25 év csatlakozás USB-vel (három kísérlet után)

Az Universal Serial Bus (USB) szabvány 1.0 verziója 1996 januárjában jelent meg. 25 év és három kísérlet később az USB 1.0 12 Mbit / s sebességéről az USB4 40 Gbit / s sebességére váltunk. Így hódította meg az USB a világot.

A probléma: Birkózás portokkal és IRQ-kkal

Az 1990-es évek elején a perifériák és a számítógépek összekapcsolása zűrzavar volt. Bármely PC telepítéséhez egy maroknyi különféle inkompatibilis portot és csatlakozót kellett használnia. Leggyakrabban ezek tartalmazzák a billentyűzet portját, egy 9 vagy 25 tűs csatlakozót RS-232 soros port, és egy 25 tűs párhuzamos port. Ezenkívül a PC-s játékvezérlők saját 15 tűs szabványukat használták, és az egerek gyakran soros portokhoz vagy saját kártyákhoz voltak csatlakoztatva.

Ugyanakkor a perifériák gyártói elkezdték ütközni az adatsebesség-korlátokkal a PC-k perifériáira használt meglévő portokban. A telefon, video és audio alkalmazások iránti igény egyre nőtt. Hagyományosan az eladók kikerülték ezeket a korlátozásokat azzal, hogy bevezették saját saját portjaikat, amelyek kiegészítő kártyákként telepíthetők voltak, de ez költséget jelentett és megnövelte a gépek közötti kompatibilitási problémákat.

És végül fejfájást okozott egy új periféria hozzáadása a PC-hez. Ez gyakran azt jelentette, hogy olyan technikai részleteket kellett konfigurálni, mint az IRQ-beállítások, a DMA-csatornák és az I / O-címek, hogy azok ne ütközzenek a rendszerbe telepített más eszközökkel. (Az átlagos számítógép-használóknak már nem kell ezekre gondolniuk.) Könnyebb útnak kellett lennie.

Megoldás: USB

A megkönnyebbülés hamarosan egyetlen kikötő formájában jön létre, amely egyesítheti az ipart: az univerzális soros busz. Az USB nyolc magas rangú cég 1994-es közös projektjeként jött létre: az Intel, a Microsoft, az IBM, a Compaq, a Digital Equipment Corporation, a NEC és az Northern Telecom. A következő másfél év fejlesztése után a csoport 1996. január 15-én tette közzé az USB 1.0 specifikációt.

Amit kitaláltak, az egy soros számítógépes perifériás busz, amely egyszerű, 4 tűs csatlakozókat használt, amelyek masszívak és olcsók voltak. Az USB legfeljebb 12 megabit / másodperces kapcsolatot engedélyezett (az akkori hálózati alkalmazásokhoz elegendő volt), és akár 127 eszközt is képes kiszolgálni egyetlen buszon, ha hubok segítségével láncolták össze őket.

A legjobb az egészben, hogy az USB teljesen plug-and-play volt, ami azt jelentette, hogy az eszközök automatikusan konfigurálták magukat (vagy megfelelő illesztőprogramokat kerestek), amikor csatlakoztattad őket. Nincs többé birkózás az IRQ-kkal. A korábbi szabványokkal ellentétben az USB támogatta a gyorscserét, ami azt jelentette, hogy a perifériákat csatlakoztathatja és kihúzhatja, miközben a számítógép még fut: nincs szükség újraindításra, amikor olyan egyszerű dolgot kapcsol át, mint az egér.

Abban az időben az iparág versengő szabványokat is figyelt, mint pl Firewire (IEEE 1394), Apple GeoPort, ACCESS.busés az SCSI. De az USB egyszerűsége és rugalmassága nyert – különösen, ha a gyártók bebizonyították, hogy viszonylag olcsó USB chipkészleteket tudnak létrehozni az elosztók és perifériák számára.

Az USB megjelenik a vadonban

A PC-ipar eleinte lassan vette át az USB-t, a szabvány fokozatos fejlesztése több éven át megtörtént, mielőtt a széleskörű elterjedés meghonosodott volna. A Microsoft először 1997 augusztusában támogatta az USB-t a Windows 95 OSR 2.1-ben (és a Win NT ekkor is).

Alapján ComputerWorld, a Unisys Aquanta DX asztali számítógép, 1996. május 13-án jelentették be, az első beépített USB-portokkal bejelentett számítógép, bár más gyártók, például az IBM, valószínűleg piacra dobták őket. A Byte Magazine beszámolói szerint az USB-lapkakészletek csak 1996 közepén és közepén voltak elérhetőek. 1996 végén azonban csaknem egy tucat PC-gyártó jelentette be az USB-portot tartalmazó számítógépeket – általában gépenként két portot.

Még a PC-gyártók korai támogatása mellett is, az USB perifériák, amelyek valóban tudták használni a portokat, 1998 körüli időközben kevés volt. Addig az időig szinte minden PC-hez még mindig volt régi port, így a gyártók tovább fejlesztették és értékesítették azokat az eszközöket, amelyek használta őket.

Egy esemény drámaian megváltoztatta az USB perifériák elérhetőségét. 1998 augusztusában Az Apple kiadta az iMac-et, egy karcsú all-in-one gép, amely az összes régi portját USB-re rántotta. Az Apple több mint egy évtizede először készített SCSI nélküli gépet, ADB, vagy soros portok, és a Mac perifériák gyártói jelentős módon kénytelenek voltak USB-re ugrani.

Míg az Apple nem igényelhet egyedüli hitelt az USB népszerűsítésében (van egy egészséges vita erről a StackExchange-en), a súlyos sajtó a Az iMac támaszkodik az USB-re először hozta be nagyszerűen a kikötőt a néptudatba.

Hamarosan ezek a Mac USB perifériák elérhetők voltak USB-vel rendelkező PC-k számára is, és a Windows 98-as USB-támogatásának, az alacsonyabb költségű chipseteknek és az USB-szabvány átdolgozásának egészséges támogatásával a PC-piac nagy kedvvel kezdte el használni az USB-t. 2000-es évek. Végül a mobiltelefonok elkezdték támogatni az USB csatlakozásokat is, és az USB népszerűsége azóta sem lassult.

USB az évek során

1996 óta az USB képességei drámai módon kibővültek, beleértve az újabb, kisebb csatlakozótípusok támogatását és sokkal nagyobb sebességet. A szabványt az USB-megvalósítók fóruma (USB-IF) tartotta fenn. Íme néhány kiemelés.

• USB 1.0 (1996): Az USB szabvány hivatalos bevezetése A és B típusú csatlakozókkal. A nagy sebesség 12 megabit / másodperc, az alacsony sebesség 1,5 megabit / másodperc.
• USB 1.1 (1998): Ez a kiadás kijavította az 1.0 szabvány hibáit, beleértve az USB hubokkal kapcsolatos problémákat, és az első széles körben elfogadott USB szabvány lett. Bevezette az USB Mini A és B típusú csatlakozókat is.
• USB 2.0 (2001): Ez egy új, nagyobb sebességű, 480 megabit / másodperces módot vezetett be, miközben megmaradt a kompatibilitás az USB 1.1 eszközökkel. A 2007-es változat először mutatta be az USB Micro csatlakozókat.
• USB 3.0 (2011): A 3.0 szabvány új, 5 gigabites / másodperces adatsebességet vezetett be, SuperSpeed ​​néven. Ezenkívül új A típusú, B típusú és Micro csatlakozókat is bevezetett, több tűvel a nagyobb adatsebesség támogatása érdekében.
• USB 3.1 (2014): Ez 10 gigabit / másodpercre növelte az USB adatátviteli sebességet. Körülbelül ekkor az USB-IF bemutatta a szimmetrikus USB-C csatlakozót is, amely akárhogy is csatlakoztatható, és továbbra is működik. (Nincs többé háromszor az USB-eszköz megfordítása a helyes beállítás érdekében!)
• USB 3.2 (2017): Ezzel a verzióval az USB 20 gigabit / másodpercre emelkedett, és a C típusú javára elavult a B és a Micro csatlakozókról.
• USB 4.0 (2019): Ez a szabvány kompatibilis a következővel: Thunderbolt 3 és akár 40 gigabit / másodperces kapcsolatokat is támogat. Az USB-C kivételével az összes csatlakozó elavult.

A jövő USB

2021-től az USB továbbra is erős, annyira támogatott, hogy az USB-csatlakozók tényleges tápcsatlakozókká váltak az okostelefonok, táblagépek, videojáték-vezérlők, akkumulátoros gyermekjátékok és újdonság tárgyak mint például kávésbögre melegítők és apró asztali porszívók.

Az USB fejlesztése nem állt le. USB4 azt mutatja, hogy az iparág komolyan gondolja a szabvány versenyképességét, mivel a számítógépek gyorsabbá válnak, és az eszközök között összekeveredő adatok egyre nagyobbak lesznek.

Még előrelépést is jelent – az Apple iPad Pro táblagépei bedobták saját USB-C villámcsatlakozóikat, bár a villámlás továbbra is kitart az iPhone-on és sok más Apple-eszközön.

Boldog születésnapot, USB!

ÖSSZEFÜGGŐ: USB4: Mi más és miért számít