Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τα πρότυπα USB,

τις ταχύτητες και τους τύπους θύρας
Το USB ή το “Universal Serial Bus” είναι μια από τις παλαιότερες και πιο δημοφιλείς διεπαφές σήμερα. Ενώ αρχικά κυκλοφόρησε ως θύρα υπολογιστών, εμφανίζεται τώρα σε σχεδόν κάθε κομμάτι τεχνολογίας, συμπεριλαμβανομένων smartphone, κονσόλας παιχνιδιών, κάμερες κ.λπ. σε κάποια μορφή ή την άλλη. Ο κύριος στόχος της κατασκευής USB ήταν να παρέχει μια τυποποιημένη σύνδεση περιφερειακών σε υπολογιστές. Σήμερα, το USB παραμένει πιστό στο όνομά του, χάρη στην ευρεία αποδοχή και τη μεγάλη ποικιλία υποστηριζόμενου υλικού και λογισμικού. Ας ρίξουμε μια ματιά στο σύντομο ιστορικό του USB, καθώς και να απαριθμήσουμε όλους τους διάφορους τύπους συνδέσμων και προτύπων.
Πώς δημιουργήθηκε το USB;
Η ανάπτυξη του USB ξεκίνησε το 1994 με σκοπό να δημιουργήσει έναν μόνο σύνδεσμο που θα μπορούσε βασικά να αντικαταστήσει έναν αριθμό συνδέσμων που φαίνονται σε υπολογιστές. Ο σκοπός του USB ήταν επίσης να φέρει μια πιο απλή διαμόρφωση λογισμικού όλων των συσκευών που θα μπορούσαν να συνδεθούν μέσω USB, να επιτρέψουν ταχύτερους ρυθμούς δεδομένων για εξωτερικές συσκευές και να αντιμετωπίσει τα ζητήματα χρηστικότητας των υπαρχόντων διεπαφών. Ωστόσο, το USB δεν ήταν εφευρέτης ενός ατόμου. Ήταν μια ομαδική προσπάθεια που περιελάμβανε συνολικά επτά εταιρείες, δηλαδή Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC και Nortel. Η ομάδα με επικεφαλής τον Ajay Bhatt δούλεψε στο πρότυπο της Intel και τα πρώτα ολοκληρωμένα κυκλώματα που υποστηρίζουν USB δημιουργήθηκαν το 1995.

1.0 USB
Η πρώτη προδιαγραφή που ονομάζεται USB 1.0 έκανε το ντεμπούτο του τον Ιανουάριο του 1996 προσφέροντας ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων 1.5 Mbps (χαμηλή ταχύτητα) και 12 Mbps (Full Speed). Η απόφαση για την προσθήκη διαμορφώσεων δύο ταχυτήτων λήφθηκε έτσι ώστε να υποστηρίζει τόσο συσκευές υψηλής ταχύτητας, όπως εκτυπωτές και μονάδες δίσκου, καθώς και περιφερειακά χαμηλού κόστους όπως πληκτρολόγια και ποντίκια. Το USB 1.1 ήταν στην πραγματικότητα η πρώτη ευρέως χρησιμοποιούμενη προδιαγραφή καθώς έκανε την πρώτη του εμφάνιση στο Apple iMac τον Σεπτέμβριο του 1998. Μια ποικιλία κατασκευαστών ακολούθησαν την Apple και άρχισαν να παράγουν υπολογιστές χωρίς παλαιού τύπου με θύρες USB.
USB 2.0 και USB 3.0
Τον Απρίλιο του 2000, η προδιαγραφή USB 2.0 ανακοινώθηκε μετά από συγκατάθεση του Φόρουμ υλοποίησης USB (USB-IF). Διατέθηκε το 2001. Οι Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (Nokia), NEC και Philips προώθησαν υψηλότερα ποσοστά μεταφοράς δεδομένων, όπου το νέο πρότυπο έφερε ταχύτητες έως και 480 Mbps. Στη συνέχεια, είδαμε τη δημοσίευση του USB 3.0 στις 12 Νοεμβρίου 2008 για να αυξήσουμε περαιτέρω τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων έως και 5 Gbps, που ονομάστηκε επίσης SuperSpeed. Το νέο πρότυπο επικεντρώθηκε επίσης στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, στην αύξηση της παραγωγής ισχύος και στην παρεχόμενη συμβατότητα με το USB 2.0. Το πρώτο σετ συσκευών με USB 3.0 κυκλοφόρησε τον Ιανουάριο του 2010.
USB 3.1 Gen 1 και Gen 2
Η προδιαγραφή USB 3.1 ανακοινώθηκε για πρώτη φορά τον Ιούλιο του 2013 και εδώ ξεκίνησαν τα πράγματα να μπερδεύονται. Κυκλοφόρησε σε δύο εκδόσεις, USB 3.1 Gen 1 και USB 3.1 Gen 2. Ενώ η πρώτη διατήρησε τη λειτουργία μεταφοράς USB 3.0’s 5 Gbps (SuperSpeed), η Gen 2 παρουσίασε τη λειτουργία μεταφοράς SuperSpeed + με μέγιστο ρυθμό σηματοδότησης δεδομένων στα 10 Gbps. Τον Σεπτέμβριο του 2017, δημοσιεύθηκε η προδιαγραφή USB 3.2, η οποία επέφερε ακόμη μια αλλαγή στο σχήμα ονομάτων. Το USB 3.2 Gen 1 ήταν στην πραγματικότητα το ίδιο με το USB 3.1 Gen 1, το USB 3.2 Gen 2 ήταν το νέο USB 3.1 Gen 2 και το USB 3.2 Gen 2 × 2 ήταν οι νεότερες και ταχύτερες ταχύτητες προσφοράς έως και 20Gbps.
4 USB
Το τελευταίο πρότυπο ονομάζεται USB 4, το οποίο ανακοινώθηκε πέρυσι από το USB Promoter Group. Το νέο πρότυπο USB 4 θα προσφέρει μέγιστη ταχύτητα 40 Gbps παρόμοια και συμβατή με το Thunderbolt 3, DisplayPort Alt Mode 2.0και καλύτερη κατανομή πόρων για βίντεο. Οι συσκευές με USB 4 αναμένεται να φτάσουν μέχρι το επόμενο έτος. Επιπλέον, το USB 4 θα βελτιστοποιηθεί επίσης για κεραυνός 4, η οποία ανακοινώθηκε στις αρχές του τρέχοντος έτους.
Κεραυνός
Σε αντίθεση με το πρότυπο USB που υπερηφανεύεται για την καθολικότητα και την αποδοχή ως «πρότυπο», το Thunderbolt είναι ένα πρότυπο που αναπτύσσεται και διαθέτει άδεια από την Intel. Δεν αποτελεί μέρος της ιστορίας του USB καθώς δεν πετυχαίνει ή προηγείται οποιουδήποτε προτύπου USB, αλλά αναφέρεται μόνο για να ξεκαθαρίσει οποιαδήποτε σύγχυση. Πρόκειται για ένα πρότυπο μεταφοράς δεδομένων και ισχύος μεταξύ πλατφορμών, αλλά οι συσκευές πρέπει να είναι πιστοποιημένες για χρήση με αυτό το πρότυπο. Το πρωτόκολλο βρίσκεται συχνά σε φορητούς υπολογιστές και υπολογιστές και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σύνδεση DisplayPort-συμβατές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων εξωτερικών οθονών καθώς και περιφερειακών PCI Express (PCIe), συμπεριλαμβανομένων εξωτερικών καρτών γραφικών, σκληρών δίσκων, Wi-Fi ή Ethernet, μέσω θύρας USB-C. Η τρέχουσα γενιά του πρωτοκόλλου – Thunderbolt 3 – υποστηρίζει εύρος ζώνης ανάντη ή κατάντη έως 40Gbps και χρησιμεύει ως βάση για τις προδιαγραφές USB 4. Το νέο πρότυπο Thunderbolt 4 αναμένεται να φέρει επιπλέον χαρακτηριστικά πάνω από το Thunderbolt 3.
Υποδοχές και θύρες USB
Πριν μιλήσουμε για τους διάφορους τύπους θυρών USB και συνδέσμων, ας μιλήσουμε για τη διαφορά μεταξύ της σύνδεσης και της θύρας. Η θύρα είναι αυτό που έχετε στη συσκευή σας, όπως smartphone ή υπολογιστή. Είναι εκεί που συνδέετε ένα καλώδιο ή μια εξωτερική συσκευή, ας πούμε μια αντίχειρα. Ο σύνδεσμος εμφανίζεται συνήθως στο ίδιο το καλώδιο που συνδέεται στη θύρα. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεστε μια αντίστοιχη θύρα για να συνδεθεί η εφαρμογή σύνδεσης. Κάποιος πρέπει επίσης να καταλάβει ότι ένα πρότυπο USB βασίζεται στον συνδυασμό σύνδεσης και θύρας. Όσο νεότερη είναι η θύρα / σύνδεσμος, τόσο νεότερο πρότυπο μπορεί συνήθως να υιοθετήσει. Τούτου λεχθέντος, υπάρχουν περιπτώσεις όπου οι κατασκευαστές εφαρμόζουν παλαιότερα πρότυπα USB σε νεότερες θύρες / υποδοχές για εξοικονόμηση κόστους.

Πιστώσεις εικόνας: Wikipedia
USB-A
Ο πρώτος επίπεδος, ορθογώνιος σύνδεσμος εξακολουθεί να αποτελεί κοινό θέαμα σε συσκευές όπως υπολογιστές, κονσόλες παιχνιδιών, τηλεοράσεις κ.λπ. Έχει εξυπηρετήσει τα τελευταία χρόνια για να μεταφέρει δεδομένα και ισχύ αποτελεσματικά και σήμερα προσφέρει το πρότυπο USB 3.2 Έχει δει αναβαθμίσεις όσον αφορά τις λωρίδες λεωφορείων και τις ταχύτητες μεταφοράς, αλλά συνολικά, ο σχεδιασμός παρέμεινε ο ίδιος.
USB-B
Το USB-B δεν είναι πλέον τόσο συνηθισμένο, αλλά ίσως εξακολουθείτε να βλέπετε αυτήν τη θύρα σε μεγάλες συσκευές, όπως σαρωτές ή εκτυπωτές, καθώς και σε ορισμένες συσκευές ήχου. Η θύρα έχει αίσθηση σκωρίας ενώ η άλλη πλευρά του καλωδίου πιθανότατα θα έχει θύρα USB-A για σύνδεση σε υπολογιστή.
Μίνι-USB
Τώρα, αυτή ήταν μια μικρότερη θύρα, αλλά βασίστηκε στη θύρα USB-B. Χρησιμοποιήθηκε κυρίως για φόρτιση και μεταφορά δεδομένων από συσκευές όπως κάμερες και συσκευές αναπαραγωγής MP3, αν και δεν είναι πλέον κοινό. Υπήρχε επίσης μια έκδοση τύπου-A, αλλά και τα δύο σύντομα εξαγοράστηκαν από μια μικρότερη έκδοση, το micro-USB.
Μικρο-USB
Το Micro-USB ήταν μια από τις πιο δημοφιλείς θύρες USB χάρη στην υιοθέτηση σε smartphone, tablet και μια ποικιλία άλλων φορητών συσκευών και αξεσουάρ. Ενώ καταργείται σταδιακά υπέρ της θύρας USB-C, μπορείτε ακόμα να βρείτε μια ποικιλία συσκευών που εξακολουθούν να βασίζονται στη θύρα.
USB-C
Αυτό είναι το τρέχον πρότυπο και είναι τελικά η πρώτη θύρα USB που μπορείτε να συνδέσετε σωστά με μία κίνηση καθώς είναι αναστρέψιμη. Εκτός από την παροχή ταχύτερων δεδομένων και ταχύτητας παράδοσης ισχύος, προσφέρει επίσης συνδεσιμότητα οθόνης καθιστώντας την την τέλεια καθολική θύρα. Μπορείτε να δείτε αυτήν τη θύρα σε σχεδόν κάθε νέα συσκευή από smartphone, φορητούς υπολογιστές, tablet, ακουστικά και ούτω καθεξής. Έχει τη δυνατότητα να παρέχει 100w ισχύος, καθιστώντας το κατάλληλο για φόρτιση ενός ευρέος φάσματος συσκευών, συμπεριλαμβανομένων φορητών υπολογιστών. Αυτός είναι επίσης ο νέος σύνδεσμος νέας εποχής για το πρότυπο Thunderbolt που προσφέρει έξοδο βίντεο 40 Gbit / s και 4K.
Παράδοση ισχύος
Εκτός από τη μεταφορά δεδομένων, το USB έχει χρησιμοποιηθεί και για τη φόρτιση συσκευών. Μέχρι το USB 3.1, η μέγιστη ισχύς που μπορούσε να πάρει ήταν 5V / 900mA μέσω USB Type-A. Ακολούθησε το USB Fast Charge, ένα νέο πρότυπο που αύξησε τις ταχύτητες στα 5V / 1.5A. Αυτές οι ταχύτητες φόρτισης ήταν κατάλληλες και για μικρές συσκευές και ορισμένα smartphone. Ωστόσο, με τις βελτιώσεις στην τεχνολογία και την απαίτηση για πολύ υψηλότερες ταχύτητες φόρτισης μπαταρίας, το USB Implementers Forum εισήγαγε USB Power Delivery. Έχει γίνει μια ανοιχτή προδιαγραφή βιομηχανικού επιπέδου που μπορεί να παρέχει φόρτιση υψηλής ταχύτητας με μεταβλητή τάση έως 20V και 5Α στα 100W ανάλογα με τη συσκευή. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση οτιδήποτε από smartphone σε φορητούς υπολογιστές χρησιμοποιώντας την υποδοχή USB-C και στα δύο άκρα.
Η θύρα USB ανταποκρίνεται τελικά στο όνομά της. Μετά από διάφορες αναθεωρήσεις κατά τη διάρκεια του έτους όσον αφορά το υλικό και το λογισμικό, μπορούμε τώρα να πούμε ότι το USB (χάρη στον τύπο-C) είναι πράγματι ένα καθολικά αποδεκτό πρότυπο. Όχι μόνο μπορεί να παρέχει δεδομένα και ισχύ σε γρήγορες ταχύτητες, αλλά μπορεί να το χρησιμοποιήσει και για την εισαγωγή ή έξοδο βίντεο. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ακόμη και η Apple απομακρύνεται αργά και αντικαθιστά την υποδοχή Lightning με USB Type-C.

Καλωσήρθατε στο Blogs.sch.gr. Αυτό είναι το πρώτο σας άρθρο. Αλλάξτε το ή διαγράψτε το και αρχίστε το “Ιστολογείν”!