Последовательная универсальная шина, Universal Serial Bus, спецификации 3.0 была представлена в 2008 году и, следовательно, должна иметь отличия от своей предшественницы USB 2.0, появившейся на свет в 2000 году. Оба интерфейса были разработаны с целью упрощения подключения огромного парка периферийных устройств к ноутбукам или системным блокам стационарных вариантов компьютеров.
Прежде всего, обратим внимание на тот факт, что скорость передачи данных у порта USB 3.0 возросла в 10 раз по сравнению с предыдущей версией. Если старый интерфейс мог обеспечить работу внешних устройств с максимальной скоростью 480 Мбит/с, то новому изделию стали доступны скорости до 4,8 Гбит/с. Это означает, что порцию информации объемом 1 Тбайт USB 3.0 теоретически может передать всего за 28 минут. Максимальная скорость при этом составит 600 Мбайт/с. На практике из-за некоторых ограничений данный объем информации удается скачать за 40-60 мин. Для версии USB 2.0 указанное время возрастает в десять раз. Новая возможность достигнута благодаря двум дополнительным линиям связи, передающим сигналы посредством витой пары.
Следующее отличие относится к энергетическим характеристикам. Как известно, универсальные интерфейсы имеют встроенные шины питания, позволяющие питать подключаемые внешние устройства небольшой мощности. Разъемы имеют специальные контакты, на которые выводится напряжение 5 В. Вариант USB 2.0 гарантирует максимальный рабочий ток до 500 мА. Часто этого тока не всегда хватает, чтобы питать подключаемую периферию, не имеющую собственного блока питания.
Например, некоторые образцы внешних жестких дисков для своей работы требуют ток 800 мА. Чтобы выйти из положения, производители снабжают кабель внешнего устройства двумя спаренными разъемами USB и таким путем уменьшают нагрузку на каждый порт USB 2.0. Однако пользователи часто ошибаются и подключают устройство, используя только один разъем. От этого порт перегружается по питанию, что приводит к выходу его из строя.
Новая спецификация 3.0 имеет более мощную шину питания, что позволяет использовать внешние устройства, потребляющие максимальный ток до 900 мА. Более того, в линейке вариантов разъемов для USB 3.0 имеется тип Powered-B, который за счет дополнительных контактов может отдать в нагрузку ток до 1000 мА, без какого-либо вреда для себя.
Конструктивно существующие разъемы Universal Serial Bus версий 3.0 и 2.0 различаются между собой. Как уже было сказано, увеличено количество контактов, изменена конструкция элементов, появились новые типы разъемов. При эксплуатации этих интерфейсов пользователю нужно знать следующее правило. Если какие-либо типы корпусных разъемов и их соответствующие кабельные вставки версий USB 3.0 и USB 2.0 допускают взаимную стыковку между собой, то соединение будет работоспособным, но только по спецификации 2.0. Визуально новые разъемы USB 3.0 легко отличаются по цвету: производители договорились окрашивать их в синий цвет.
Сегодня универсальные порты Universal Serial Bus распространены достаточно широко. Поэтому пользователям компьютерной техники и периферийных устройств, подключаемых к ней, следует знать об отличиях и возможностях этих интерфейсов, чтобы использовать их правильно и в полной мере.
- Mini-B Connector ECN : извещение выпущено в октябре 2000 года.
- Errata, начиная с декабря 2000 : извещение выпущено в декабре 2000 года.
- Pull-up/Pull-down Resistors ECN
- Errata, начиная с мая 2002 : извещение выпущено в мае 2002 года.
- Interface Associations ECN
: извещение выпущено в мае 2003 года.
- Были добавлены новые стандарты, позволяющие ассоциировать множество интерфейсов с одной функцией устройства.
- Rounded Chamfer ECN : извещение выпущено в октябре 2003 года.
- Unicode ECN
: извещение выпущено в феврале 2005 года.
- Данное ECN специфицирует, что строки закодированы с использованием UTF-16LE .
- Inter-Chip USB Supplement : извещение выпущено в марте 2006 года.
- On-The-Go Supplement 1.3
: извещение выпущено в декабре 2006 года.
- USB On-The-Go делает возможным связь двух USB-устройств друг с другом без отдельного USB-хоста. На практике одно из устройств играет роль хоста для другого.
USB OTG
USB 3.0
USB 3.0 находится на финальных стадиях разработки. Созданием USB 3.0 занимаются компании: Microsoft, Texas Instruments, NXP Semiconductors. В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта будут физически и функционально совместимы с USB 2.0. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии - пару для приёма/передачи данных, одну - для питания и ещё одну - для заземления. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет пять новых линий (в результате чего кабель стал гораздо толще), однако новые контакты расположены параллельно по отношению к старым на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 4,8 Гбит/с - что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0. USB 3.0 может похвастаться не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Отныне пользователь сможет не только подпитывать от одного хаба гораздо большее количество устройств, но и само аппаратное обеспечение, ранее поставлявшееся с отдельными блоками питания, избавится от них.
Здесь GND - цепь «корпуса» для питания периферийных устройств, VBus - +5 В, так же для цепей питания. Данные передаются по проводам D+ и D− дифференциально (состояния 0 и 1 (в терминологии официальной документации diff0 и diff1 соответственно) определяются по разности потенциалов межу линиями более 0,2 В и при условии, что на одной из линий (D− в случае diff0 и D+ при diff1) потенциал относительно GND выше 2,8 В. Дифференциальный способ передачи является основным, но не единственным (например, при инициализации устройство сообщает хосту о режиме, поддерживаемом устройством (Full-Speed или Low-Speed), подтягиванием одной из линий данных к V_BUS через резистор 1.5 кОм (D− для режима Low-Speed и D+ для режима Full-Speed, устройства, работающие в режиме Hi-Speed, ведут себя на этой стадии как устройства в режиме Full-Speed). Так же иногда вокруг провода присутствует волокнистая обмотка для защиты от физических повреждений. .
Коннектор USB 3.0 тип B
Коннектор USB 3.0 тип А
Кабели и разъёмы USB 3.0
Недостатки USB
Хотя пиковая пропускная способность USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), на практике обеспечить пропускную способность, близкую к пиковой, не удаётся. Это объясняется достаточно большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, шина FireWire хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации.
USB и FireWire/1394
Протокол USB storage, представляющий собой метод передачи команд
Кроме того, USB storage не поддерживался в старых ОС (первоначальная Windows 98), и требовал установки драйвера. SBP-2 поддерживался и в них. Также в старых ОС (Windows 2000) протокол USB storage был реализован в урезанном виде, не позволяющем использовать функцию прожига CD/DVD дисков на подключенном по USB дисководе, SBP-2 никогда не имел таких ограничений.
Шина USB строго ориентирована, потому соединение 2 компьютеров или же 2 периферийных устройств требует дополнительного оборудования. Некоторые производители поддерживают соединение принтера и сканера, или же фотоапарата и принтера, но эти реализации сильно завязаны на конкретного производителя и не стандартизированы. Шина 1394/FireWire не подвержена этому недостатку (можно соединить 2 видеокамеры).
Тем не менее, ввиду лицензионной политики Apple, а также намного более высокой сложности оборудования, 1394 менее распространен, материнские платы старых компьютеров не имеют 1394 контроллера. Что касается периферии, то поддержка 1394 обычно не встречается ни в чем, кроме видеокамер и корпусов для внешних жестких дисков и CD/DVD приводов.
См. также
- FireWire
- TransferJet
Источники
Ссылки
- USB News (нем.)
- List of USB ID’s (Vendors, devices and interfaces) (англ.)
Литература
- Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК (глава 15 - Последовательный, параллельный и другие интерфейсы ввода/вывода - USB) = Upgrading and Repairing PCs. - 17 изд. - М.: «Вильямс» , 2007. - С. 1016-1026 . - ISBN 0-7897-3404-4
| Микроконтроллеры | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Архитектура |
|
 |
||||||
| Производители | Analog Devices Fujitsu Holtek Infineon MicroChip Maxim Parallax Texas Instruments Zilog | |||||||
| Компоненты | ||||||||
Являясь членом интернет сообщества, Вы наверняка уже слышали про технологию USB3.0. И, возможно, задавались вопросом, что это и в чем ее отличие от USB 2.0.
Давайте разберемся, что такое USB. USB расшифровывается как универсальная последовательная шина Universal Serial Bus. Индийский инженер-программист Аджай В. разработал USB в далеком 1996 году, с тех пор эта технология стала стандартным способом подключения к компьютеру. Мышь, принтер, сканер, переносные диски памяти, игровые консоли, и множество других внешних устройств пользуются этой технологией. На сегодняшний день продано более 10 млрд. USB-устройств.
Что такое USB 3.0?
17 сентября 2007 Intel объявила о создании технологии USB 3.0 (или SuperSpeed USB) с очень высокими показателями скорости и производительности. Основное отличие USB 3.0 от USB 2.0 — это конечно скорость. USB 2.0 в теории должна обладать скоростью 480 Мбит / с. но в реальности, не достигает и 250 Мбит / сек. SuperSpeed USB может достичь теоретической максимальной скорости 4,8 Гбит / с, что в десять раз превышает скорость USB 2.0.
Второе важное отличие — это увеличение силы тока до 900 мА в USB 3.0, что явно превосходит USB 2.0 с его 500 мА. Это дает возможность подпитывать от одного хаба большее количество устройств, или вообще избавиться от отдельных блоков питания.
Кабель USB 2.0 содержал в себе 4 провода. В новом кабеле будет на две витые пары больше, что приведет к утолщению провода. Новые контакты расположились отдельно от старых, в другом контактном ряду. Кабель для SuperSpeed USB можно будет отличить, просто взглянув на контакты. По этой же причине, новые кабелями будут более толстыми и менее гибкими и (неизбежно) более дорогими. Все это повлияло и на максимальную длину кабеля. Рекомендуемый кабель для использования с USB 2.0. 5 метров. SuperSpeed USB кабель будет ограничен максимумом 3 метра. Однако этот кабель будет иметь специальное покрытие, которое предотвратит вмешательство электромагнитных полей.
Windows ввел поддержку версии 3.0 только для Vista и Windows 7. Для XP эта технология, к сожалению, осталась за бортом. Linux стал поддерживать USB 3.0 с версии 2.6.31.
Цена на новую технологию, к сожалению пока очень высока, но за ее разработку взялось уже множество компаний и в ближайшее время мы увидим падение цен.
USB 2.0 еще долго останется на плаву. Мышь и клавиатура на новом интерфейсе не увеличат свою эффективность, но значительно подорожают. Внедрение произойдет в устройства передачи и хранения большого объема информации.
Выводы сайт
- Скорость передачи данных увеличена почти в 10 раз, так что 1 Тб будет перенесен за 1 час.
- Увеличение силы тока почти в 2 раза дает возможность с одного порта подпитывать гораздо больше устройств.
- Новая технология является пока более дорогой, а кабель более толстый и менее длинный.
- USB 3.0 поддерживается не всеми операционными системами. В первую очередь это касается Windows XP.
Ежедневно прогресс в сфере информационных технологий только ускоряет свой темп. Растут объемы и скоростные показатели передаваемых данных. Однако, для обеспечения потребностей современного программного обеспечения не стоит забывать о совершенствовании и развитии аппаратной составляющей.
Для передачи данных между устройствами широкое распространение получил разъем USB , появившийся в 1996 году. Однако не все имеют представление, что на сегодняшний день многие современные устройства оснащены уже третьим поколением этого разъема – USB 3.0. В этой статье мы постараемся разобраться какие изменения и усовершенствования «вложили» разработчики в поколение 3.0 и в чем проявляются различия между USB 2.0 и USB 3.0.
Обратная совместимость
В теории устройства, оснащенные портами 3.0, обратно совместимы с тем устройствами, которые имеют разъемы USB предыдущего поколения. Единственным ограничением будет является показатель скорости . В то время как 2.0 будет работать на пределе своих скоростных возможностей, его «старший брат» не будет использовать и половину своих ресурсов.
Увеличение быстродействия
В устаревшем ныне, но все еще широко используемом стандарте USB 2.0 показатель скорости передачи данных был в пределах 460-490 Мбит/с . У нового стандарта 3.0 этот показатель может достигать в 8 раз большего значения – до 5 Гбайт в секунду . Что эти цифры означают для рядового пользователя? А вот что: теперь для передачи больших файлов, таки как фильмы, архивы и прочее, нужно будет затратить в 10 раз меньше времени. Однако, не все так просто. Эти показатели характеризуют только стандарт разъема 3.0, и чтобы передавать, например, файлы на флэш память на высоких скоростях необходима их поддержка так же и микросхемой-контроллером, самой «флешки».
Технические особенности
Как было написано выше, разъемы 2.0 и 3.0 совместимы друг с другом. Но все же существует ряд различий как в конструктивных особенностях, так и в технических характеристиках. Оба разъема, как и прежде имеют четыре контакта в целях взаимной обратной совместимости, однако шнур, используемый совместно с 3 поколение разъема, имеет два дополнительных контакта для организации работы на высоких скоростях, увеличения силы тока, используемую для питания различных устройств, а также для реализации других преимуществ. В результате этого шнур стал немного толще, а его рекомендуемая длина сократилась с пяти до трех метров. Кроме того, шнур стал немного жестче в следствие внедрения в кабель специального экранирующего покрытия для защиты от наводимых в нем электромагнитных полей.
Стоит так же отметить то, что теперь сила тока, присутствующая в разъеме, увеличилась до 950 мА, в то время как в разъеме 2.0 этот показатель составлял 500 мА. В результате чего для зарядки смартфонов и прочих устройств появилась возможность использовать больший ток заряда, что значительно сокращает время необходимое для полного заряда данного класса устройств. Кроме того, количество устройств, одновременно получающих заряд от одного разъема теперь может быть увеличено.
Внешние различия
На первый взгляд различить разъемы USB 2.0 и 3.0 на самом деле очень легко. Все дело в цвете пластмассовой вставки на которой закреплены четыре контакта разъема. В стандарте 3.0 эта пластмассовая вставка имеет синий цвет, иногда даже красный, в то время как в 2.0 – черный или серый. Других внешних различий эти два стандарта не имеют.
Стоимость
Средняя стоимость для флэш памяти, оснащенной USB разъемом стандарта 2.0, примерно составляет около 10$ за объем 8 Гбайт , и 5$ за 4 Гбайт . Эта цена является в принципе не очень дорогой и устраивает большую часть покупателей. Однако за увеличение скорости стоит заплатить и причем не очень-то и мало.
Цена на флэш накопитель с разъемом 3.0 на порядок дороже чем на 2.0. Средняя стоимость составляет 40$ и более . Вот тут-то и должен возникнуть вопрос, а готовы ли вы «выложить» из своего кармана такую сумму за прирост скорости. Если целью покупки является дешевый инструмент для передачи небольших по объему файлов, то выбор стоит все-таки сделать в пользу 2.0, но если скорость является основополагающим фактором использования «флешки» то тут уж не обойтись без возможностей 3.0
Как правильно выбрать
Конечно характеристики разъема 3.0 позволяют получить значительное увеличение скорости , но перед тем как выбрать его для приобретения, необходимо внимательно прочитать прилагаемое к устройству техническое описание. В некоторых случаях бывает так, что устройство оснащено разъемом 3.0, однако центральный процессор (микросхема-контроллер) совсем не рассчитана на работу с такими большими скоростями. Вот и получается вроде бы и разъем синего цвета, но значительного прироста скорости не наблюдается.
Кроме того, наибольшую скорость передачи данных разъем 3.0 может достигать при использовании такого же поколения USB разъема на другом конце провода. Если же с одной стороны работает устройство с разъемом 3.0, а с другой 2.0 то скорость будет ограничена возможностями разъема второго поколения.
Если вы планируете подключать к разъему 3.0, например, такие устройства как компьютерная клавиатура или «мышь», то никаких различий с 2.0 вы так и не почувствуете.
Вывод
Новое третье поколение предлагает массу новых технических возможностей, однако на сегодняшний день за них необходимо платить и платить не так уж и мало. Конечно с течением времени и по мере распространения стоимость на новое поколение разъемов будет снижаться и все устройства будут оснащаться только таким типом разъемов.
Прежде чем приобретать устройства, оснащенные разъемами 3.0, необходимо взвесить все «за» и «против». Нужно ли вам увеличение скорости или достаточно будет тех возможностей, которые предоставляет разъем USB 2.0.
Технология USB 3.0 появилась в 2008 году. В наше время все новые компьютеры или ноутбуки выпускаются с поддержкой USB 3.0. Но насколько выгоднее эта технология? Насколько быстрее? Можно ли заметить улучшение скорости при использовании носителей с поддержкой USB 3.0?
Устройства USB 3.0 обратно совместимы с портами USB 2.0 Они будут функционировать нормально, но только на максимальной для USB 2.0 скорости. Единственный недостаток в том, что они дороже. В этой статье мы рассмотрим, чем отличается usb 2.0 от usb 3.0. А также почему последняя технология намного лучше.
USB - это стандарт, и он определяет максимальную скорость передачи сигналов через порт. Стандарт USB 2.0 обеспечивает теоретическую максимальную скорость передачи сигналов на уровне 480 мегабит в секунду. В то время как USB 3.0 позволяет передавать данные со скоростью 5 гигабит в секунду. Теоретически USB 3.0 в десять раз быстрее, чем USB 2.0.
Если бы это было всё, то вопрос о модернизации можно было бы считать закрытым: кто бы не хотел, чтобы USB-накопитель работал в 10 раз быстрее, чем сейчас? Но не всё так просто. Стандарт только определяет максимальную скорость передачи данных. У различных устройств могут быть другие узкие места, например, для многих накопителей время передачи данных будет зависеть от скорости работы флеш-памяти.
Реальные показатели скорости
Теория - это хорошо, но давайте посмотрим, как в действительности работают флеш-накопители USB 3.0. Здесь всё будет очень сильно зависеть от накопителя. Мы взяли тест, выполненный tomshardware.com . Тест включает и USB 2.0-накопители, они в нижней части диаграммы. И мы можем видеть действительно интересный результат.
Накопители USB 2.0 способны выдавать скорость записи от 7,9 до 9,5 Мб/с, тогда как диски USB 3.0 от 11,9 Мб/с вплоть до 286,2 Мб/с. Мы видим, что наихудший USB 3.0-диск быстрее, чем все USB 2.0, но не намного. А лучший быстрее более чем в 28 раз.
Самые медленные накопители были самыми дешёвыми, в то время как более быстрые были дорогими. Самый быстрый носитель достигает такой скорости благодаря четырехканальной флеш-памяти, что требует от производителя определённых вложений.
Технические особенности
Несмотря на то, что стандарты USB 2.0 vs USB 3.0 совместимы между собой, они имеют некоторые отличия в строении. Для поддержки старых устройств USB 3.0 имеет всё те же четыре контакта. Одну пару для приёма и передачи данных, и вторую - для питания. Но тут начинается разница между USB 2.0 и 3.0. Для организации высокой скорости работы, быстрой зарядки и других преимуществ, было добавлено ещё четыре контакта, которые предназначены для работы с силой тока до 1 ампера.
Из-за этого было добавлено ещё две витых пары. Теперь сам шнур стал толще, а его максимальная длина от пяти метров сократилась до трёх. Благодаря увеличению силы тока теперь возможны быстрая зарядка смартфонов и подключение большего количества устройств к одному разъёму USB. Кроме того, для кабеля была добавлена защита от магнитных полей.
В чём разница USB 2.0 и USB 3.0 внешне? Во-первых, это количество контактов. Во-вторых, производители выпускают порты USB 3.0 синего или в некоторых случаях красного цвета. Поэтому определить, какой перед вами разъём, не составит труда.
Цена устройств
Цена - это по-прежнему очень важный фактор. Многие флеш-накопители USB 2.0 можно получить очень дёшево. Например, можно найти флешку на 8 Гб не более чем за $10, а на 4 Гб, даже за $5.
Чтобы увидеть значительный прирост скорости на USB 3.0, вам придётся потратить больше $40. Спросите себя, сколько вы готовы потратить и для чего будете использовать накопитель. Вам просто нужен небольшой, дешёвый инструмент для перемещения документов? Тогда USB 2.0 отлично подойдёт. С другой стороны, если скорость имеет большее значение, особенно для передачи увесистых файлов, вероятно, вам понадобится USB 3.0.
Выбор накопителя USB 3.0
USB 3.0 позволяет использовать более высокие скорости. Но перед тем, как купить нужное устройство, обратите внимание на другие параметры, которые будут иметь решающее значение, например, скорость работы флеш-памяти.
Если вы ищете хороший и быстрый USB-накопитель для передачи больших файлов, вам будет недостаточно пяти долларов. Нужно смотреть различные тесты и заранее определить, насколько быстро будет работать выбранный носитель той или иной марки. Это может сыграть важную роль при выборе USB 2.0 или USB 3.0.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели, чем отличается USB 2.0 от USB 3.0. Как видите, различий достаточно много, но везде есть свои нюансы. Теперь вы знаете, как отличить USB 2.0 от USB 3.0. Обратите внимание, что не все устройства будут работать быстрее только потому, что они используют USB 3.0.
Если у вас USB-клавиатура или мышь, то, естественно, вы не заметите никаких изменений скорости при переходе на USB 3.0. Конечно, рано или поздно все устройства перейдут на этот стандарт. В этом нет ничего плохого. Но и смысла платить больше за них сейчас тоже нет. Вы можете подключить USB 2.0 устройство к порту USB 3.0, ведь они полностью совместимы.
