USB -standardien historia USB 1.0: sta USB 4.0: een
Nykypäivän kytketyssä maailmassa Universal Serial Bus (USB) on yleinen tekniikka, jonka avulla tietokoneisiin on helppo yhdistää laitteita, kuten näppäimistöjä, hiiriä ja puhelimia.Sen jälkeen kun se otettiin käyttöön ensimmäisen kerran 1990-luvun puolivälissä, USB-tekniikka on muuttanut huomattavasti sitä, kuinka siirrämme tietoja, varauslaitteita ja kommunikoimme keskenään.Tässä artikkelissa tutkitaan USB -tekniikan historiaa alusta alkaen USB 1.0: sta uusimpaan USB4: ään.Oppimalla, kuinka USB on kehittynyt vuosien varrella, voimme paremmin ymmärtää, kuinka nämä muutokset ovat parantaneet tekniikan jokapäiväistä käyttöä.
Luettelo
Kuva 1: USB -vakiologot USB 1.0: sta USB4: een
Varhaiset yhteydet ennen USB: tä
Ennen USB: tä tietokoneet käyttivät sarja- ja rinnakkaisportteja ulkoisten laitteiden kytkemiseen.Näissä porteissa oli erilaisia pistokkeita ja liittimiä, jotka tekivät laitteiden yhdistämisprosessin tietokoneisiin sekä hitaisiin että monimutkaisiksi.Sarjaportit siirsivät datan yhden bitin kerrallaan, ja niitä käytettiin yleisesti laitteisiin, kuten hiiriin ja modeemiin.Toisaalta rinnakkaisportit lähettivät useita bittejä kerralla, ja niitä käytettiin pääasiassa tulostimissa ja skannereissa.
Kuva 2: Varhaiset yhteydet ennen USB: tä
Yksi suurista ongelmista näiden vanhempien satamien kanssa oli yleisen standardin puute.Jokainen laite tarvitsi usein oman ainutlaatuisen liittimen, mikä johti kaapeleiden ja sovittimien sotkuun.Tämä ei vain aiheuttanut sotkua, vaan myös vaikeutti käyttäjien asettamista ja laitteitaan käyttämistä.Lisäksi uuden laitteen yhdistäminen tarkoitti yleensä tietokoneen sammuttamista, laitteen kiinnittämistä ja järjestelmän uudelleen käynnistämistä.Tämä prosessi oli aikaa vievää ja hankalaa.
Tiedonsiirtonopeudet olivat myös suuri ongelma.Sarjaportit, vaikka ne ovat hyviä yksinkertaisiin tehtäviin, kuten tekstin siirtämiseen, kamppaili suurempien tiedostojen kanssa tai monimutkaisemmilla tiedoilla.Rinnakkaisportit tarjosivat parempia nopeuksia, mutta olivat silti hitaita verrattuna siihen, mitä USB lopulta tarjoaisi.Lisäksi nämä vanhemmat portit eivät pystyneet toimittamaan valtaa kytkettyihin laitteisiin, mikä tarkoittaa, että monet laitteet tarvitsivat omia erillisiä virtalähteitä.
USB: n kehitys ja kehitys
USB 1.0 (1996)
Kuva 3: USB 1.0 -kaapeli
Vuonna 1996 käyttöön otettu USB 1.0 helpotti laitteiden yhdistämistä tietokoneisiin.Se tarjosi kaksi tiedonsiirtonopeutta: 1,5 Mbps (alhainen nopeus) ja 12 Mbit / s (täyden nopeuden), jotka olivat paljon nopeampia kuin vanhemmat sarja- ja rinnakkaisportit.
USB 1.0 voisi asettaa laitteet itsessään, joten käyttäjien ei tarvinnut asentaa kuljettajia manuaalisesti.Se oli myös kuumia, mikä tarkoittaa, että käyttäjät pystyivät kytkemään tai irrottamaan laitteet pistorasiaan käynnistämättä tietokonetta uudelleen.
Liittimien ja kaapeleiden standardointi helpotti useiden laitteiden hallintaa.Tämä teki USB 1.0: sta tehokkaamman ja käyttäjäystävällisemmän ratkaisun.Helppokäyttöisyys johti USB -tekniikan laajaan käyttöönottoon ja jatkuvaan parantamiseen.
USB 1.1 (1998)
Kuva 4: USB 1.1
Vuonna 1998 esitelty USB 1.1 piti samat tiedonsiirtonopeudet kuin USB 1.0, tarjosi 1,5 Mbit / s alhaisen nopeuden ja 12 Mbit / s täyden nopeuden yhteyksille.USB 1.1 tuli kuitenkin hyödyllisemmäksi, koska se voisi tukea laajempaa laitevalikoimaa, etenkin ne, jotka tarvitsevat hitaampaa tiedonsiirtonopeutta.Tämä muutos teki tekniikasta joustavamman ja käyttökelpoisen erityyppisillä laitteilla.
Yksi iso hetki USB 1.1: lle oli, kun Apple käytti sitä iMac G3: ssa.Sisällyttämällä USB 1.1 tähän suosittuun tietokoneeseen Apple auttoi tekemään USB-tekniikkaa tunnettujen ja laajasti käytettyjen.Tämä Applen siirto osoitti ihmisille USB: n edut, kuten laitteiden yhdistäminen tietokoneisiinsa.
USB 1.1: n parannukset USB 1.0: een verrattuna eivät olleet vain nopeutta ja yhteensopivuutta.Se teki myös helpommaksi ja luotettavammaksi laitteiden kytkemiseen ja irrottamiseen.USB 1.1 voisi toimia USB 1.0 -laitteiden kanssa, joten ihmiset päivittävät järjestelmiä tai lisäämällä uusia laitteita, oli sujuva kokemus.
Teknisestä näkökulmasta USB 1.1 paransi signaalien lähettämistä ja vastaanottamista ja kuinka voimaa jaettiin laitteille.Nämä parannukset korjasivat joitain USB 1.0: n ongelmia, kuten signaalin laatu- ja virtalähdeongelmia, mikä johtaa vakaampiin ja tasaisempiin yhteyksiin.
USB 2.0 (2000)
Kuva 5: USB 2.0 -kaapeli
Vuonna 2000 julkaistu USB 2.0 oli suuri parannus USB -tekniikassa.Se kasvatti tiedonsiirtonopeutta enintään 480 Mbit / s, mikä tekee paljon nopeammin suurten tiedostojen siirtämisessä.Tätä suurempaa nopeutta kutsuttiin suureksi.Toinen USB 2.0: n kanssa esitelty ominaisuus oli USB On-the-Go (OTG), joka antoi laitteille mahdollisuuden muodostaa ja kommunikoida suoraan toisiinsa tarvitsematta tietokonetta.Tämä ominaisuus oli erityisen hyödyllinen mobiililaitteille, koska se antoi puhelimille mahdollisuuden vaihtaa tietoja tai kameroita tulostaa suoraan.
USB 2.0 toi myös uusia, pienempiä liittimiä, mukaan lukien mini- ja mikroliittimet.Nämä pienemmät liittimet tekivät USB -tekniikasta mukautuvamman ja kätevämmän käytettäväksi kompakteissa laitteissa, kuten matkapuhelimissa, digitaalikameroissa ja muussa kannettavassa elektroniikassa.USB 2.0: n tarjoamat parannukset paransivat huomattavasti USB -yhteyksien monipuolisuutta ja suorituskykyä, mikä tekee siitä hyödyllisemmän monille elektronisille laitteille.
Langaton USB (2005)
Kuva 6: Langaton USB -sovitin
Vuonna 2005 esitelty langaton USB on suunniteltu helpottamaan tiedonsiirtoa poistamalla kaapelien tarve.Se tarjosi nopeutta jopa 480 Mbit / s alueella 10 metriä, jolloin laitteet voivat muodostaa yhteyden ilman johtoja mukavuuden ja joustavuuden saavuttamiseksi.Lupaavista ominaisuuksistaan huolimatta langatonta USB: tä ei käytetty laajasti eikä sitä enää käytetä.
Yksi syy sen rajoitetulle menestykselle oli muiden langattomien tekniikoiden kilpailu, josta tuli suosittu suunnilleen samaan aikaan.Esimerkiksi Bluetooth ja Wi-Fi tarjosivat molemmat vahvat langattomat ratkaisut ja olivat jo suosittuja käyttäjien keskuudessa.Bluetoothista, joka tunnetaan olevan helppo paritella ja käyttää vähän voimaa, tuli lyhyen kantaman yhteyksien suosikki laitteiden, kuten älypuhelimien, kuulokkeiden ja näppäimistöjen välillä.Wi-Fi, jolla oli pidempi ja korkeampi tiedonsiirtonopeus, oli go-to-yhteyden muodostamiseen verkkoihin ja Internetiin.
Langaton USB kohtasi myös teknisiä ja markkinoiden haasteita.Ensimmäiset versiot tarvitsivat sovittimia ja dongleja, jotka lisäsivät käyttäjien kustannuksia ja monimutkaisuutta.Tämä laitteistovaatimus oli vähemmän houkutteleva verrattuna Bluetoothiin ja Wi-Fi: hen, jotka on rakennettu useimpiin laitteisiin.Teknologian edistyessä näiden langattomien langattomien ratkaisujen kasvava käyttö teki langattomasta USB: stä vähemmän hyödyllistä.
USB -mikro (2007)
Kuva 7: USB -mikro
Vuonna 2007 esitelty USB MICRO esitteli pienemmät liittimet, jotka on suunniteltu nopeampaan lataamiseen ja tiedonsiirtoon.Siitä tuli nopeasti mobiililaitteiden, kuten älypuhelimien ja tablettien, standardi kompaktin koon ja paremman suorituskyvyn vuoksi.USB -mikro helpotti laitteiden lataamista ja tietojen siirtämistä tehokkaasti.
USB -mikron pienempi koko oli erityisen hyödyllinen mobiililaitteille, jotka vaativat liittimiä, jotka eivät vie paljon tilaa.Tämän ansiosta valmistajat voivat suunnitella tyylikkäitä ja pienempiä laitteita.Lisäksi USB -mikro tarjosi parempia latausnopeuksia ja nopeampaa tiedonsiirtoa edeltäjiinsä verrattuna, mikä teki päivittäiset tehtävät käyttäjille helpompia.
Sen laajalle levinnyt adoptio tarkoitti, että käyttäjät voivat nauttia yhtenäisemmältä ja luotettavammalta kokemuksesta eri laitteiden välillä.USB -mikro teki nämä tehtävät suoraviivaisesti ja nopeat.Tämä standardointi vähensi myös monen tyyppisten kaapeleiden tarvetta yksinkertaistaen käyttökokemusta.
USB 3.0 (2008)
Kuva 8: USB 3.0
Vuonna 2008 esitelty USB 3.0 toi suuren lisäyksen tiedonsiirtonopeuteen saavuttaen jopa 5 Gbps.Se merkittiin SuperSpeed USB: ksi.Tämä versio sisälsi lisää yhteyslinjoja, jolloin tietojen lähettäminen ja vastaanottaminen sallii samanaikaisesti.Nykyään se tunnetaan nimellä USB 3.2 Gen 1. USB 3.0: n suorituskyvyn ja tehokkuuden parannukset tekivät siitä suositun valinnan nopeammille ja luotettaville yhteyksille.
Suuri nopeuden kasvu tarkoitti, että suuria tiedostoja, kuten teräväpiirtovideoita tai suuria valokuvia, voidaan siirtää paljon nopeammin vanhemmille versioille verrattuna.Tämä teki USB 3.0: sta erityisen hyödyllisen ulkoisille kiintolevyille, flash -asemille ja muille säilytyslaitteille.
Kyky lähettää ja vastaanottaa tietoja samanaikaisesti sallitaan tasaisemmalle ja tehokkaammalle viestintälle laitteiden välillä.Esimerkiksi, kun varmuuskopioidaan tietoja tietokoneelta ulkoiseen asemaan, prosessi voi tapahtua ilman hidastumisia, jotka olivat yleisiä vanhempien USB -versioiden kanssa.
USB 3.0: lla oli myös parempi energianhallinta, joka auttoi laitteita lataamaan nopeammin ja tehokkaammin.Tämä oli hyvä laajalle valikoimalle laitteita älypuhelimista suurempiin laitteisiin, kuten tulostimiin ja skannereihin.
USB 3.1 (2013)
Kuva 9: USB 3.1
Vuonna 2013 esitelty USB 3.1 kaksinkertaisti tiedonsiirtonopeuden 10 Gbps: lle ja sitä kutsuttiin SuperSpeed+: lle.Se esitteli myös tyypin C-liittimen USB-liittimen, joka voidaan kytkeä kumpaankin suuntaan, mikä helpottaa käyttöä.Nykyään USB 3.1 tunnetaan nimellä USB 3.2 Gen 2, joka tarjoaa nopeamman tiedonsiirron ja paremman käytettävyyden uuden liittimen suunnittelussa.
Nopeuden nousu 10 Gbps: iin tarkoitti, että suuret tiedostot, kuten 4K -videot tai suuret ohjelmistosovellukset, voitaisiin siirtää erittäin nopeasti.Tämä oli suuri etu jokaiselle, joka tarvitsee siirtää paljon tietoa lyhyessä ajassa.
Type-C-liittimen USB-liittimen käyttöönotto oli suuri muutos.Toisin kuin aikaisemmat liittimet, jotka oli kytketty tietyllä tavalla, tyypin C-liitin on palautuva.Tämä tarkoittaa, että käyttäjien ei enää tarvitse huolehtia siitä, millä tavalla pistoke kohtaa, vähentää turhautumista ja tehdä yhteyksiä nopeammin ja helpommin.
USB 3.1: n nopeammat nopeudet ja uuden tyypin C-liitinsuunnittelu tekivät siitä suuren parannuksen aiempiin versioihin nähden.Se mahdollisti tehokkaamman tiedonsiirron ja teki yhdistämislaitteista yksinkertaisempia ja käyttäjäystävällisempiä.
USB 3.2 (2017)
Kuva 10: USB 3.2
Vuonna 2017 käyttöön otettu USB 3.2, lisääntynyt tiedonsiirtonopeus jopa 20 Gbps: iin käytettäessä USB-C-C-liittimiä.Tämä versio tarjosi vielä nopeamman tiedonsiirron, mikä tekee siitä täydellisen tehtäviin, jotka tarvitsevat nopeaa yhteyksiä ja suuria tiedostojen siirtoja.USB 3.2 paransi edelleen USB -tekniikan tehokkuutta ja suorituskykyä.
Lisäys 20 Gbps: iin tarkoitti, että erittäin suuret tiedostot, kuten teräväpiirtovideot ja suuret ohjelmistosovellukset, voitaisiin siirtää erittäin nopeasti.Tämä oli erittäin hyödyllistä käyttäjille, jotka usein siirtävät suuria määriä tietoa ja tarvitsevat sen tekemisen lyhyessä ajassa.
USB-C-C-liittimien käyttäminen USB 3.2: lla teki yhteysprosessista helpompaa ja nopeampaa.Tyyppi-C-liitin on palautuva, joten se voidaan kytkeä kumpaankin suuntaan, mikä vähentää vaivaa selvittää, kumpi puoli on ylöspäin.Tämä käyttäjäystävällinen suunnittelu yhdistettynä korkeampiin nopeuksiin teki USB 3.2: n vahvan valinnan nykyaikaisille laitteille.
USB 4.0 (2019)
Kuva 11: USB 4.0
Vuonna 2019 esitelty USB 4.0 tarjosi tiedonsiirtonopeutta jopa 40 Gbps.Se perustui Thunderbolt 3 -protokollaan ja käytti olemassa olevia tyypin C-liittimiä.USB 4.0 tuki myös jopa 240 W: n tehon toimitusta, mikä mahdollistaa nopeamman latauksen ja kyvyn saada suurempia laitteita.Tämä versio toi nopeuden, voiman ja yhteensopivuuden suuria parannuksia, parantaen USB -tekniikan yleistä suorituskykyä ja joustavuutta.
Lisäys 40 Gbps: iin tarkoitti, että erittäin suuret tiedostot, kuten 4K- ja 8K -videot tai valtavat ohjelmistosovellukset, voitaisiin siirtää erittäin nopeasti.Tämä oli tärkeä etu käyttäjille, jotka työskentelevät suurten tietotiedostojen kanssa ja tarvitsevat niiden liikkumista nopeasti.
Tuki jopa 240 W: n voimansiirtolle tarkoitti, että laitteet voivat veloittaa nopeampia ja tehokkaampia laitteita voitaisiin käyttää USB: n kautta.Tämä teki USB 4.0: sta loistavan vaihtoehdon laajemmalle laitteelle, mukaan lukien kannettavat tietokoneet ja muut suuritehoiset välineet.
Nykyisten tyypin C-liittimien käyttäminen muutti USB 4.0: n sileäksi, koska käyttäjät eivät tarvinnut uusia kaapeleita tai sovittimia.Tyyppi-C-liittimen palautuva muotoilu jatkoi myös liitonliittolaitteiden helppoa ja vaivaa.
USB -liittimet
Eri USB -standardit ovat johtaneet erilaisiin liitintyyppeihin:
• USB -tyyppi A: Litteä ja suorakulmainen, tätä liitintä on käytetty ensimmäisen USB -standardin jälkeen.Sitä löytyy yleisesti tietokoneista ja muista isäntälaitteista.
• USB -tyyppi B: Neliö viistettyjen kulmien kanssa, tätä liitintä käytetään tyypillisesti tulostimiin ja suurempiin laitteisiin.
• USB MINI-B: Pienempi kuin tyyppi A ja tyyppi B, tätä liitintä käytettiin vanhemmissa matkapuhelimissa ja kameroissa.
• USB MICRO-B: Vielä pienempi ja tasaisempi, tätä liitintä käytetään monissa älypuhelimissa ja kannettavissa laitteissa.
• USB-tyyppi C: palautuva ja soikea muotoinen, tämä liitin tukee korkeampia datan ja tehonsiirtonopeuksia, joten se sopii monille nykyaikaisille laitteille.
USB -nimeämisstandardien ymmärtäminen
USB -standardit ovat muuttaneet nimiä useita kertoja, jotta ne ymmärtävät.Nämä muutokset osoittavat nopeuden parannuksia ja miten ne toimivat jokaisen uuden version kanssa.Esimerkiksi alkuperäistä USB 3.0: ta, jonka tiedonsiirronopeus oli jopa 5 Gbps, kutsutaan nyt USB 3.2 Gen 1. Tämä uudelleennimeäminen auttaa käyttäjiä näkemään tekniikan edistymisen sekoittamatta erilaisia nimiä samankaltaisille ominaisuuksille.
Seuraava versio, nimeltään ensin USB 3.1, tarjosi nopeampaa tiedonsiirtonopeutta jopa 10 Gbps.Se tunnetaan nyt nimellä USB 3.2 Gen 2. Tämä päivitys kaksinkertaisti aikaisemman version nopeuden, mikä tekee siitä paljon paremman suurempien tiedostojen siirtämiseksi ja enemmän data-raskaita tehtäviä.
Lisäparannukset johtivat siihen, mitä alun perin nimettiin USB 3.2, joka esitteli uuden USB 3.2 Gen 2x2 -nimisen moodin.Tämä versio USA: n kaksi 10 Gbps: n kaistaa, jotka kaksinkertaistavat tiedonsiirtonopeuden 20 Gbps: iin.Tämä iso lisäys mahdollistaa entistä nopeamman ja tehokkaamman tiedonsiirron, joka täyttää kasvavan nopean yhteyden tarpeen.
Nämä nimeämismuutokset on suunniteltu helpottamaan käyttäjien ymmärtämistä, mitä kukin USB -versio voi tehdä.Tarjoamalla selkeän polun nimissä ja suorituskyvyssä käyttäjät voivat helpommin valita oikean USB -standardin tarpeisiinsa.Muutokset heijastavat myös jatkuvaa tekniikan kehitystä varmistamalla, että USB -standardit pysyvät hyödyllisinä ja kykenevät käsittelemään nykyaikaisia tiedonsiirtotarpeita.
Johtopäätös
USB -tekniikan kehittäminen USB 1.0: sta USB4: ään osoittaa suuren tarinan edistymisestä ja helppokäyttöisyydestä.Jokainen USB: n uusi versio on tuonut nopeamman tiedonsiirron, paremman tehon toimittamisen ja lisää tapoja yhdistää laitteita.Tämä on muuttanut sitä, kuinka me yhdistämme ja käytämme laitteitamme.USB on pitänyt paremman ja nopeamman tekniikan tarpeidemme kanssa, kun menneisyyden hitaiden ja helposti käytettävien sarja- ja rinnakkaisporttien menneisyyden hitaisiin ja monimutkaisisiin Sarja- ja rinnakkaisportteihin on jatkunut nykypäivän tarpeitamme.USB jatkaa ja tekee digitaalisesta elämästämme entistä helpompaa ja kytkettymmäksi.
Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]
1. Mikä on USB -standardin historia?
USB -standardi alkoi vuonna 1996 USB 1.0: lla, mikä helpotti laitteiden yhdistämistä tietokoneisiin.USB 1.1 ilmestyi vuonna 1998, korjaten joitain ongelmia.Vuonna 2000 julkaistu USB 2.0 oli paljon nopeampi.USB 3.0 tuli vuonna 2008, tarjoamalla vielä suurempia nopeuksia ja parempaa voimankäyttöä.USB 3.1 vuonna 2013 esitteli palautuvan tyypin-C-liittimen ja nopeamman nopeuden.Vuonna 2017 julkaistu USB 3.2 paransi edelleen nopeuksia.Vuonna 2019 lanseerattu USB4 tarjosi nopeimmat nopeudet ja käytti Thunderbolt 3 -tekniikkaa.
2. Mikä on USB -aseman historia?
USB -asema, joka tunnetaan myös nimellä Flash Drive, keksittiin vuonna 1998 ja myytiin yleisölle vuonna 2000. Se korvasi nopeasti levykkeet ja CD -levyt, koska se oli kannettava ja helppo käyttää.Varhaisessa USB -asemissa oli pieni säilytystila, mutta tämä on lisääntynyt paljon vuosien varrella.Nykyään ne ovat yleinen tapa tallentaa ja siirtää tietoja.
3. Mikä on USB -johdon kehitys?
Ensimmäisissä USB 1.0: n USB-johdoissa oli Type-A- ja Type B -liittimet.USB 2.0 toi pienten mini- ja mikroliittimet pienille laitteille.USB 3.0 lisäsi lisää linjoja nopeammille nopeuksille ja paremmalle teholle.USB 3.1 vuonna 2013 esitteli palautuvan tyypin-C-liittimen, joka on nopeampi ja tehokkaampi.USB 3.2 ja USB4 jatkoi tyypin C kanssa, mikä teki siitä standardin, koska se on helppo käyttää ja erittäin tehokas.
4. Milloin USB4 vapautettiin?
USB4 julkaistiin vuonna 2019, tarjoamalla nopeimmat tiedonsiirtonopeudet ja käyttämällä Thunderbolt 3 -tekniikkaa.
5. Milloin USB-C: stä tuli vakio?
USB-C alkoi tulla vuoden 2015 standardiksi julkaisemalla USB 3.1.Sen palautuva suunnittelu ja parempi suorituskyky tekivät siitä suositun uusille laitteille.