USB istorija

Kodėl atsirado USB?

(Istorijos pradžia)

USB—arba Universal Serial Bus— protokolas skirtas išorinių įrenginių prijungimui prie kompiuterio. Tai standartinis prievadas sukurtas, naudoti su įvairių rūšių aparatine įranga. Dauguma šiuolaikinių prietaisų, tokių kaip skaitmeninės kameros, spausdintuvai, skaitytuvai, “flash” diskai, mobilus telefonai, iPod ir kiti MP3 grotuvai naudoja USB jungtį.

 LPT ir COM jungtis
senosios LPT ir COM jungtis

Prieš atsirandant USB kompiuteriuose duomenų perdavimui

montuodavo kelių rūšių  paralelinės jungtis. Beveik kiekvienam įrenginių tipui buvo skirtas individualus prievadas: pelei ir klaviatūrai – PS2, vairalazdėms-GP, spausdintuvams- LPT, skeneriams- COM. Norint prijungti išorinius įrenginius  dažnai buvo reikalingos išplėtimo plokštės ir speciali programinė įranga. Paraleliniai prievadai duomenis perduodavo tik maždaug 100 kilobaitų per sekunde. Kai kurios senosios sąsajos negalėjo veikti tuo pačiu metu.
Dėl didelio jungčių ir įrenginių nesuderinamumo bei poreikio naudoti kelis išorinius prievadus vienu metu kilo naujos, tokios kaip USB technologijos poreikis kuri pakeistu pustuzinį jungčių vieninga sąsaja. USB standarto kūrimas buvo pradėtas 1994 metais, septynių didžiųjų to meto IT kompanijų: „Intel“, „IBM“, „Microsoft“, „Compaq“, „DEC“, „NEC“ ir „Nortel“. Bendradarbiaujančių įmonių pagrindinė užduotis buvo sukurti universalią sąsają, kuri  iš esmės pakeistu kompiuterio galinėje panelėje tuo metu montuotas kelias skirtingas paralelines jungtis ir palengvintų išorinių įrenginių prijungimą prie kompiuterio. Be to,  buvo orientuojamasi į programinės įrangos paprastumą, universalumą ir didelę duomenų perdavimo spartą.

Tais pačiais 1995m. bendrovės Intel komanda kurioje dirbo ir Ajay Bhatt (vėliau išgarsėjas kaip “Intel Rock Star“) sukūrė pirmąsias USB valdymo mikroschemas. Tais pačiais metais įkurta „USB Implementation Forum“ organizacija, kurią be jau minėtų septynių kompanijų įsijungė dar daugiau nei 300 įmonių.  Naujai suformuotos organizacijos pagrindinis tikslas skatinti USB technologijos naudojimą bei teikti techninį palaikymą.   Šiuo metu„USB – IF“ jau turi daugiau nei 800 narių. Neilgai trukus pristayta ir USB 1.0 RC (engl.Release Candidate) versija.

USB 1.0

USB 1.0 logo
usb jungties logotipas


Nors universalios kompiuterinės sąsajos kūrimas buvo pradėtas dar 1994 metais, o šio projekto įgyvendinimo ėmėsi tokios garsios kompanijos, kaip „Intel“, „IBM“ ir „Microsoft“ir turėjo tam laikmečiui nemenką  12 Mbit/s  duomenų pralaidumą, vis dėlto, 1996 metų sausį masinėje gamyboje  pradėtas naudoti USB 1.0  nekėlė ypatingo susidomėjimo, ir dauguma varotojų dažniausiai naudojo senas, jau tapusias įprastomis sąsajas. Tam įtaka turejo ir daugybė trūkumų,bei ilgiklių ir šakotuvų nesuderinamumas, nedidelis USB jungtį turinčių išorinių įrenginių kiekis rinkoje.

1998 metų rugpjūčio mėnesį , išleidus USB 1.1 kuomet buvo išspręstos problemos su šakotuvų palaikymu svarbų žingsnį USB jungties populiarinimo link žengė „Apple“ korporacija. Ši bendrovė išleido kompiuterį pavadinimu „iMac G3“, kuriame nebebuvo ankščiau naudojamų sąsajų ir vietoje jų turėjo tik integruotas USB 1.1 jungtis.

USB 2.0

2.0-logo
USB 2.0 logotipas

Vos po dviejų metų nuo  1.1 standarto atsiradimo debiutavo keturiasdešimt kartų (!) didesnę spartą turintis USB 2.0 Šį jungtis gali veikti iki 480 MBit/s spartą ir yra vis dar naudojama iki šiol, o tai tik patvirtina jos puikias savybes. USB 2.0 pasižymi netik padidėjusia duomenų perdavimo sparta, bet ir  plug&play funkcionalumu, išorinių įrenginių maitinimo galimybe tiesiogiai per sąsają. Tai suteikė galimybę prie kompiuterio prijungti ne tik tokius paprastus įrenginius kaip pelė ar klaviatūra, tačiau taip pat ir aukštosios raiškos internetines kameras ar didelės talpos išorines laikmenas. Beja pirmieji USB atmintukai, dažnai vadinami paprasčiausiai Flash’ais ar USB raktais pristatyti taip pat 2000 m. Tuo metu firmos IBM parduodami “DiskOnKey” tebuvo 8 Mb talpos. Šiandien, praėjus daugiau nei dešimtmečiui tokių laikmenų talpa viršijo  256 Gb ribą.

usb_micro_a-b
microUSB A B jungtys
Mini_usb_AB
miniUSB A B jungtys

 

 

Kartu su USB 2.0 versija, rinkoje pasirodė ir  šios jungties microUSB bei miniUSB modifikacijos.Kurios naudojamos kai tam tikrame elektroniniame prietaise tiesiog nėra vietos sąlyginai didelei standartinei USB-A jungčiai.

Be to kai kurie mobiliųjų telefonų, navigacijų ir PDA gamintojai pasinaudodami įrenginių maitinimo galimybe per USB 2.0 pradėjo gaminti “firminius” kabelius kurio viename gale yra standartinė USB jungtis, kitame specifinė, tik to gamintojo įrenginiuose sutinkama jungtis. Tai įnešė daug painiavos į jau benusistovintį USB jungties standartą.usm-multi-cable

USB 3.0

usb-3.0-logo

USB 3.0 versija buvo pristatyta dar 2008 metais, tačiau kompiuterių su šio tipo jungtimis parduotuvių lentynose nesimatė dar daugiau nei metus. Tai įtakojo trečiųjų šalių gaminamų mikroschemų tiekimo trukdžiai, ir programines įrangos trūkumai . Tikriausiai pagrindinė to priežastis – per ilgai uždelstas USB 3.0 išleidimas, lyginant su ankstesniais standartais.   Todėl periferiniai įrenginiai (išoriniai kietieji diskai, atmintukai ir kt.) suderinami su naująją sąsaja šį kartą pirkėjams buvo prieinami anksčiau nei tokią jungtį turintis kompiuteriai.

Nors USB 3.0 buvo išleistas net po aštuonerių metų nuo USB 2.0 pasirodymo, stengiantis išlaikyti suderinamumą su senesnio standarto įrenginiais jungties fizinė forma beveik nepakito. Iš pirmo žvilgsnio jungtis nepasikeitė, bet konstrukcijoje atsirado svarbių technologinių pakeitimų.

USB 3.0 pasižymi tuo, kad vietoje USB 2.0 nudojamų 4 turi jau net 9 kontaktus. Tai suteikė naujas galimybes USB sąsajai, kadangi USB 3.0 versija veikia pilno duplekso rėžimu (full – duplex), o USB 2.0 yra būdingas tik pakaitinis dvipusis ryšys ( half – duplex). Paprastai sakant ši savybė įgalina trečiosios kartos USB sąsajai vykdyti duomenų mainus abiem kryptimis  be jokių perdavimo spartos pokyčių. Tuo tarpu USB 2.0 versija duomenis vienu metu gali perduoti tik viena kryptimi vienu metu- siusti informaciją įrenginiui arba ją gauti.

Usb 3.0 kabelio pjūvis
USB 3.0 kabelio pjūvis

Šiomis naujomis savybėmis USB 3.0 pasižymi todėl, kad vietoje 2 laidų (viena vyta pora) naudojamų USB 2.0, nuo šiol  duomenims perduoti naudojami šeši laidai (trys vytos poros). Tiksliau  USB 3.0 kaip ir jos pirmtakė USB 2.0  turi vieną neakranuotą vytą laidų porą  (UTP), ir papildomai dar dvi  ekranuotas vytas poras (STP).

Duomenis ji gali perduoti 10 kartų sparčiau nei USB 2.0. Teoriškai naudojant USB 3.0 sąsają galima pasiekti  iki 5 Gbit/s duomenų perdavimo greitį.  Todėl naujo sąsajos standarto logotipas turi prierašą „SuperSpeed“.

Straipsnyje panaudota USB-IF, INTEL bei WiMedia informacija.