Отличие usb 3 от usb 4
Обновлено: 06.07.2024
USB4 против USB 3: что делает USB4 лучше
В этой статье мы кратко рассмотрим все новые функции USB4, которые делают его достойным обновлением по сравнению с его предшественниками, USB 3 и USB 3.1. Мы поговорим об улучшении скорости, совместимости с Thunderbolt, разделении данных, ценах и многом другом. С учетом вышесказанного, давайте посмотрим, что принесет с собой USB4.
1. Смена порта
Ну, если вы обращали какое-либо внимание на разработку USB4, то вы уже знаете, что новый Стандарт USB4 будет использовать меньший и обратимый порт USB-C вместо стандартного порта USB-A. Я думаю, что это очень хорошая разработка, поскольку использование порта USB-C принесет будущее, где все наши устройства будут использовать универсальный порт еще ближе.
2. Скорость
Что отличает USB4 от его предшественника USB 3 (или 3.2, или 3.1 gen2v2), так это способность передавать до 40 гигабит в секунду со скоростью передачи, В два раза выше, чем в последней версии USB 3.2, максимальная скорость составляет 20 Гбит / с. Более того, последняя итерация USB в 8 раз быстрее оригинального стандарта USB 3. Тем не менее, хотя USB4 предназначен для обеспечения скорости до 40 Гбит / с, не каждое USB-устройство сможет его поддерживать,
Генеральный директор USB Promoter Group Брэд Сондерс (Brad Saunders) заявил, что последняя версия вездесущего разъема будет предлагать три скорости: 10 Гбит / с, 20 Гбит / с и 40 Гбит / с. Мы ожидаем, что смартфоны и недорогие устройства будут поддерживать низкие скорости, в то время как высокопроизводительные устройства будут совместимы с максимальной скоростью.
3. Совместимость Thunderbolt 3
Этот был в значительной степени на ожидаемой линии. Для тех, кто не знаком с разработкой, позвольте мне сообщить вам, что Intel ранее объявила, что предоставит протокол Thunderbolt 3 для USB Promoter Group бесплатно. Это означает, что устройства с портами USB4 будут поддерживать устройства, оснащенные Thunderbolt 3. Это очень хорошая новость, так как предыдущий стандарт USB не поддерживал Thunderbolt 3.
Совместимость USB4 с Thunderbolt 3 принесет огромную пользу всем. Поскольку USB4 является бесплатным стандартом, компаниям не нужно платить лицензионные отчисления Intel за его использование. Надеемся, что это побудит все больше и больше производителей использовать совместимость с Thunderbolt 3. Это означает, что в будущем вы можете увидеть поддержку eGPU на ноутбуках с процессором AMD. Однако обратите внимание, что совместимость Thunderbolt не является обязательной частью спецификации USB4. Так что все зависит от производителей, чтобы поддержать эту функцию.
4. Лучшее распределение ресурсов
Например, допустим, вы имеете дело с двумя вещами, такими как передача данных и одновременная обработка видеопотока на устройстве USB4, которое оборудовано для обеспечения скорости до 40 Гбит / с. Если первому процессу требуется 15 Гбит / с для быстрой и плавной передачи данных, USB4 будет динамически настраиваться, чтобы предоставить оставшиеся 25 Гбит / с последнему, гарантируя отсутствие задержки. В старых стандартах USB такой функции не было, поэтому это изменение очень ценится.
5. Обратная совместимость
Это не ежу понятно. Как и его предшественники, включая USB 3, USB4 также обратно совместим со старыми устройствами. Это означает, что вы можете используйте его с USB 3 и USB 2 устройствами и портами с помощью ключей. Излишне говорить, что стоит отметить, что USB4 не сможет обеспечить максимальную скорость 40 Гбит / с при подключении к порту USB 2 или USB 3. Если вы используете USB4 с более старой технологией USB, скорость будет по умолчанию наименьшим знаменателем.
6. USB4 Хосты Поддержка USB PD
Одним из самых больших улучшений, появившихся в USB4, является поддержка подачи питания через USB. Хотя некоторые из устройств USB-C поддерживают подачу питания (USB PD), не все из них поддерживают. С USB4, каждое устройство USB 4 и хост будут соответствовать стандарту USB PD что отлично подходит для зарядки ваших устройств. Хотя теоретически USB PD поддерживает до 100 Вт питания, еще неизвестно, будет ли соответствовать этому новый стандарт USB4 или он будет предлагать различные варианты подачи энергии, как это происходит со скоростью.
7. Стоимость изготовления
Даже несмотря на то, что USB4 готов к бою, совместимые устройства появятся не скоро. Следуя типичному циклу разработки новых продуктов, устройства с поддержкой USB4 не будут доступны, по крайней мере, через 12-18 месяцев. Самым большим препятствием для массового усыновления являются дополнительные расходы. Из-за более дорогих компонентов, чем у USB 3.2, последняя версия USB будет стоить намного дороже в производстве. При этом, как USB4 становится стандартом, цены будут снижаться в будущем.
СМОТРИ ТАКЖЕ: Что такое Bluetooth 5.1? Все, что Вам нужно знать
USB4 против USB 3: шаг в правильном направлении
Учитывая все факторы, USB4 кажется шагом в правильном направлении во многих отношениях, чем один. Будь то быстрая скорость или отличное распределение пропускной способности между видео и данными, она охватывает большинство баз, чтобы быть полезным для не только создателей и дизайнеров, но и вашего обычного пользователя. Дайте нам знать, что вы думаете об этом новом стандарте USB4, написав в разделе комментариев ниже.
Между выходом технологий USB 2.0 и USB 3.0 прошло много лет и преимущество новинки было очевидным — десятикратный прирост скорости. Но затем обновления самого распространенного проводного интерфейса передачи данных начали появляться, словно грибы после дождя. В последний раз международная организация USB Implementers Forum анонсировала сразу две версии: 3.2, доступную здесь и сейчас, и 4, так сказать, на ближайшую перспективу. Насколько существенно отличаются друг от друга все актуальные вариации Universal Serial Bus, мы расскажем в этой статье.
Генеалогическое древо
Совсем уж древний стандарт USB 1.1 (12 Мбит/с или 1.5 МБ/с), канувший в лету в середине 2000-х, мы, пожалуй, пропустим, а вот о последующих версиях, в той или иной степени актуальных по сей день, поговорим подробнее.
USB 2.0 — самый старый из широко распространенных в данный момент интерфейсов проводной передачи данных. Анонсирован в далеком 2000 году, но массово популяризироваться начал только с 2005. Заявлена теоретическая скорость 480 Мбит/с (60 МБ/с), но практическая вдвое ниже — примерно 30 МБ/с. Главным преимуществом является гарантированная поддержка всеми популярными операционными системами (включая старушку Windows XP) без необходимости устанавливать драйверы. Тогда как порты USB 3.0 и новее до установки драйверов на чипсет могут либо работать в замедленном режиме, либо не работать вообще.
USB 3.0 (3.1 Gen 1, 3.2 Gen 1) — первая и дважды переименованная ради унификации наименований технология высокоскоростной проводной передачи данных. Теоретическая скорость составляет 5 Гбит/с (625 МБ/с), реальная же — около 450 МБ/с.
USB 3.1 Gen 2 (3.2 Gen 2) — вторая и самая быстрая из реально существующих на момент написания статьи имплементация Universal Serial Bus с теоретической скоростью 10 Гбит/с (1250 МБ/с) и практической порядка 900 МБ/с.
USB 3.2 Gen 2х2 — как нетрудно догадаться из названия, еще раз удвоенная по скорости технология. В теории заявлено 20 Гбит/с (2500 МБ/с), а сколько будет на практике, еще предстоит выяснить (вероятно, где-то 1800 МБ/с). Финальные спецификации USB 3.2 уже утверждены, а вот реальных устройств пока что нет. Первые модели, скорее всего, будут показаны на ближайшей выставке Computex Taipei 2019.
USB4 — грядущий стандарт, который должен объединить USB 3.2 и Thunderbolt 3. Пиковая теоретическая скорость составит 40 Гбит/с (5000 МБ/с). Сохранит обратную совместимость со всеми предыдущими версиями, включая USB 2.0.
Подробнее о USB-накопителях и их скоростях расскажем на примере новехонького WD My Passport SSD объемом 1 ТБ.
Раньше линейка внешних USB-накопителей WD My Passport состояла исключительно из жестких дисков. Но постепенное снижение цен на флеш-память позволило создать в рамках этой серии первый портативный твердотел — My Passport SSD, объем которого варьирует от 256 ГБ до 2 ТБ. При этом он примерно вдвое меньше и втрое легче, чем типичный жесткий диск форм-фактора 2.5 дюйма.
Подключается к настольному ПК, ноутбуку, смартфону или планшету My Passport SSD посредством высокоскоростного двухстороннего кабеля USB Type C 3.1 Gen 2. В придачу в комплекте есть переходник на полноразмерный USB Type A. Производителем заявлена скорость последовательного чтения и записи до 540 МБ/с, что втрое быстрее любого внешнего HDD. Важно отметить, что скоростные показатели могут отличаться в зависимости от объема накопителя.
Кроме того, My Passport SSD выдерживает падение с двухметровой высоты без потери информации, тогда как даже самые защищенные портативные жесткие диски, облаченные в толстенный слой резины, способны пережить падение лишь с высоты 1.2 м. А вот пыле и влагозащиты нет — это привилегия накопителей под брендом SanDisk, который нынче принадлежит компании WD.
Помимо ударозащиты, предусмотрено 256-битное аппаратное AES-шифрование. Настроить его, а также резервное копирование, можно с помощью фирменного набора приложений WD Discovery. В целом же, My Passport SSD — это стильный на вид (разве что немного маркий), легкий и компактный внешний твердотельный накопитель, который существенно быстрее и защищеннее классических жестких дисков.
Результаты тестирования
Для тестирования My Passport SSD мы использовали следующие приложения: Crystal Disk Info для отображения подробных технических характеристик накопителя, Crystal Disk Mark для измерения скорости последовательного (линейного) чтения и записи в мегабайтах в секунду, Anvil's Storage Utilities для замера скорости случайного чтения и записи в IOPS (количество операций ввода/вывода в секунду) и времени доступа к файлам в миллисекундах, а также AIDA64 Disk Benchmark для проверки снижения скорости записи крупных файлов.
 |
По результатам тестирования, скорость последовательного чтения и записи в Crystal Disk Mark составила 430 и 440 МБ/с соответственно. Для внешних USB-накопителей, будь-то SSD или HDD, довольно типично, что запись слегка быстрее чтения. Перетест же AIDA64 показал снижение скорости после записи 100 ГБ файлов с изначальных 440 до примерно 300 МБ/с. Происходит это по причине переполнения виртуального SLC-кеша, объем которого равен 10 процентам от объема диска (особенность всех SSD с флеш-памятью TLC).
 |
А вот приложение Anvil's Storage Utilities традиционно занизило скорости последовательного чтения и записи по сравнению с CDM (другая методика тестирования), зато намеряло высокую скорость случайного чтения и записи (36 и 40 тысяч IOPS) и наоборот низкое время доступа к файлам (всего 0,4 мс). Проще говоря, большим количеством мелких файлов SSD оперирует без хоть сколько-нибудь заметных задержек. А именно этот параметр всегда был слабым местом HDD.
 |
Выбранная же по умолчанию компанией WD для накопителя My Passport SSD файловая система exFAT не только лучше справляется с фрагментацией файлов, чем FAT32, но еще и экономнее расходует ресурс перезаписи ячеек флеш-памяти, чем NTFS. К тому, совместима exFAT со всеми современными операционными система: Windows, macOS, Linux и Android (в случае двух последних, возможно, потребуется установка соответствующего драйвера). Тогда как при желании использовать My Passport SSD для автоматического резервного копирования по технологии Apple Time Machine придется прибегнуть к переформатированию в APFS.
Выводы
Для флешек и портативных жестких дисков с лихвой хватает пропускной способности интерфейса USB 3.1 Gen 1, а для SSD более-менее достаточно USB 3.1 Gen 2. В свою очередь, еще более быстрая шина USB4 будет использоваться прежде всего для внешних видеокарт, которые требуются не только для игр, но и для профессиональной фотообработки, видеомонтажа и 3D-моделирования. Особенно актуально это для ноутбуков, в тонкий корпус которых трудно уместить по-настоящему мощный GPU. Первые модели внешних видеокарт с интерфейсом Thunderbolt 3 уже сейчас доступны в продажи, но стоят пока что дороговато и работают не достаточно отлажено. Но хочется верить, что с началом повсеместного внедрения USB4 внешние видюхи станут по-настоящему массовым продуктом.
В конце 2020 года ожидается выход устройств с поддержкой интерфейсов нового поколения USB4/Thunderbolt 4. Данные интерфейсы похожи, однако имеют ряд принципиальных отличий. Среди таких отличий можно выделить наиболее значимое: спецификации на USB4 общедоступные и любой желающий может изучить основные принципы работы данного интерфейса, в отличие от Thunderbolt 4.
В данной статье мы рассмотрим изменения, которые претерпел интерфейс USB4 по сравнению с предыдущей версией (USB 3.2), разберем архитектуру USB4 и перечислим его основные характеристики.
Более подробную информацию можно найти в спецификации на USB4.
Что мы знаем о USB4?
Основные характеристики USB4:
Разъем: аналогично современным интерфейсам от Intel (Thunderbolt 3/4) USB4 поддерживает только разъем USB-C.
Скорость передачи данных: тут уже дело обстоит немного сложнее и все не так однозначно, попытаемся разобраться: минимальная поддерживаемая скорость для устройства, имеющего USB4-сертификацию, составляет 20 Гбит/c. Но также может поддерживаться скорость 40 Гбит/c, если хост, устройство и кабель на это способны. И данная пропускная способность уже ничем не уступает своему конкуренту от Intel – Thunderbolt 4.
Туннелирование интерфейсов: одной из основных задач, которые необходимо было решить на этапе разработки USB4-интерфейса, являлось объединение нескольких различных протоколов, работающих через разъем USB-C, в единый физический интерфейс. Основные интерфейсы, работающие в режиме туннелирования:
- Enhanced SuperSpeed USB (USB3) (предыдущее поколение);
- DisplayPort (DP);
- PCI Express (PCIe) (не является обязательной опцией).
Поддержка конфигурации шины: поддержка возможности специального соединения между двумя хостами (host-to-host).
Питание USB4: для работы USB4 питание устанавливается и регулируется в соответствии со спецификациями USB Type-C и USB PowerDelivery (PD). Реализована возможность передачи питания до 100 Вт.
Поддержка Thunderbolt 3: хост или устройство, работающее по интерфейсу USB4, может также взаимодействовать с устройствами, поддерживающими подключение по интерфейсу Thunderbolt 3. Но данный функционал не является обязательным, поэтому поддержка данной возможности зависит только от разработчиков устройств.
Сравнение с USB 3.2
После того как мы рассмотрели основные характеристики USB4, можем выделить ряд значительных изменений по сравнению с предыдущей версией стандарта:
Разъем: предыдущие версии разъемов не поддерживаются. В связи с необходимостью использовать дополнительную сигнальную линию данных (Sideband Channel), нет возможности использовать такие разъемы, как USB Type A/B.
- Отказ от разъемов USB Type A/B, miniUSB, microUSB
Скорость передачи данных: для последней версии USB 3.2 Gen2 x 2 максимальная скорость передачи данных составляет 20 Гбит/c, но данная скорость достигалась только с использованием одновременно двух линий передачи данных, то есть только для разъема USB-C. На предыдущих версиях разъемов скорость была вдвое меньше – 10 Гбит/c.
- Увеличение скорости передачи данных вдвое – с 20 до 40 Гбит/c
Питание: распределение питания в стандарте USB 3.2 регламентируется аналогично стандарту USB 2.0, с увеличением потребляемого тока для устройств, работающих на SuperSpeed-шине. Стандарты USB BC (Battery Charging) и USB PD для них являются дополнением, расширяющим возможности питания. Для USB4, в отличие от USB 2.0 и USB 3.2, не определена собственная модель питания устройства и регламентируется только с помощью спецификаций USB PD и USB Type-C.
- В отличие от USB 3.2, у USB4 не определена собственная модель питания
Поддержка дополнительных возможностей подключения: для интерфейса USB 3.2 полностью отсутствуют какие-либо дополнительные возможности. Отсутствуют режимы туннелирования для интерфейсов DP и PCIe, нет возможности организовать специальное соединение между двумя хостами. Только при использовании разъема USB-C появляется несколько опциональных альтернативных режимов (USB-C Alt Mode), например DisplayPort Alternate Mode, но данный функционал относится именно к использованию разъема USB-C и регламентируется спецификациями конкретного вендора, а не стандартом USB 3.2.
- Для USB 3.2 полностью отсутствует возможность дополнительных сторонних подключений
Отличие архитектуры USB4 от USB 3.2
На рисунке ниже представлена архитектура подключения системы USB 3.2. Как мы видим из рисунка, в системе присутствуют два параллельно работающих интерфейса – Enhanced SuperSpeed и USB 2.0, – за счет чего обеспечивается обратная совместимость интерфейса USB 3.2 с более ранней версией USB 2.0. Так как обе шины работают параллельно, то они могу быть активны одновременно.
Архитектура системы USB4 имеет ряд отличий. Для совместной работы с интерфейсом USB 2.0 все так же присутствует шина, которая функционирует независимо от других интерфейсов. Так как обмен данными по интерфейсу USB 3.2 выполняется по тем же линиям данных, по которым обеспечивается обмен данными и для других поддерживаемых интерфейсов, необходимо использовать туннелированный протокол. Подробная схема системной архитектуры USB4 представлена на рисунке.
Для туннелирования таких интерфейсов, как USB 3.2 и PCIe, необходимо использовать специальные адаптеры протокола (Protocol Adapters). Так, для туннелирования интерфейса USB 3.2 используется специальный хаб (Enhanced SuperSpeed Hub). В свою очередь для PCIe используется специальный коммутатор (PCIe Switch), необходимый для обработки связанных с протоколом маршрутизации пакетов и обеспечивающий буферизацию данных. Для туннелирования DP не требуется никакой промежуточной логики. Соединение устанавливается напрямую, как сквозное.
В каждом маршрутизаторе (Router) системы установлен блок, отвечающий за синхронизацию и распределение времени. На схеме он обозначен как TMU (Time Management Unit).
Маршрутизатор (Router) – основной блок, необходимый для построения архитектуры USB4. Он отвечает за сопоставление трафика туннельных протоколов с пакетами USB4, формирует и направляет пакеты через структуру USB4. За счет внутреннего TMU-блока маршрутизатор синхронизирует время по всей структуре передачи USB4. За настройку и обнаружение маршрутизатора на линии отвечает диспетчер подключения (Connection Manager), расположенный на стороне хост-устройства. Выделяются всего два типа маршрутизаторов: маршрутизатор устройств (Device Router) и хост-маршрутизатор (Host Router).
Для полной поддержки интерфейса USB4 необходимо, чтобы на обеих сторонах располагался USB4-порт. Он состоит из линий приема и передачи данных (RX/TX) и двухпроводного дополнительного канала (Sideband (SB)) (SBTX/SBRX). USB4-порт может работать в двух режимах: одноканальном или двухканальном. В одноканальном режиме линия 1 (Lane 1) будет отключена. В двухканальном режиме линии 0 и 1 связаны и обеспечивают общий канал данных. На рисунке ниже представлены оба режима работы.
Дополнительный SB-канал необходим для инициализации устройства на линии с хостом и для управления между портами.
Важно понимать, что интерфейс USB 2.0 не входит в маршрутизатор USB4 и работает параллельно с ним.
Таким образом, для порта USB Type-C с поддержкой USB4 полный режим подключения включает в себя:
- порт USB4;
- шину данных USB 2.0 (D+/D-);
- канал конфигурации по CC-линии, необходимый для передачи протокола USB PD;
- шины питания (VBUS/VCONN/GND).
Новые уровни в функциональной модели USB4
На рисунке ниже представлена функциональная модель USB 3.2. Присутствуют три основных уровня: физический уровень (Physical Layer), канальный уровень (Link Layer) и наивысший уровень – уровень протокола (Protocol Layer).
В USB4 мы уже видим другую модель, так как были внесены значительные изменения. Самым низким из всех остается физический уровень (Physical Layer), который в свою очередь состоит из двух подуровней: логического (Logical Layer) и электрического (Electrical Layer). Уровнем выше расположен транспортный уровень (Transport Layer). Наивысшими равнорасположенными уровнями являются: уровень конфигурации (Configuration Layer) и уровень протокола адаптера (Protocol Adapter Layer). Уровень протокола адаптера был добавлен в связи с реализацией туннелирования. Он используется для обработки данных туннелированных интерфейсов.
На рисунке ниже представлена схема функциональной модели USB4.
Рассмотрим каждый из них подробнее:
Электрический уровень (Electrical Layer) определяет электрические характеристики для USB4-соединения: уровни напряжения сигнала, фазовое дрожание (jitter), скремблирование и кодирование сигнала.
Логический уровень (Logical Layer) расположен над электрическим уровнем и ниже транспортного. Данный уровень устанавливает соединения между двумя маршрутизаторами и необходим для передачи потоков байт между ними.
Транспортный уровень (Transport Layer) определяет формат передаваемого пакета, маршрутизацию, синхронизирует передачу по времени и управляет передаваемыми потоками. На данном уровне выполняется передача туннелированных пакетов и пакетов управления (Control Packets) через шину.
Уровень конфигурации (Configuration Layer) необходим для обработки входящих пакетов управления и обеспечивает настройку конфигурации маршрутизатора. Данный уровень также определяет схему адресации для пакетов управления в домене и гарантирует наличие надежного транспортного механизма для пакетов управления, которые предоставляют доступ к пространству конфигурации маршрутизатора.
Уровень протокола адаптера (Protocol Adapter Layer) необходим для преобразования пакетов между транспортным уровнем и туннельным протоколом. На данном уровне определяется тип туннельного протокола.
Новый канал связи (Sideband Channel)
Основное отличие интерфейса USB4 от предыдущей версии и в то же время одной из причин невозможности использования нового интерфейса с предыдущими версиями разъема является появление нового дополнительного канала связи, расположенного на дополнительных линиях разъема USB Type-C (SBU1/SBU2).
Данный канал выполняет ряд функций:
- инициализацию линии передачи данных;
- подключение и отключение устройств от USB4-порта;
- включение и отключение линии передачи данных;
- ввод и вывод из состояния сна (Sleep state).
Транзакции дополнительного канала отправляются по линии SBTX и принимаются по линии SBRX. На рисунке ниже показано несколько примеров подключения SBTX и SBRX между двумя маршрутизаторами с использованием активных, пассивных кабелей и встроенных на устройствах ретаймеров.
Существуют три основных типа транзакций для данного канала. Каждая из них отвечает за свой функционал:
- Link Type (LT) – LT-транзакция, предназначенная для инициализации дорожки. Данная транзакция также используется для того, чтобы сигнализировать об изменениях состояния подключенного адаптера, например об отключении линии передачи данных или о переходе в состояние низкого энергопотребления;
- Administrative Type (AT) – AT-транзакция, предназначенная для чтения и записи информации в специальную конфигурационную область;
- Re-timer Type (RT) – RT-транзакция, необходимая для общения маршрутизаторов с ретаймерами.
Каждый порт USB4 реализует набор регистров конфигурации канала. Каждый ретаймер, установленный на линии, также имеет собственную конфигурацию. Маршрутизатор использует AT-транзакции для получения доступа к регистровому пространству другого маршрутизатора или RT-транзакции для доступа к регистровому пространству ретаймера.
Вывод
Обещание, данное Intel в 2017 году, было выполнено, благодаря чему стандарт USB4 вобрал в себя многое от Thunderbolt 3. В итоге можно сказать, что USB4 остается все тем же стандартным интерфейсом, выполняющим роль обмена данными между хост-устройством и широким спектром одновременно доступных периферийных устройств. В то же время в нем появилось множество изменений, которые выглядят крайне положительными и многообещающими на текущий момент: избавление от различных версий интерфейса и объединение в одно общее название (USB4), отказ от различных разъемов в сторону одного единого (USB Type-C), попытка сделать общедоступным объединение различных интерфейсов, таких как DisplayPort, PCI Express, USB3, добавление новых дополнительных возможностей, например соединение host-to-host – все эти факторы, а также открытость стандарта (в отличие от Thunderbolt 4) свидетельствуют о том, что USB4 имеет все шансы стать более «массовым» интерфейсом, чем Thunderbolt 4.
Вроде мы слышали, что USB 3.0 — это круче, чем USB 2.0. Но чем именно — знают не все. А тут еще появляются какие-то форматы Gen 1, Gen 2, маркировки Superspeed. Разбираемся, что значат все эти маркировки и чем они отличаются друг от друга. Спойлер: версий USB всего четыре.
USB 2.0
Когда-то было слово только USB 1.0. Сейчас это уже практически архаика, которую даже на старых устройствах почти не встретить. Еще 20 лет назад на смену первопроходцу USB 1.0 пришел улучшенный USB 2.0. Как и первая версия, эта спецификация использует два вида проводов. По витой паре идет передача данных, а по второму типу провода — питание устройства, от которого и идет передача информации. Но такой тип подключения подходил только для устройств с малым потреблением тока. Для принтеров и другой офисной техники использовались свои блоки питания.
USB версии 2.0 могут работать в трех режимах:
- Low-speed, 10–1500 Кбит/c (клавиатуры, геймпады, мыши)
- Full-speed, 0,5–12 Мбит/с (аудио и видеоустройства)
- High-speed, 25–480 Мбит/с (видеоустройства, устройства для хранения данных)
USB 3.0
Стандарт USB 3.0 появился в 2008 году и до сих пор используется во многих устройствах. Скорость передачи данных выросла с 480 Мбит/с до 5 Гбит/с. Помимо скорости передачи данных, USB 3.0 отличается от версии 2.0 и силой тока. В отличие от более ранней версии, которая выдавала 500 мА, USB 3.0 способен отдавать до 4.5 Вт (5 В, 900 мА).
Новое поколение USB обратно совместима с предыдущими версиями. То есть USB 3.0 может работать и с разъемами USB 2.0 и даже 1.1. Но в этом случае буду ограничения по скорости. Подключив USB 3.0 к устройству с USB 2.0 скорость, вы получите не больше 480 Мбит/с — стандарт для версии 2.0. И наоборот, кабель 2.0 не станет более скоростным, если подключить его в устройство с USB 3.0. Это связано с количеством проводов, используемых в конкретной технологии. В версии USB 2.0 всего 4 провода, тогда как у USB 3.0 их 8.
Если вы хотите получить скорость передачи, заявленную стандартом USB 3.0, оба устройства и кабель должны быть именно версии 3.0.
USB 3.1
В 2013 году появляется версия USB 3.1 с максимальной заявленной скорость передачи данных до 10 Гбит/с, выходной мощностью до 100 Вт (20 В, 5 А). С появлением USB 3.1 произошла революция в маркировках всех стандартов. Но с ней мы разберемся чуть позже. А пока запомним главное: пропускная способность USB 3.1 увеличилась вдвое по сравнению с версией 3.0. И одновременно с обновленным стандартом появился и принципиально новый разъем — USB type-С. Он навсегда решил проблему неправильного подключения кабеля, так как стал симметричным и универсальным, и теперь все равно, какой стороной подключать провод к устройству.
USB 3.2
В 2017 году появилась информация о новой версии — USB 3.2. Она получила сразу два канала (больше проводов богу проводов) по 10 Гбит/с в каждую сторону и суммарную скорость в 20 Гбит/с. Стандарт USB 3.2 также обратно совместим с режимами USB 3.1, 3.0 и ниже. Поддерживается типом подключения USB-C на более современных гаджетах.
Типы разъемов
Версий разъемов USB несколько, и для каждого есть свое предназначение.
- type-А — клавиатуры, флешки, мышии т. п.
- type-B — офисная техника (принтеры, сканеры) и т. п.
- mini type-B — кардридеры, модемы, цифровые камеры и т. п.
- micro type-B — была наиболее распространенной в последние годы . Большинство смартфонов использовали именно этот тип подключения, пока не появился type-C. До сих пор остается довольно актуальным.
- type-C — наиболее актуальный и перспективный разъем, полностью симметричный и двухсторонний. Появился одновременно со стандартом USB 3.1 и актуален для более поздних версий стандартов USB.
Superspeed, Gen или как разобраться в маркировках стандартов USB
Как только в типах стандартов появилась USB 3.1, привычная цифровая маркировка изменилась и здорово запуталась. Вполне понятный и простой USB 3.0 автоматически превратился в USB 3.1 Gen 1 и ему была присвоена маркировка SuperSpeed. А непосредственно сам USB 3.1 стал называться USB 3.1 Gen 2 с маркировкой SuperSpeed +.
Но и это уже потеряло свою актуальность с выходом стандарта USB 3.2. Он получил название USB 3.2 Gen 2×2 и маркировку SuperSpeed ++. В итоге маркировка всех предшествующих стандартов опять меняется. Теперь USB 3.0, она же USB 3.1 Gen 1, превращается задним числом в USB 3.2 Gen 1 с прежней маркировкой SuperSpeed. А USB 3.1, ставшая USB 3.1 Gen 2, тоже поднялась до USB 3.2 Gen 2. При этом конструктивно все стандарты остались прежними — изменяются только названия. Если вы уже запутались во всех этих цифрах и маркировках, таблица ниже поможет внести ясность в актуальных названиях.
Если еще более кратко, то сейчас опознать стандарты USB можно так:
USB 3.0 — это USB 3.2 Gen 1, он же Superspeed
USB 3.1 — это USB 3.2 Gen 2, он же Superspeed+
USB 3.2 — это USB 3.2 Gen 2x2, он же Superspeed++
Читайте также: