USB-portar, bandbredd för dess olika versioner

Den universella seriella bussen är ett protokoll för kommunikation av kringutrustning till en dator via en port eller gränssnitt som fungerar för att kommunicera dem. USB-porten är det som tillåter våra digitalkameror, skrivare, skannrar, mobiltelefoner, hårddiskar etc. Dess utveckling började 1994 av USB Implementers Forum och är tekniskt en utveckling av SIO-porten på Atari-datorer. Som en nyfikenhet hade flera av ingenjörerna som arbetade på USB arbetat med att skapa SIO-porten i slutet av 70-talet för 8-bitars Atari.

Ursprunget och den första generationen USB

De första USB-portarna blev tillgängliga i slutet av 1995, men väldigt få kringutrustning använde dem någonsin. Version 1.0 av standarden hade en bandbredd på 12 megabit per sekund, vilket var mycket mer än vad vissa vanliga kringutrustning som tangentbord och mus som fungerade vid den tiden på PS / 2-portar med 99% behov. av datorer.

Detta ledde till skapandet av USB 1.1-standarden, som inte var snabbare än 1.0, men som hade ett lågeffektläge som gör att den kan fungera med 1.5 Mbits per sekund. Även med minskad bandbredd var det ett betydande steg från de klassiska perifera portarna på datorn. Som den parallella porten, som bara sände 800 Kbits per sekund och de seriella portarna som varierade från 115 till 450 Kbits per sekund.

Men det som gjorde USB populärt var det enorma antalet tillgängliga gränssnitt och de inkompatibiliteter de genererade i I / O-kontrollen på datorer. Så USB föddes i syfte att lösa detta problem. Med företag som Intel, Microsoft, Compaq, LSI, Apple och Hewlett-Packard bland sina främsta förespråkare inkluderades det snart i de flesta datorer som en standardport.

Hi-Speed ​​USB, det största hoppet i bandbredd

Version 2.0 av standarden representerade ett kvalitativt språng jämfört med version 1.0 av standarden. Upprätthålla bakåtkompatibilitet med USB 1.1. Den andra versionen av standarden höjde bandbredden från 12 megabit per sekund till 480 megabit per sekund. Att vara det mest spektakulära hopp som någonsin gjorts i USB-standardens historia, eftersom vi talar om ett 40-faldigt hopp när det gäller bandbredd.

Ökningen av bandbredd tjänade till att välkomna två nya typer av kringutrustning som på grund av USB 1.1-hastighetsbegränsningar drabbades av en flaskhals som påverkade deras prestanda. Den första av dessa var externa hårddiskar och den andra videokameror. Inte förgäves förrän då var det vanligt att använda Gigabit Ethernet- eller IEEE-1394-gränssnitt för denna typ av kringutrustning, känt i allmänhet som en FireWire-port.

USB 2.0-hastigheten gör det möjligt att flytta FireWire-porten på datorer, som inte användes utom i Apples Macintosh där den kom som standard. Å andra sidan var det inte vanligt att se den här porten på datorn och så småningom började både hårddiskar och kameror använda USB 2.0-porten tillsammans med FireWire, när även Mac-datorer började använda den andra versionen av USB, IEEE-1394 försvann.

En annan nyhet som erbjuds av USB 2.0-standarden var möjligheten att driva kringutrustning från själva USB-porten. Tack vare det faktum att porten gick från att leverera 100 mA ström från den första generationen USB till 500 mA USB 2.0

USB Super Speed ​​och ankomsten av typ C

Ett decennium efter lanseringen av USB-porten introducerades version 3.0 av standarden eller bättre känd som USB SuperSpeed. Med en ökad bandbredd som gick från 480 Mbits per sekund till 4.8 Gbps och var helt bakåtkompatibel med version 2.0 av standarden. När det gäller dess förmåga att driva kringutrustning är detta större, efter att ha gått från 500 mA till 900 mA.

Den nya standarden medförde stora förändringar i linjen för de olika typerna av USB-portar, vilket innebar skapandet av nya USB-gränssnitt. Det kan sägas att USB 3.0-portarna är utformade så att du kan ansluta en USB 2.0-kabel, men inte tvärtom, eftersom 2.0- och 1.0-gränssnitten inte har de nödvändiga stiften för kringutrustning som är kompatibel med USB 3.0. För att göra det enklare för nybörjare, använder USB 3.0-portarna färgen blå.

År 2013 och fem år efter introduktionen av USB 3.0 släpptes dess förbättrade version i form av USB 3.1. Bland dess nyheter är faktumet att fördubbla bandbredden och gå från 900 mA till 1.5 ampere när man matar kringutrustning. Från och med USB 3.1 skapades en ny USB-variant, USB-typ C. Vilken utvidgade inte bandbredden, men dess strömstyrka, från 1.5 ampere till 3 ampere.

Den tredje och sista versionen av USB SuperSpeed ​​var 3.2, introducerades 2017 och fördubblade bandbredden igen till 20 Gigabit per sekund och med förmågan att driva kringutrustning med 5 ampere. Tack vare den ökade hastigheten i både USB 3.1 och USB 3.2 var det möjligt att använda USB-porten för videoöverföring genom DisplayPort-protokollet, vilket möjliggjorde enande video-, ström- och datakablar i en enda USB-typ C.

Framtiden för USB passerar genom fjärde generationen

Version 4.0 av standarden kommer helt att överge den klassiska typ A-formen för att vara en förbättring av typ C och fördubbla bandbredden igen upp till 40 Gbits per sekund, förutom att vara helt kompatibel inte bara med USB 3.2 och 3.1-standarderna utan också med Thunderbolt 3. Inte överraskande är USB 4.0 också Thunderbolt 4-standarden.

En annan förbättring är det faktum att den nya standarden kommer att kunna överföra data och video samtidigt utan att offra sändnings- och mottagningskanalerna för USB Type C baserat på version 3.1 och 3.2 av standarden. Detta gör det möjligt för USB 4.0-standarden att nå högsta möjliga klockhastighet genom att kombinera video och data.

Dessutom kommer laddningseffekten att förbättras jämfört med USB 3.0, det förväntas att vi om några år kommer att säga adjö till de olika typerna av proprietära strömkontakter som vi använder för att ladda våra bärbara datorer.

Sammanfattning av USB-generationer och -typer och deras bandbredd

För att avsluta lämnar vi en sammanfattningstabell över USB-portens olika bandbredd och vilka varianter av porten som stöder varje generation.

Och kom ihåg, det faktum att en dator stöder en USB-generation betyder inte att kringutrustning gör det, om de är USB 1.1 om du ansluter dem till en USB 2.0-port på datorn kommer de inte att gå med hastigheten på en 2.0.