.Ulepszenia dostarczone przez USB 2.0 znacznie zwiększyły wszechstronność i wydajność połączeń USB, dzięki czemu jest bardziej przydatna dla szerokiej gamy urządzeń elektronicznych.

Wireless USB (2005)

Rysunek 6: Bezprzewodowy adapter USB

Wireless USB, wprowadzone w 2005 r., Zostało zaprojektowane tak, aby ułatwić transfer danych poprzez eliminowanie potrzeby kabli.Oferował prędkości do 480 Mb / s w zakresie 10 metrów, umożliwiając łączenie urządzeń bez przewodów dla większej wygody i elastyczności.Pomimo obiecujących możliwości, bezprzewodowa USB nie stała się szeroko stosowana i nie jest już używana.

Jednym z powodów jego ograniczonego sukcesu była konkurencja innych technologii bezprzewodowych, które stały się popularne w tym samym czasie.Na przykład zarówno Bluetooth, jak i Wi-Fi zapewniły mocne rozwiązania bezprzewodowe i były już popularne wśród użytkowników.Bluetooth, znany z łatwych do sparowania i używania niewielkiej mocy, stał się ulubionym połączeniem krótkiego zasięgu między urządzeniami takimi jak smartfony, słuchawki i klawiatury.Wi-Fi, z dłuższym zakresem i wyższymi szybkościami przesyłania danych, był skłonnym do łączenia się z sieciami i Internetem.

Bezprzewodowe USB również stawiało na wyzwania techniczne i rynkowe.Pierwsze wersje wymagały adapterów i kluczy, co zwiększyło koszty i złożoność użytkowników.Ten wymóg sprzętu był mniej atrakcyjny w porównaniu z Bluetooth i Wi-Fi, które były wbudowane w większość urządzeń.W miarę postępu technologii rosnące wykorzystanie tych wbudowanych rozwiązań bezprzewodowych sprawiło, że bezprzewodowe USB są mniej przydatne.

USB Micro (2007)

Rysunek 7: USB Micro

USB Micro, wprowadzony w 2007 roku, zawierał mniejsze złącza zaprojektowane do szybszego ładowania i transferu danych.Szybko stał się standardem urządzeń mobilnych, takich jak smartfony i tablety, ze względu na kompaktowy rozmiar i lepszą wydajność.USB Micro ułatwiło ładowanie urządzeń i wydajne przesyłanie danych.

Mniejszy rozmiar mikro USB był szczególnie pomocny w urządzeniach mobilnych, które wymagają złącza, które nie zajmują dużo miejsca.Umożliwiło to producentom projektowanie eleganckich i bardziej kompaktowych gadżetów.Ponadto USB Micro oferowało lepsze prędkości ładowania i szybsze transfer danych w porównaniu do swoich poprzedników, co sprawia, że ​​codzienne zadania są wygodniejsze dla użytkowników.

Jego powszechne przyjęcie oznaczało, że użytkownicy mogą cieszyć się bardziej jednolitym i niezawodnym doświadczeniem na różnych urządzeniach.Niezależnie od tego, czy ładując telefon, czy przesyłanie zdjęć z tabletu na komputer, USB Micro sprawiło, że te zadania były proste i szybkie.Ta standaryzacja zmniejszyła również potrzebę wielu rodzajów kabli, upraszczając wrażenia użytkownika.

USB 3.0 (2008)

Rysunek 8: USB 3.0

USB 3.0, wprowadzony w 2008 r., Przyniósł znaczny wzrost prędkości transferu danych, osiągając do 5 Gb / s.Został oznakowany jako Superspeed USB.Ta wersja zawierała więcej linii połączeń, umożliwiając wysyłanie i odbieranie danych w tym samym czasie.Obecnie jest znana jako USB 3.2 Gen 1. Ulepszenia wydajności i wydajności USB 3.0 sprawiły, że jest popularnym wyborem dla szybszych i bardziej niezawodnych połączeń.

Duży wzrost prędkości oznaczał, że duże pliki, takie jak filmy o wysokiej rozdzielczości lub duże partie zdjęć, mogą zostać przeniesione znacznie szybciej w porównaniu do starszych wersji.To sprawiło, że USB 3.0 jest szczególnie przydatne w przypadku zewnętrznych dysków twardych, dysków flash i innych urządzeń pamięci masowej.

Możliwość wysyłania i odbierania danych jednocześnie pozwoliła na gładszą i bardziej wydajną komunikację między urządzeniami.Na przykład podczas tworzenia kopii zapasowych danych z komputera na napęd zewnętrzny proces może się odbyć bez spowolnienia, które były powszechne w przypadku starszych wersji USB.

USB 3.0 miał również lepsze zarządzanie energią, co pomogło urządzeniom szybciej i wydajniej pobierać opłaty.Było to dobre dla szerokiej gamy gadżetów, od smartfonów po większe urządzenia, takie jak drukarki i skanery.

USB 3.1 (2013)

Rysunek 9: USB 3.1

USB 3.1, wprowadzony w 2013 r., Podwoił prędkości transferu danych do 10 Gb / s i nazywano SuperPeed+.Wprowadził również złącze USB Type-C, które można podłączyć w żaden sposób, co znacznie ułatwia użycie.Obecnie USB 3.1 jest znany jako USB 3.2 Gen 2, zapewniając szybszy transfer danych i lepszą użyteczność dzięki nowemu projektowi złącza.

Wzrost prędkości do 10 Gb / s oznaczał, że duże pliki, takie jak filmy 4K lub duże aplikacje, mogą zostać bardzo szybko przesyłane.Była to duża zaleta dla każdego, kto musi przenieść dużo danych w krótkim czasie.

Wprowadzenie złącza USB Type-C było dużą zmianą.W przeciwieństwie do wcześniejszych złączy, które musiały być podłączone w określony sposób, złącze typu-C jest odwracalne.Oznacza to, że użytkownicy nie muszą się już martwić, w jaki sposób wtyczka stoi, zmniejszając frustrację i szybciej i ułatwiając połączenia.

Szybsze prędkości USB 3.1 i nowy projekt złącza typu-C sprawiły, że była to znaczna poprawa w stosunku do poprzednich wersji.Umożliwiło to bardziej wydajne przesyłanie danych i uproszczenie urządzeń łączących i bardziej przyjazne dla użytkownika.

USB 3.2 (2017)

Rysunek 10: USB 3.2

USB 3.2, wprowadzony w 2017 r., Zwiększył prędkości transferu danych do maksymalnie 20 Gb / s przy użyciu złączy USB Type-C.Ta wersja oferowała jeszcze szybsze przesyłanie danych, dzięki czemu jest idealna do zadań wymagających szybkich połączeń i dużych transferów plików.USB 3.2 dodatkowo poprawiło wydajność i wydajność technologii USB.

Wzrost do 20 Gb / s oznaczał, że bardzo duże pliki, takie jak filmy o wysokiej rozdzielczości i duże aplikacje, mogą zostać bardzo szybko przeniesione.Było to bardzo pomocne dla użytkowników, którzy często przenoszą duże ilości danych i potrzebują tego w krótkim czasie.

Korzystanie z złącza USB Type-C z USB 3.2 ułatwiło i szybciej proces połączenia.Złącze typu-C jest odwracalne, dzięki czemu można go podłączyć w żaden sposób, zmniejszając kłopot z ustaleniem, która strona jest w górę.Ta przyjazna dla użytkownika konstrukcja w połączeniu z wyższymi prędkościami sprawiła, że ​​USB 3.2 był silnym wyborem dla nowoczesnych urządzeń.

USB 4.0 (2019)

Rysunek 11: USB 4.0

USB 4.0, wprowadzony w 2019 r., Oferował prędkości transferu danych do 40 Gb / s.Opierał się na protokole Thunderbolt 3 i używał istniejących złączy USB Type-C.USB 4.0 obsługiwało również dostawę mocy do 240 W, umożliwiając szybsze ładowanie i możliwość zasilania większych urządzeń.Ta wersja przyniosła dużą poprawę prędkości, mocy i kompatybilności, zwiększając ogólną wydajność i elastyczność technologii USB.

Wzrost do 40 Gb / s oznaczał, że bardzo duże pliki, takie jak filmy 4K i 8K lub ogromne aplikacje, mogą zostać bardzo szybko przeniesione.Była to główna korzyść dla użytkowników, którzy pracują z dużymi plikami danych i potrzebują ich do szybkiego poruszania się.

Obsługa dostarczania mocy do 240 W oznaczało, że urządzenia mogą pobierać szybsze, a silniejsze urządzenia mogą być zasilane przez USB.To sprawiło, że USB 4.0 była świetną opcją dla szerszej gamy urządzeń, w tym laptopów i innych gadżetów o dużej mocy.

Korzystanie z istniejących złączy USB Type-C sprawiło, że przejście na USB 4.0 były płynne, ponieważ użytkownicy nie potrzebowali nowych kabli ani adapterów.Odwracalna konstrukcja złącza typu-C nadal sprawiła, że ​​urządzenia łączące są łatwe i bezproblemowe.

Złącza USB

Różne standardy USB doprowadziły do ​​różnych rodzajów złącza:

• USB Typ A: Płaski i prostokątny, to złącze było używane od pierwszego standardu USB.Powszechnie występuje na komputerach i innych urządzeniach hosta.

• USB Typ B: kwadrat z fazowanymi narożnikami, to złącze jest zwykle używane do drukarek i większych urządzeń.

• USB Mini-B: Mniejszy niż typ A i typ B, to złącze zastosowano w starszych telefonach komórkowych i kamerach.

• USB Micro-B: Jeszcze mniejsze i bardziej płaskie złącze jest używane w wielu smartfonach i urządzeniach przenośnych.

• USB Typ C: Odwracalne i owalne, to złącze obsługuje wyższe dane i prędkości transferu mocy, dzięki czemu nadaje się do szerokiej gamy nowoczesnych urządzeń.

Zrozumienie standardów nazewnictwa USB

Standardy USB kilkakrotnie zmieniły nazwy, aby ułatwić im zrozumienie.Zmiany te pokazują ulepszenia prędkości i sposobu pracy z każdą nową wersją.Na przykład oryginalny USB 3.0, który miał prędkość transferu danych do 5 Gb / s, nazywa się teraz USB 3.2 Gen 1. Ta zmiana nazwy pomaga użytkownikom zobaczyć postęp technologii, nie zdezorientowany różnymi nazwami dla podobnych funkcji.

Następna wersja, najpierw o nazwie USB 3.1, oferowała szybsze prędkości transferu danych do 10 Gb / s.Jest teraz znany jako USB 3.2 Gen 2. Ta aktualizacja podwoiła szybkość wcześniejszej wersji, co znacznie lepiej jest przesyłać większe pliki i obsługę większej liczby zadań.

Dalsze ulepszenia doprowadziły do ​​pierwotnie nazwanego USB 3.2, który wprowadził nowy tryb o nazwie USB 3.2 Gen 2x2.W tej wersji jest dwa pasy po 10 Gb / s, podwajając szybkość przesyłania danych do 20 Gb / s.Ten duży wzmocnienie pozwala na jeszcze szybsze i bardziej wydajne przesyłanie danych, spełniając rosnącą potrzebę szybkich połączeń.

Te zmiany nazewnictwa zostały zaprojektowane tak, aby ułatwić użytkownikom zrozumienie, co może zrobić każda wersja USB.Zapewniając jasną ścieżkę w nazwach i wydajności, użytkownicy mogą łatwiej wybrać odpowiedni standard USB dla swoich potrzeb.Zmiany odzwierciedlają również bieżące postępy technologiczne, zapewniając, że standardy USB pozostają przydatne i zdolne do zaspokojenia nowoczesnych potrzeb transferu danych.

Wniosek

Rozwój technologii USB od USB 1.0 do USB4 pokazuje świetną historię postępu i łatwości użytkowania.Każda nowa wersja USB przyniosła szybsze przesyłanie danych, lepszą dostawę mocy i więcej sposobów łączenia urządzeń.Zmieniło to sposób, w jaki łączymy się i używamy naszych gadżetów.Od powolnych i skomplikowanych portów seryjnych i równoległych przeszłości po szybkie i łatwe w użyciu złącza USB type-C, USB dotrzymało naszych potrzeb dla lepszych i szybszych technologii.Patrząc w przyszłość, USB będzie nadal poprawia się i sprawi, że nasze cyfrowe życie jest jeszcze łatwiejsze i bardziej połączone.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Jaka jest historia standardu USB?

Standard USB rozpoczął się w 1996 roku z USB 1.0, co ułatwia łączenie urządzeń do komputerów.USB 1.1 ukazało się w 1998 roku, rozwiązując pewne problemy.USB 2.0, wydany w 2000 roku, był znacznie szybszy.USB 3.0 pojawiło się w 2008 roku, oferując jeszcze wyższe prędkości i lepsze zużycie mocy.USB 3.1 w 2013 r. Wprowadziło odwracalny złącze typu-C i szybsze prędkości.USB 3.2, wydany w 2017 r., Dalej poprawiła prędkości.USB4, wprowadzony na rynek w 2019 roku, zapewnił najszybsze prędkości i wykorzystał technologię Thunderbolt 3.

2. Jaka jest historia dysku USB?

Dysk USB, znany również jako napęd flash, został wynaleziony w 1998 r. I sprzedany publicznie w 2000 roku. Szybko zastąpił dyskietki i płyty CD, ponieważ był przenośny i łatwy w użyciu.Wczesne dyski USB miały niewielkie miejsce do przechowywania, ale na przestrzeni lat bardzo się wzrosło.Dziś są powszechnym sposobem przechowywania i przesyłania danych.

3. Jaka jest ewolucja sznurka USB?

Pierwsze przewody USB z USB 1.0 miały złącza typu A i typu B.USB 2.0 przyniósł mniejsze mini i mikro złącza do małych urządzeń.USB 3.0 dodało więcej linii dla szybszych prędkości i lepszej mocy.USB 3.1 w 2013 r. Wprowadził odwracalny złącze typu-C, które jest szybsze i mocniejsze.USB 3.2 i USB4 kontynuowały z Type-C, co czyni go standardem, ponieważ jest łatwy w użyciu i bardzo wydajny.

4. Kiedy wydano USB4?

USB4 został wydany w 2019 r., Oferując najszybsze prędkości transferu danych i wykorzystując technologię Thunderbolt 3.

5. Kiedy USB-C stało się standardem?

USB-C zaczął stać się standardem około 2015 roku wraz z wydaniem USB 3.1.Jego odwracalny design i lepsza wydajność sprawiły, że jest popularny w przypadku nowych urządzeń.