USB является одним из самых распространенных разъемов в современной электронике с момента его появления в девяностых годах. USB продолжал развиваться вместе с технологиями, постепенно становясь меньше, быстрее и мощнее. С обилием устройств, использующих USB, легко запутаться в различных разъемах и форматах, но не стоит волноваться. Сегодня мы разберем это подробно. Когда речь идет о USB, прежде всего важны две вещи: форм-фактор и скорость передачи данных, о чем мы и поговорим.
USB 1.0
Производители мобильных телефонов, такие как Nokia, Apple, Samsung и Sony Ericsson, имели разные зарядные порты, произведенные исключительно их компаниями.
Поэтому миру нужен был USB-стандарт для стандартизации разъема для зарядки различных типов устройств. Таким образом, группа компаний, включая Intel, Compactum, Microsoft и IBM, объединила усилия, чтобы выпустить базовый протокол подключения устройств в 1995 году — USB 1.0. Он значительно заменил такие интерфейсы, как последовательные и параллельные порты, и сейчас используется на широком спектре устройств.
Первое поколение USB, считающееся устаревшим сегодня, имело две версии: Full Speed с развиваемой скоростью до 12 Мбит/с и Low Speed со скоростью всего 1,5 Мбит/с, предназначенный для внешних устройств типа клавиатур и мышей. Изначально присутствуя как дополнительный вариант в клавиатурах, мышах, принтерах и других устройствах, USB-порты постепенно становились основным вариантом.
USB 2.0
Широкое распространение технологии началось с USB 2.0, второго поколения. USB 2.0 имела гораздо большую скорость передачи данных — до 480 Мбит/с, в 40 раз выше, чем у первого поколения.
USB 2.0 поддерживала разъемы Mini A и Mini B, позволяя уменьшить размеры потребительских и промышленных устройств.
Она также обеспечила прямой обмен данными между двумя USB-устройствами благодаря поддержке USB OTG.
Вместе с USB 2.0 появились USB-флеш-накопители, позволяющие пользователям копировать большие файлы или, например, файлы установки Windows всего за несколько минут. Преимущество USB-накопителей перед CD заключается в том, что файлы можно копировать много раз, а они менее подвержены царапинам, которые могут привести к потере данных. USB практически сделал бесполезными дискеты и дисководы, способствуя постепенному исчезновению приводов CD и DVD. Количество USB-портов на задней панели настольных компьютеров увеличилось до четырех, с дополнительным 1-2, размещенным на передней панели для удобства.
USB 3
Третье поколение USB появилось в ноябре 2008 года, и здесь у нас возникает некоторая путаница в обозначениях этого разъема. Если вы, как и я, поклонник логического мышления, вам сейчас будет непросто. Итак, сегодня у нас есть USB 3.2 Gen 1, который раньше назывался USB 3.1, а USB 3.1 раньше назывался USB 3.0. Каждый раз при выпуске нового протокола они переименовывали старый.
Я действительно не понимаю, зачем разработчики сами говорят о чем-то, связанном с единой документацией, а на самом деле это только вносит путаницу. Даже сейчас вы можете столкнуться со всеми тремя обозначениями, хотя по факту это будет один и тот же формат с одинаковой скоростью. Кстати, это поколение USB достигает максимальной скорости передачи данных 5 Гбит/с.
Далее у нас есть USB 3.2, который раньше назывался USB 3.1 и USB 3.1.2. Этот формат может передавать данные со скоростью 10 Гбит/с. И наконец, USB 3.2 Gen 2×2. Нет, это не Gen 3, на самом деле это Gen 2×2, потому что он позволяет использовать две линии USB 3.2 по 10 Гбит/с каждая, чтобы достичь теоретической скорости передачи данных 20 Гбит/с. Коротко, чтобы вам было немного проще, я создал таблицу, демонстрирующую изменения названий в третьем поколении USB. Надеюсь, теперь немного понятнее.
USB 4
И наконец, последнее поколение на сегодня это USB 4. Спецификация USB 4.0 была выпущена 29 августа 2019 года группой USB Promoter Group. USB 4.0 основан на протоколе Thunderbolt 3 и поддерживает скорости до 40 Гбит/с, что вдвое выше максимальной скорости USB 3.2 Gen 2. Хотя эти скорости впечатляют, вам они вряд ли понадобятся, если только вы регулярно не передаете сотни гигабайт данных или не занимаетесь чем-то вроде видеомонтажа на внешнем жестком диске.
Однако в начале сентября 2022 года группа USB Promoter Group объявила о выпуске USB 4.0, который имеет некоторые существенные улучшения по сравнению с первоначальным стандартом. Пропускная способность удвоена до 80 Гбит/с, что, безусловно, замечательно, но я думаю, главное, что они не меняют название протокола, иначе я точно сойду с ума.
Форм-фактор:
Что касается скоростей поколений, думаю, мы это охватили. Давайте теперь поговорим о форм-факторах разъемов USB. Самые распространенные типы — это USB-A, MicroUSB и USB-C, но давайте кратко рассмотрим каждый из них.
USB-A
USB-A, или USB Type-A — это плоский прямоугольный разъем, который никто не может воткнуть правильно с первого раза. USB-A все еще широко используется и встречается на таких устройствах, как компьютеры, игровые приставки, телевизоры и различные периферийные устройства.
USB-B
USB-B в основном используется на более крупных устройствах, таких как сканеры или принтеры. Хотя, к моему удивлению, у меня есть микрофон с разъемом USB. Визуально этот разъем выглядит почти квадратным, и большинство USB-кабелей имеют на другом конце USB-A.
Micro USB
Micro USB, который некоторое время назад был стандартом для многих портативных устройств, таких как планшеты и смартфоны на Android, может передавать данные и обеспечивать зарядку. Также существуют версии Type A и Type B для этого разъема, он меньше чем USB. Некоторые производители до сих пор предпочитают использовать Micro USB для своих устройств просто потому, что он дешевле, чем USB-C.
Mini USB
Mini USB, как следует из названия — это уменьшенная версия USB. Он был стандартом для зарядки или передачи данных до появления Micro USB. Сегодня устройства с Mini USB встречаются редко, хотя вы все еще можете столкнуться с ними в старой электронике вроде плееров MP3 или контроллеров PlayStation 3.
Разъем USB-C
И наконец, USB-C, мой любимый стандарт. Вы найдете его в большинстве новых устройств, от смартфонов до бритв. Его форм-фактор маленький, удлиненный и перевертываемый, что позволяет воткнуть его обоими концами. USB-C объединяет питание, передачу данных и даже возможность подключения к дисплеям, среди прочих периферийных устройств. В то время как предыдущие версии USB также могут заряжать и передавать данные, у USB-C больше контактов — 24, для точности, что приводит к более высокой пропускной способности.
Это обеспечивает поддержку интерфейса Power Delivery, позволяя передавать мощность до 100 ватт. USB-C поддерживает только протокол USB 3.1 и выше, но доступны адаптеры для обратной совместимости с USB 3.0 и 2.0. Не каждый порт USB-C будет поддерживать быструю зарядку с Power Delivery, так как это зависит от производителя.
Наличие порта USB-C на вашем устройстве не гарантирует быстрой зарядки. Одно важное преимущество заключается в том, что USB-C может заменить все остальные кабели благодаря своим разносторонним возможностям.
Он может питать даже самые энергоемкие устройства, такие как ноутбуки и телевизоры. Он может передавать данные со скоростью до 40 гигабит в секунду и может использоваться для потоковой передачи видео 4К на внешние мониторы с использованием протоколов DisplayPort и HDMI.
Имейте в виду, что не все разъемы и кабели USB-C поддерживают эти функции. Возможности зависят от производителя, поэтому важно проверить спецификации конкретного разъема.
Я предлагаю посмотреть на интересный случай использования USB-C. У меня есть монитор Philips с различными разъемами USB разных типов для подключения периферийных устройств, таких как мышь и клавиатура. С помощью всего одного кабеля USB-C я подключаю монитор к ноутбуку, и вуаля!
Ноутбук распознает монитор, обеспечивает отображение, заряжается от монитора и распознает мышь и клавиатуру, подключенные к док-станции монитора. Разве это не круто? Однако производители по-прежнему выпускают новые продукты с портами, отличными от USB-C, особенно Apple.
Мы пока не можем жить только с одним кабелем, но определенно приближаемся к этому, так как начиная с осени 2024 года USB-C станет обязательным портом для большинства мобильных гаджетов, продаваемых в Европе.
Чем отличаются USB разного цвета?
USB-разъемы, как и электропроводка в доме, делают разных цветов не просто так. Цветовая маркировка важна по соображениям безопасности и для понимания того, какое оборудование с каким будет работать.
- Белые USB-порты — это USB 2.0, хотя его можно встретить и в черном цвете. А вот порты USB 3.0 сделали уже синего цвета, чтобы отличать.
- Следующей модификацией стал USB 3.1, который технологически является USB Type-C. Эти разъемы — бирюзового цвета, а скорость передачи данных в два раза выше, чем у USB 3.0. В 2017 году появился USB 3.2, который опять увеличил скорость, но уже без определенного цвета.
Обратите внимание, все эти цвета показывают поколение USB-порта. Благодаря обратной совместимости, к порту 3.0 можно подключить кабель 2.0, но максимальную скорость не получить.
Также бывают красные, оранжевые и желтые USB-порты. Они тоже 3.0 поколения. Красный — это USB с повышенным напряжением для зарядки. Желтый может передавать ток даже при выключенном ПК.
В общем, зная цветовые обозначения USB-разъемов, вы сможете подобрать соответствующий кабель и обеспечить максимальную скорость передачи данных для ваших USB-устройств.
