Объяснение типов USB-кабелей — версии, порты, скорости и мощность

Никто в здравом уме не стал бы утверждать, что появление USB — это плохо. До того, как мы впервые получили культовый USB - порт, мир был наполнен неуклюжими, разрозненными стандартами подключения. 

Типичный ПК начала 90-х имел порты LPT , Serial , PS2 , SCSI и MIDI . Чтобы назвать лишь несколько! Теперь у нас есть Universal Serial Bus , но она не совсем такая «универсальная», как можно было бы надеяться!

Версии и скорости USB(USB Versions & Speeds)

Важно понимать, что хотя два USB -порта и кабеля могут выглядеть(look ) одинаково, это не означает, что они имеют одинаковые возможности. Это потому, что стандарты USB улучшились за эти годы. Аппаратное обеспечение, которое отправляет и получает информацию, работает быстрее, а внутренняя проводка значительно отличается. 

Тем не менее, ключевой частью USB является «универсальный» бит. На практике это означает, что если USB - кабель подходит к порту, он будет работать. Худшее, что может случиться, это то, что по умолчанию используется самый старый и самый медленный стандарт, который могут понять оба устройства. Это(Which) означает, что некоторые устройства просто не будут работать должным образом, потому что они не могут передавать данные по кабелю достаточно быстро. 

Когда вы покупаете периферийное USB - устройство, оно указывает, какой самый высокий стандарт он поддерживает, а иногда и требует. Это означает, что компьютер, кабель и устройство должны соответствовать этому конкретному стандарту USB , чтобы он работал как можно лучше.

На данный момент существует три поколения USB , а четвертое еще не выпущено, но находится в разработке. Это минимум, который вам нужно знать:

  • Максимальная теоретическая скорость USB 1(USB 1) составляет 12 Мбит/с (мегабит в секунду). Эти старые устройства будут работать с текущим современным USB , но не выше этой скорости и обычно ниже. Его также называют полноскоростным USB , что может сбивать с толку.
  • USB 2 намного быстрее ,(way ) с максимальной теоретической скоростью 480 Мбит/с. Маркетинговое название USB 2 — «Высокая скорость».
  • USB 3 является самым последним стандартом на момент написания статьи и имеет теоретическую скорость в 5 Гбит/с(Gbps) (гигабит в секунду). Его маркетинговое название — «SuperSpeed».

USB 1.1 на самом деле является наиболее широко распространенным стандартом USB 1 , и практически ни одно устройство USB 1.0(USB 1.0) не попадает в руки пользователей. USB 2.0 получил единственную версию, но в USB 3 было больше всего изменений с USB 3.1 и 3.2. 

Они далее(further ) делятся на поколения. USB 3.1 имеет подразделение Gen 1 и Gen 2 . USB 3.2 имеет Gen 1 , 2 и 2×2.

Версии поколений на самом деле значительно отличаются по производительности. USB 3.1 Gen 1 работает со скоростью 5 Гбит/с(Gbps) , а Gen 2 удваивает эту скорость! Поколения USB 3.2 работают со скоростью 5, 10 и 20 Гбит/с(Gbps) соответственно.

Фу!

Примечание о Thunderbolt 3 через USB-C(A Note On Thunderbolt 3 Over USB-C)

Thunderbolt 3 — это совершенно отдельный от USB стандарт передачи данных . Однако он использует тот же порт USB-C(USB-C) ! Это не так запутанно, как кажется, поэтому давайте рассмотрим то, что вам нужно знать:

  • Любое устройство USB-C будет работать с любым портом Thunderbolt 3 .
  • Устройство Thunderbolt не будет работать в обычном порту USB-C без Thunderbolt .
  • Порты Thunderbolt USB-C(Thunderbolt USB-C) часто имеют рядом с собой небольшой значок молнии.
  • Кабели USB-C работают как кабели Thunderbolt , но дешевые могут не поддерживать нужную скорость.
  • (Thunderbolt)Кабели Thunderbolt также работают как кабели USB-C.

Thunderbolt — отличная технология, но эта статья посвящена USB , поэтому на этом мы остановимся.

Типы USB-портов(USB Port Types)

Теперь, когда мы рассмотрели различные поколения USB , давайте поговорим о реальных физических портах. Прежде чем мы это сделаем, вот небольшой совет — порты USB 3(– USB 3) внутри традиционно синие! Это позволяет легко отличить их от старых типов портов USB .

Оригинальный порт USB известен как порт типа A. (Type A)Это тип порта, который мы все знаем и любим, и который можно найти на всем, от телевизоров с плоским экраном до(TVs) радиочасов. Порты USB(USB) 1 и USB 2 Type-A имеют всего четыре контакта внутри. Два для данных и два для питания. Порты USB(USB) 3 Type-A имеют в общей сложности девять контактов, но полностью обратно совместимы.

Далее у нас есть менее распространенный порт типа B. (Type B)Обычно их можно увидеть на таких устройствах, как принтеры или внешние жесткие диски. Это женский порт для устройств, которые не являются «хост-устройствами», как компьютер. Порты USB 1(B USB 1) и 2 типа B физически не(not ) совместимы с портами USB 3 типа B.(Type-B)

Наконец, у нас есть последний порт Type-C. Этот крошечный порт с плотной проводкой является обратимым. Это означает, что, в отличие от портов типа A(Types A) или B, вы можете вставлять его любым способом. С адаптером это совместимо со всеми USB , кроме USB 1 . Он заменяет другие типы подключения, начиная с USB 3.2 .

Это все, что касается так называемых «стандартных» портов, но есть версии «мини» и «микро» для устройств, которые слишком малы для работы с полноразмерными портами USB-A. Игровые(Game) контроллеры, смартфоны и другие небольшие устройства могут иметь мини-(Mini-) и микроверсии(Micro-) портов типа A(Type-A) и типа(Type-B) B. Существуют также порты Type-AB для устройств, которые действуют как хост и как периферийные устройства. 

До портов USB-C смартфоны чаще всего имели порты Micro-B . Порты Mini-B можно найти на таких устройствах, как контроллер PlayStation 3 .

В то время как порты Micro-B по- прежнему широко используются для смартфонов, внешних аккумуляторов и большинства современных небольших электронных устройств, USB-C быстро становится новым стандартом для каждого(every ) устройства, использующего USB , независимо от его размера.

Стандарты питания USB(USB Power Standards)

USB — это больше, чем просто способ передачи данных между устройствами. Это также способ передачи власти. За исключением мобильных устройств Apple, почти каждый современный смартфон использует порт USB того или иного типа как для зарядки, так и для передачи данных. 

На самом деле, многие устройства, которые вообще не передают данные, по-прежнему используют USB для зарядки. Одним из примеров являются блоки питания для небольших игрушечных дронов. Некоторые USB -кабели несут только питание, в них отсутствует проводка для передачи данных. Кабели питания(Power) , которые поставляются с блоками питания, иногда относятся к этому типу. 

На самом деле очень полезно использовать кабель только для питания, чтобы предотвратить заражение мобильных устройств вирусами. Например, в аэропортах, где могут быть предоставлены зарядные устройства, хакеры(hackers) могут заменить их зараженными вредоносными программами устройствами. Так называемый USB -кабель « (USB)блокировщик данных(data blocker) » предотвращает этот конкретный эксплойт.

С точки зрения фактической мощности, поступающей через USB -кабель, существует множество различий. Тем не менее, вы должны знать одну вещь: если вы подключите USB - устройство к USB -совместимому порту, оно будет потреблять столько энергии, сколько ему нужно, или столько энергии, сколько может обеспечить порт, в зависимости от того, что меньше.

Таким образом, вам не нужно беспокоиться о подключении телефона к зарядному устройству с более высокой номинальной мощностью, чем то, которое было в комплекте. Пока оба устройства и кабель от известных производителей, вам не нужно об этом думать.

Важно знать, что некоторые источники питания USB не будут хорошо заряжать или питать ваше устройство. USB обеспечивает питание в соответствии с поколением оборудования. USB 1.0 и 2.0 обеспечивают ток 500 мАч. USB 3.0 может дать до 900 мАч сока. USB 3.1 может обеспечить до 3000 мАч (3А)! 

Это просто цифры, которым должен соответствовать производитель, чтобы соответствовать минимуму сертификации. Вы, наверное, заметили, что автомобильные зарядные устройства и зарядные устройства Apple iPad часто рассчитаны на 2,1 А, что не является частью какой-либо спецификации USB . Чтобы использовать доступную дополнительную мощность, устройству необходимо поговорить с зарядным устройством, чтобы договориться о том, сколько энергии ему нужно. 

Если это невозможно, он просто установит минимальную емкость по умолчанию, которая обычно составляет 500 мАч. Все, что вам нужно знать, это то, что зарядное устройство и устройство должны поддерживать один и тот же стандарт мощности «быстрой зарядки», который должен передаваться сверх спецификаций USB .

Помимо высокой мощности последних версий USB 3, все другие стандарты быстрой зарядки не являются отраслевыми стандартами. Таким образом, нет никакой гарантии, что ваш смартфон с «быстрой зарядкой» будет заряжаться с максимальной скоростью на стороннем зарядном устройстве. 

Например, на телефонах Android обычно появляется уведомление, сообщающее, медленно или быстро заряжается устройство, а также оценка времени.

Использование USB на компьютерах Mac(Using USB On Macs)

USB был особенностью компьютеров Apple почти столько же, сколько существует сам USB . Первый iMac 1998 года избавился от всех, кроме двух портов USB и двух портов (Ports)FireWire . Не будет большим преувеличением сказать, что Apple сыграла большую роль в распространении USB .

Современные Mac(Modern Macs) также сделали что-то радикальное, когда дело доходит до технологии USB , и покончили со ВСЕМИ(ALL) портами в обмен на один или два порта USB-C(USB-C) . Это означает, что если вы хотите использовать любое устройство, которое изначально не использует USB-C , единственным решением является концентратор USB-C

Хорошей новостью является то, что USB-C обладает такой большой пропускной способностью и мощностью, что добавление недорогого концентратора может дать вам любое подключение, которое вы хотите. Обязательно найдите тот, который был специально протестирован на совместимость с Mac . Mac Books с двумя портами USB-C могут работать с так называемыми устройствами «двойного концентратора», которые подключаются к обоим портам USB-C и объединяют их для использования с концентратором.

Последнее замечание по USB 4(A Final Note On USB 4)

Прежде чем мы закроем книгу о USB , нам нужно кратко поговорить о будущем. USB 4 не за горами, так что лучше быть к нему готовым. Этот новый стандарт поддерживает пропускную способность до 40 Гбит/(Gbps) с, но обратно совместим только с USB 3.2 и USB 2.0

На практике это вряд ли кого-то обеспокоит, так как все аппаратное обеспечение USB 1 уже существенно устарело. Текущий порт USB -C будет основой USB 4 , и поэтому все USB унифицируются, поэтому беспокойство о том, будут ли разные порты работать вместе, осталось в прошлом. Так что всего через несколько лет вам не придется запоминать ничего из того, что вы прочитали в этой статье.



About the author

Я инженер-программист с более чем 10-летним опытом работы в индустрии Xbox. Я специализируюсь на разработке игр и тестировании безопасности. Я также являюсь опытным обозревателем и работал над проектами для некоторых из самых известных игровых компаний, включая Ubisoft, Microsoft и Sony. В свободное время я люблю играть в видеоигры и смотреть сериалы.



Related posts