Geschichte der USB-Standards - das es ersetzt und was es nicht ersetzen könnte
Makradar Technologie / / December 19, 2019
USB ist nicht perfekt, aber es wurde von einer Reihe von verschiedenen Ports ersetzt, die wir nie sehen werden. Wie bei allen Technologie hat sich dieser Standard im Laufe der Zeit weiterentwickelt. Trotz der Tatsache, dass die „U“ in der Abkürzung „USB“ ist - ein „universal“ für die 18 Jahre seines Bestehen hat es viele Standardausführungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und vielen Arten von Anschlüssen hervorgebracht.
USB Implementers ForumEine Gruppe von Unternehmen, die den Standard überwacht, ist sich dieses Problems und wollen es lösen, indem sie eine neue Art von Steckdosen, bekannt als „Typ-C“. Es ist beabsichtigt, Anschlussstecker USB-Typ-A und Typ-B (alle Größen) auf Smartphones, Tablets, Computer und verschiedene Peripherie zu ersetzen. Typ-C wird die neueste USB 3.1-Spezifikation mit seiner enormen Geschwindigkeit, unterstützt eine Reserve für die Zukunft zu haben, wenn die Bandbreite erhöht.
Es ist möglich, dass in einigen Jahren, Typ-C zur Norm geworden und wird all diese bunten Zoo Kabel und Stecker ersetzen, die in Schubladen in jedem von uns gespeichert sind. Und bis es soweit ist, und wir wissen nicht, ob der Typ-C wir aus dieser Hölle Kabel loszuwerden oder erschweren es, lassen Wir blicken zurück und denken Sie daran, was in den Mülleimer der Geschichte geschickt USB-Standards im Wettbewerb, und was es zu tun versucht mit ihm.
Das ersetzt den USB?
Wenn Ihre Vertrautheit mit Computern vor zehn Jahren begann, müssen Sie als gegeben USB wahrgenommen werden. Trotz der Fülle von Arten des USB-Anschlusses, ist es immer noch ein großer Schritt, im Vergleich zu dem, was es vorher war.
Wenn Sie mit Computern in diesen Tagen arbeiten, wenn der USB nicht da ist, sagen wir in der Ära der Pentium oder Pentium II, dann wissen Sie wahrscheinlich, dass Peripheriegeräte an einen PC für den Anschluss eine Reihe von verschiedenen Variationen verwendet werden könnte, Häfen. Wollen Sie eine Maus angeschlossen werden? Sie ponadoditsya PS / 2-Anschluss oder serielle Schnittstelle. Ich brauche eine Tastatur? Wiederum, PS / 2, ist es möglich, Apple Desktop Bus oder DIN-Stecker. Drucker und Scanner verwendet alt parallele PortsAuch können sie den Einsatz für externe Speichergeräte sein, wenn Sie nicht verwenden möchten SCSI. Anschließen Gamepad oder Joystick, benötigt oft die Anwesenheit von GameportWer in den 90er Jahren wurde in der Regel in Soundkarten eingebaut (ja, während einige Karten, die für beide Desktops und Laptops anschließen, um den Ton ausgegeben werden).
Wie Sie sehen können, ist das Problem, dass einige dieser Ports tebovali spezielle Erweiterungskarten, sie nahmen eine Reihe von Orten und deren Aufbau und zur Fehlerbehebung im Falle eines Bruchs, waren sehr lästig Geschäft. Bis zum Ende der 90er Jahre in Computern begann ein Paar USB-Port zu übernehmen (in der Regel auf der Rückseite), war es das USB 1,1 begrenzen die Geschwindigkeit, die 12 Mbit / s (oder 1,5Mbit / sec auf den Umfang eines solchen Tastatur ist und Maus). Hersteller Peripheriegeräte nicht sofort auf den USB-Standard umgeschaltet wird, aber nach und nach midi-Tastaturen, Mäuse, Drucker, sonstiges Zubehör Stahl Stahl mit zusätzlichem USB-Ports ausgestattet, und später wurde es bereits als Haupt verwendet Schnittstelle.
Wenn USB 2.0 hat sich häufiger (Anfang bis Mitte der 2000er Jahre), wurde er von einer noch größeren Anzahl von Dingen ersetzt. USB-Stick die Schlinge um den Hals Diskettenlaufwerk und proprietäre Lösungen angezogen, wie Zip-Laufwerk. Dann nach und nach verblassen und optischen Medien. Warum Gebrauch CD- und DVD-Datenspeicher oder ustanoviki Betriebssysteme, wenn es mehr ist vielseitig und kompakte USB-Laufwerke, die die Arbeit schneller zu machen? USB 2.0 ist auch in der Realität einer bequemen Anschluss von externen Peripheriegeräten verkörperte - Wi-Fi-Adapter, Ethernet-Ports und alles andere, die zuvor durch das Motherboard-Bus angeschlossen wurde im Inneren des Computers. Datenübertragungsraten von bis zu 480 Mbit / s erlaubt all dies möglich zu machen, und USB-Ära erreichte ihren apgogeya veraltete Häfen in Desktop-Computern zu ersetzen, vor allem in Laptops. Sehr oft an der Rückseite des Computers gab es zu vier USB-Ports, sowie dazu, ein oder zwei auf der Vorderseite für einen einfachen Zugang.
USB wirklich mit der Version 2.0, gereift und wenn es bis zu 5 Gbit / s erhöht wurde, hat es noch nützlicher für alle werden die oben genannten Szenarien in USB 3.0 Geschwindigkeit: Backup Es dauert weniger Zeit, sobald diese riesigen Video-Dateien schneller kopiert und auch reduziert wurde „Engpass“, wenn die 802.11ac Standard-Wireless-Adapter und Gigabit mit Ethernet-Karten. Mit USB 3.0-Festplatten und Flash-Laufwerke kann sogar in der Lage sein, das Betriebssystem zu starten, und sie sind relativ schnell.
Oft sind die USB-Ports die einzigen, die uns auf Laptops zur Verfügung stehen, desto mehr, dass die Allgegenwart von Wi-Fi hat die Notwendigkeit einer vollständigen Ethernet-Port reduziert. Und USB-Erweiterung auf die Unterstützung der Hersteller von Chipsätzen von Intel und Qualcomm zu AMD beigetragen (heute Intel-Chipsatz unterstützen zu 14 USB-Anschlüssen, und es ist eine große Lücke im Vergleich zu den beiden Häfen, die in den frühen waren Systeme).
Mit anderen Worten, gelang es der USB (wenn auch nicht ohne Probleme) und zu gewinnen, was wichtig ist, behält die Unterstützung von Technologie-Unternehmen. Der Basisanschluss Typ-A kann auf den meisten Computern gefunden werden, aber seine Größe und Form blieben für fast 20 Jahre unverändert. Angesichts der Vielfalt von Schnittstellen, den Zoo, auf Veränderung, die er kam, und erfolgreich ersetzt - das ist wirklich eine große Leistung.
Was überlebt USB?
Mehrere verschiedene Schnittstellen haben versucht, die Dominanz von USB herauszufordern. Normalerweise haben sie erfolgreich in geringen Umfang oder in bestimmten Arten von Geräten. Meistens haben sie einige der diese Hilfe-Funktionen sie Dinge zu tun, die nicht USB konnte, aber am Ende, die Universalität und Allgegenwärtigkeit von USB ermöglicht es, eine beherrschende Stellung zu halten.
Einer dieser Ports hat FireWire (auch bekannt als IEEE 1394), Die aus dem Ende des 90. und Anfang des Jahres 2010, unterstützt von Apple-Standard ist. Zu dieser Zeit hatte FireWire mehrere Vorteile gegenüber USB. FireWire-Geräte könnten miteinander in Reihe geschaltet werden, was bedeutet, dass das Vorhandensein von nur einem Firewire-Port, auf die Zehner-Geräte angeschlossen werden können. FireWire nicht genutzt hat auch nicht die CPU-Ressourcen des Host-Systems und kann Daten in beiden Richtungen übertragen zur selben Zeit ( „Duplex“), während der USB gleichzeitig übertragen Informationen in nur eine Richtung ( "Half-Duplex"). Darüber hinaus FireWire war viel schneller von USB-Ports: FireWire 400-Geschwindigkeiten von bis zu 400 Mbit bietet / s, während nur USB 1.1 - 12 Mbit / s; FireWire 800 bis 800 Mbit / s, gegen 480 Mbit / s für USB 2.0.
FireWire ist das größte Problem bei der Umsetzung eines teurer war, als separate Chips für die Datenverarbeitung für Computer und Peripheriegeräte erforderlich waren. In den ersten Jahren des Bestehens, FireWire, hatte Hersteller Apple eine Lizenz zu zahlen. Dies hat zu Verwirrung geführt und hat viele Namen für ein und die gleiche Schnittstelle erzeugt: i. LINK - von Sony, mLAN - bei Yamaha, SB1394 - von Creative oder umständlich IEEE 1394. Gehen Sie mit FireWire 400 auf FireWire 800, verlangte auch eine andere Art von Kabel, während der USB 1.0, 1.1, 2.0 und 3.0 Früher habe ich physikalisch kompatibel Anschlüsse für alle Generationen der Norm (wenn nicht die speziellen Mini zu berücksichtigen und Mikro-Stecker).
Als Ergebnis gewinnt an Dynamik FireWire in High-End-externen Speichergeräten und Videogeräten, erfordert MDM mit hohen Bandbreite. Allerdings USB ist immer noch billiger und damit weit verbreitet, während eine breite Unterstützung haben. Andere FireWire schnellere Revision Höchstgeschwindigkeiten von bis zu 1,6 Gb / s, 3,2 Gb / s und 6,4 Gbit / s zu gewährleisten, sind bei verschiedenen Stadien der Entwicklung, aber da Apple eingestellt FireWire-Installation in den meisten ihrer Geräte unterstützen diese Schnittstelle geht weiter Nein.
Stattdessen FireWire, als Marke und schnellere Alternative zu USB, baut Apple-in seine PCs Thunderbolt-Ports. Grundsätzlich ist es in erster Linie mit Mohnblumen verbunden ist (weil es zuerst auf sie ins Leben gerufen wurde), aber der eigentliche Thunderbolt-Schnittstelle entwickelt und podderzhivatsya Intel. Ursprünglich Light Peak genannt, in seiner ersten Iteration von Thunderbolt Daten in beiden Richtungen gleichzeitig mit Geschwindigkeiten bis zu 10 überträgt Gbit / s - es war doppelt so viel wie in USB 3.0. In diesem Fall ging Thunderbolt ein paar Jahren auf den Verkauf vor, bevor der USB 3.0 ist weit verbreitet in Computer.
Thunderbolt-Controller zweiten Erzeugungsrate erhöhte sich auf 20 Gbit / s, die Datenübertragungsprinzip ändert. Die erste Generation von Sendedaten über einen PCI Express-Bus, „Ruhe“ in dem 10-Gbit / s, während der zweiten Generation Controller verwendet zwei PCI-Express, so dass die Datenrate zu erhöhen, wenn man sie in einem Durchgang Richtung. Die nächste Generation von Thunderbolt wird die Art der Steckdosen erfordern ändern, aber versprechen Geschwindigkeiten von bis zu 40 Gbit / s. Eine zukünftige Version des faseroptischen Thunderbolt kann bis zu 100 Gbit / s bieten, obwohl es wahrscheinlich sein, nur ein paar Jahre.
Thunderbolt ist in der aktiven Entwicklung, und hat die Unterstützung von mehreren großen Unternehmen, so dass es zu früh ist, abschreiben. Allerdings zeigte im Gegensatz zu USB er die gleichen grundlegenden Mängel, die FireWire haben. Die wichtigsten davon sind die Kosten - Thunderbolt-Hersteller zu unterstützen, müssen in ihren eigenen separaten Controller integrieren PC, und die Hersteller von Zubehör und Peripheriegeräte müssen auch nekotrye Funktionen bieten, die Unterstützung benötigt werden Schnittstelle.
Theoretisch, Intel, ihre Überlegenheit in dem Markt, könnte Thunderbolt Entwicklung schieben, Controller direkt in ihre Chipsätze zu integrieren, aber es gibt einige Nachteile. Dadurch wird die Menge an Silizium erhöhen benötigt jede der Chipsatz zu erzeugen, die wiederum die Kosten für OEM und Auswirkungen auf Intels Gewinne steigern. Darüber hinaus wird es den Stromverbrauch des Chipsatzes zu erhöhen, während Intel tun, ist alles möglich, es zu reduzieren.
An diesem Punkt begrenzen diese Faktoren die Thunderbolt und obwohl es eine nützliche Technik, vor allem, wenn Sie mit 4K-Displays oder der Arbeit mit großen Datenmengen - für die meisten gängigen USB Menschen ist immer noch recht schnell und sehr häufig, alle zufrieden zu stellen ihre muss.
zukünftige Gegner
Unter der Annahme, dass keine wesentlichen Veränderungen in der Schlacht zwischen dem USB und dem Thunderbolt, die an Dynamik gewinnen, nicht Es passiert - die ernsthaftesten Konkurrenten zu USB sind Technologien, die alle die gleiche wie er, aber ohne Drähte.
Jetzt in den meisten Fällen verwenden wir Wireless-Technologie auf die Bedürfnisse derer, die den USB erfüllen verwendet. Cloud-Dienste halten unsere Mail, Kontakte, Kalender, Dateien und gekaufte Medieninhalte durch all dies auf alle unsere Geräte zu verwenden, ohne die Notwendigkeit für Drähte zu synchronisieren. Bluetooth, NFC, Wi-Fi Direct und AirDrop ersetzen USB für File-Transfer-Klumpen und Miracast und AirPlay Ihre Geräte und das Fernsehgerät verbinden mit Wireless-Technologie (auch wenn man noch einen Empfänger wie das Apple TV oder Chrome benötigen, wenn Ihr Fernsehgerät nicht ist eine integrierte Unterstützung von diesen Funktionen). Wireless-Drucker, Speicherkarten und sogar Kameras sind seit langem vertraut uns geworden.
Das größte Hindernis für all diese Funktionen sind in der Regel Geschwindigkeit. Wenn Sie eine Menge Fotos passieren, oder Arbeit mit 1080p-Video, das Ihr Smartphone zu schießen Lage ist, Sie wahrscheinlich nicht will, mit drahtlosen Geräten kommunizieren und es vorziehen, sie zu USB 2.0, was schneller ist und zuverlässig. Entwickler und andere Handwerker, natürlich werden auch weiterhin USB anschließen Geräte an den Computer benutzen, wie Firmware-Smartphone via Wi-Fi oder Bluetooth noch nicht möglich ist.
Selbst wenn Sie nie das Gerät an den Computer anschließen, hängen sie noch an den Drähten, die aufgeladen werden müssen. Es gibt einige Erfolge kabellose USB-Ladeverfahren zu ersetzen, aber diese Technologien nach wie vor Schwierigkeiten. Viele konkurrierende Standards verhindern, dass die Vereinheitlichung der Technologie. Darüber hinaus ist der Ladewirkungsgrad nicht so hoch wie in direkter Verbindung. Darüber hinaus erfordern viele der drahtlosen Ladegeräten selbst Stromversorgung über USB.
In jedem Fall, auch bei der Entwicklung und Verbreitung von Wireless-Technologie, USB wird nicht überall zu jeder Zeit bald. Sowie die Entstehung von Wi-Fi nicht weit verbreitet Ablehnung des Ethernet verursacht hat, Wireless-Technologien sind noch nicht die Lage, vollständig die USB zu ersetzen. Selbst wenn man die ganze Vielfalt von Geschwindigkeiten und Stecker, die für die Arbeit notwendig sind, Bequemlichkeit, USB-Geschwindigkeit und Vielseitigkeit, es sagt uns, dass dieser Standard existieren für ganz lange Zeit.
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