Что значит usb 2.0. В чем разница между USB2.0 и USB3.0. История создания Universal Serial Bus

• Mini-B Connector ECN : извещение выпущено в октябре 2000 года.
• Errata, начиная с декабря 2000 : извещение выпущено в декабре 2000 года.
• Pull-up/Pull-down Resistors ECN
• Errata, начиная с мая 2002 : извещение выпущено в мае 2002 года.
• Interface Associations ECN : извещение выпущено в мае 2003 года.
  • Были добавлены новые стандарты, позволяющие ассоциировать множество интерфейсов с одной функцией устройства.
• Rounded Chamfer ECN : извещение выпущено в октябре 2003 года.
• Unicode ECN : извещение выпущено в феврале 2005 года.
  • Данное ECN специфицирует, что строки закодированы с использованием UTF-16LE .
• Inter-Chip USB Supplement : извещение выпущено в марте 2006 года.
• On-The-Go Supplement 1.3 : извещение выпущено в декабре 2006 года.
  • USB On-The-Go делает возможным связь двух USB-устройств друг с другом без отдельного USB-хоста. На практике одно из устройств играет роль хоста для другого.

USB OTG

USB 3.0

USB 3.0 находится на финальных стадиях разработки. Созданием USB 3.0 занимаются компании: Microsoft, Texas Instruments, NXP Semiconductors. В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта будут физически и функционально совместимы с USB 2.0. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии - пару для приёма/передачи данных, одну - для питания и ещё одну - для заземления. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет пять новых линий (в результате чего кабель стал гораздо толще), однако новые контакты расположены параллельно по отношению к старым на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 4,8 Гбит/с - что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0. USB 3.0 может похвастаться не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Отныне пользователь сможет не только подпитывать от одного хаба гораздо большее количество устройств, но и само аппаратное обеспечение, ранее поставлявшееся с отдельными блоками питания, избавится от них.

Здесь GND - цепь «корпуса» для питания периферийных устройств, VBus - +5 В, так же для цепей питания. Данные передаются по проводам D+ и D− дифференциально (состояния 0 и 1 (в терминологии официальной документации diff0 и diff1 соответственно) определяются по разности потенциалов межу линиями более 0,2 В и при условии, что на одной из линий (D− в случае diff0 и D+ при diff1) потенциал относительно GND выше 2,8 В. Дифференциальный способ передачи является основным, но не единственным (например, при инициализации устройство сообщает хосту о режиме, поддерживаемом устройством (Full-Speed или Low-Speed), подтягиванием одной из линий данных к V_BUS через резистор 1.5 кОм (D− для режима Low-Speed и D+ для режима Full-Speed, устройства, работающие в режиме Hi-Speed, ведут себя на этой стадии как устройства в режиме Full-Speed). Так же иногда вокруг провода присутствует волокнистая обмотка для защиты от физических повреждений. .

Коннектор USB 3.0 тип B

Коннектор USB 3.0 тип А

Кабели и разъёмы USB 3.0

Недостатки USB

Хотя пиковая пропускная способность USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), на практике обеспечить пропускную способность, близкую к пиковой, не удаётся. Это объясняется достаточно большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, шина FireWire хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации.

USB и FireWire/1394

Протокол USB storage, представляющий собой метод передачи команд

Кроме того, USB storage не поддерживался в старых ОС (первоначальная Windows 98), и требовал установки драйвера. SBP-2 поддерживался и в них. Также в старых ОС (Windows 2000) протокол USB storage был реализован в урезанном виде, не позволяющем использовать функцию прожига CD/DVD дисков на подключенном по USB дисководе, SBP-2 никогда не имел таких ограничений.

Шина USB строго ориентирована, потому соединение 2 компьютеров или же 2 периферийных устройств требует дополнительного оборудования. Некоторые производители поддерживают соединение принтера и сканера, или же фотоапарата и принтера, но эти реализации сильно завязаны на конкретного производителя и не стандартизированы. Шина 1394/FireWire не подвержена этому недостатку (можно соединить 2 видеокамеры).

Тем не менее, ввиду лицензионной политики Apple, а также намного более высокой сложности оборудования, 1394 менее распространен, материнские платы старых компьютеров не имеют 1394 контроллера. Что касается периферии, то поддержка 1394 обычно не встречается ни в чем, кроме видеокамер и корпусов для внешних жестких дисков и CD/DVD приводов.

См. также

• FireWire
• TransferJet

Источники

Ссылки

• USB News (нем.)
• List of USB ID’s (Vendors, devices and interfaces) (англ.)

Литература

• Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК (глава 15 - Последовательный, параллельный и другие интерфейсы ввода/вывода - USB) = Upgrading and Repairing PCs. - 17 изд. - М.: «Вильямс» , 2007. - С. 1016-1026 . - ISBN 0-7897-3404-4

Микроконтроллеры
Архитектура	8-bit MCS-51 MCS-48 AVR Z8 H8 COP8 68HC08 68HC11 16-bit PIC24 MAXQ Nios 68HC12 68HC16 32-bit ARM PIC32MX 683XX M32R
Производители	Analog Devices Fujitsu Holtek Infineon MicroChip Maxim Parallax Texas Instruments Zilog
Компоненты

Большая часть периферических устройств к компьютеру подключается с помощью USB-порта. Однако многие даже не догадываются, что спецификаций портов существует несколько, а самые распространённые на текущий момент - USB 2.0 и 3.0. А есть ли между ними отличие? Можно ли флешку с портом USB 3.0 подключить к 2.0 и наоборот?

Основные отличия USB 2.0 от 3.0

USB - это последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств (преимущественно на компьютере, но не только на нём).

Стандарт этого порта был принят в 1996 году. Самая его распространённая спецификация - USB 2.0 появилась в 2000 году, USB-версии 3.0 - в 2008 году.

Ключевая особенность данного порта - это их полная совместимость. Устройство с USB 3-й версии можно подключить к USB 1.0. При этом оно будет полноценно работать, но с ограничениями спецификации USB. Например, если флеш-накопитель USB 3.0 подключить к USB 2.0, то максимальная скорость считывания данных будет ограничена пределами порта USB 2.0. Все остальные отличия между USB 2.0 и 3.0 указаны в таблице.

Таблица: сравнение параметров USB 2.0 и 3.0

Видео: совместимость интерфейсов USB разных версий

USB 3.0 - это своего рода модифицированная вариация USB 2.0 с более высокой скоростью обмена данными и немного большей силой тока. В любом случае порты абсолютно совместимы, так что устройства с USB-портом всегда подойдут друг к другу. Стоит ли переплачивать за USB 3.0? В большинстве случаев - нет. Это потребуется лишь при использовании сверхбыстрых внешних накопителей со скоростью доступа свыше 30–40 Мб/с (внешние жёсткие диски или SSD).

В данной статье я хочу подробнее рассказать о спецификациях USB. Будут затронуты различные характеристики интерфейсов и отличия USB 3.0 от 2.0. Версия 1.0 в расчет я не беру, потому что она почти не используется. я говорил о том, как определить, какой порт стоит на ноутбуке и компьютере, советую почитать.

Давайте начнем с самого начала и узнаем, как расшифровывается USB. Это Universal Serial Bus в переводе универсальная последовательная шина. Создана была еще в 1996 году и поддерживалась такими компаниями, как Intel, Microsoft и другими. На данный момент технология действительно является универсальной и поддерживает большинство современных устройств. Вы можете подключить к USB компьютерную мышь, жесткий диск, сканер и принтер, смартфон, флешки и многое другое.

Новый стандарт USB 3.0

На самом деле не такой уж он и новый, потому что был создан в 2007 компанией Intel и имеет название Super Speed , так как скорость была очень высокая по сравнению с предыдущими спецификациями. Так в чем же отличие USB 3.0 и 2.0? Существенное отличие только в скорости. Теоретически известно, что USB 2.0 должен передавать скорость 480 Мб/с, но на самом деле редко достигает 200 Мб/с. А вот USB 3.0 намного превзошла своего предшественника – скорость может достигать 5 Гб/с. Хотя все зависит от оборудования, с которым вы работаете.

Еще есть один момент, на который стоит обратить внимание. В новом стандарте увеличена сила тока до 900 мА, в USB 2.0 сила тока составляет 500 мА. Думаю, это большой плюс, потому что вы можете намного быстрее зарядить несколько устройств при наличии USB-хаба.

Есть и недостатки USB 3.0. например, технология поддерживается в Windows, начиная с версии Vista, в Windows XP такой поддержки нет. Цена тоже играет немаловажную роль и пока еще является довольно высокой. Большинство устройств все еще ориентированы на USB 2.0, потому что переходить на новую технологию нет необходимости. Допустим, та же мышь и клавиатура спокойно работают и на USB 2.0, а смена стандарта почти ничего не даст.

Еще один хороший плюс USB 3.0 – совместимость с предшествующими стандартами. Вы можете подключить устройство USB 2.0 к 3.0 и наоборот.

Что в стандарте USB 3.1?

Итак, скорость передачи данных так и осталась на уровне 5 Гбит/с. Конечно, она зависит от самого контроллера и конфигурации флеш-памяти NAND.

Позже разработчики решили представить новый тип – USB 3.1 Gen 2 . Тут уже есть некоторые изменения, а именно увеличение скорости до 10 Гбит/с. Присутствует совместимость с предыдущими стандартами.

Что такое Wireless USB?

Технология, ставшая доступна с 2005 года, которая позволяет передавать информацию с помощью беспроводной связи со скоростью 480 Мбит/с, при условии, что соединенные устройства находятся на расстоянии до 3-х метров. Чем больше расстояние, тем меньше скорость передачи.

Обновлено: 31.05.2019 15:46:48

Эксперт: Давид Хоффман

Технический прогресс в отношении компьютеров проявляется особенно ярко. Едва ли не каждый год представляются новые технологии, интерфейсы, системы, чипы и прочие архитектуры. Это затрагивает и такие привычные вещи, как USB.

Так, например, начиная с 2017-2018 годов начал активно внедряться интерфейс USB Type-C. У него разъём симметричный, овальный, и вообще не совместимый с традиционными прямоугольными Type-A.

Но если Type-C от Type-A отличается кардинально, то различия между USB 2.0 и USB 3.0 не так очевидны. Разберёмся, в чём они заключаются и стоит ли переплачивать за компьютер или флешку с новым интерфейсом.

USB 2.0 – сравнительно старый стандарт. Технология была представлена в начале 2000 года и на тот момент предлагала настолько высокую скорость передачи данных, что получила «подзаголовок» High-Speed.

В частности, максимальная скорость передачи данных, регламентированная этим протоколом, составляет 480 мегабит (60 мегабайт) в секунду. Она достигается на устройствах с поддержкой Hi-Speed. Таковыми являются различные флешки, камеры, фотоаппараты и так далее.

Впрочем, скоростной параметр – теоретический. На практике средняя скорость передачи данных составляет около 20 мегабайт в секунду.

При разработке стандарта 2.0 создатели стремились обеспечить максимальную совместимость с устаревшими интерфейсами. Так, это по-прежнему четырёхконтактный разъём (5-контактный на устройствах с заземлением), по которому передаётся ток с напряжением 5 Вольт и силой 0.5 Ампер на компьютерах. Тем не менее, переработка контроллера шины позволила увеличить скорость передачи данных.

В целом, на настоящий момент стандарт 2.0 – всё ещё универсальный интерфейс, который даже поддерживаться будет как минимум несколько лет. Низкая цена на контроллеры, огромное количество совместимых устройств и проработанный механизм взаимодействия делают его подходящим для использования в домашних и офисных условиях.

Достоинства

Огромное количество совместимых устройств;

Поддержка старыми операционными системами;

Низкая нагрузка на блок питания или аккумулятор.

Недостатки

• Медленный.

Точнее, он сравнительно медленный. Поколение 3.0, конечно, превосходит его по пропускной способности, но фактическая скорость передачи данных зависит от производительности накопителя, типа файлов, файловой системы и множества сторонних параметров.

Интерфейс USB 3.0 был представлен в 2008 году и, что интересно, являлся не улучшением предыдущего поколения, а полной его переработкой. Изменения затронули даже конструкцию разъёма!

Так, в ревизиях Superspeed используется девять контактов: 2 основных сигнальных, 2 основных токовых, 2 дополнительных сигнальных, 2 дополнительных токовых и – опционально – «земля». Впрочем, основные расположены на тех же местах, что и у стандарта 2.0, благодаря чему достигается совместимость с предыдущими поколениями.

Также повысили силу тока, подающегося на разъём – теперь это 0.9 Ампера. Благодаря этому удалось достигнуть трёх показателей:

К одному коннектору на материнской плате можно подключить больше устройств по «древовидному» методу (то есть в «материнку» - клавиатуру с внешним USB-разъёмом, в клавиатуру – кардридер, а в него – флешку, например);

Некоторым устройствам больше не требуется внешнее питание для работы, весь необходимый ток он берут из интерфейса;

Подключённые к компьютеру мобильные девайсы заряжаются быстрее.

Но главное достоинство ревизии – увеличенная скорость передачи данных. У стандарта 3.0 она составляет до 5 гигабит (0.6 гигабайта) в секунду. Разумеется, это – теоретический показатель, на практике он ограничивается возможностями принимающего устройства.

Интерфейс поколения 3.0 открыл дорогу новым возможностям подключённых устройств. Так, в последующих его ревизиях можно найти:

Совмещение с DisplayPort для подключения экранов;

Поддержка Thunderbolt для максимально высокой скорости передачи данных (это необходимо, например, для работы внешних видеокарт);

Поддержка двухсторонней передачи тока (то есть выбирается ведущее устройство, которое заряжает ведомое – например, можно заряжать ноутбук от смартфона).

Этим развитие не ограничивается. В дальнейшем будут найдены и другие способы использования разъёмов с максимальной пользой.

Достоинства

Повышенная скорость передачи данных;

Повышенный ток для питания подключённых устройств;

Возможность оснащения разъёма дополнительными функциями;

Полная обратная совместимость с устаревшими интерфейсами семейства USB.

Недостатки

Дороговизна;

Повышенный разряд аккумулятора ноутбука.

Особенно сильно дороговизна стандарта USB 3.0 проявляется в ценовой политике флешек и подобных внешних носителей. Так, устройство, оснащённое 2.0, с ёмкостью 8 ГБ, сейчас можно купить за 3-5 долларов. А вот за флешку такого же объёма, но уже с 3.0, придётся заплатить 10-15 долларов.

Версии 3.1 и 3.2

Дальнейшее развитие интерфейса привело к тому, что разработчики столкнулись с аппаратными ограничениями. Оснастить разъём кучей коннекторов и при этом обеспечить совместимость с устаревшими итерациями не удалось. Тогда было принято решение переработать его.

Так и появился Type-C. Этот тип интерфейса оснащается 24 выводами, благодаря чему удалось добиться множества дополнительных фич. Во-первых, он симметричный, так что больше не требуется крутить флешку перед установкой. Во-вторых, он полностью поддерживает Power Delivery и может передавать до 20 Вольт тока. И наконец, максимальная сила тока в нём составляет 5 Ампер!

Правда, в рамки 3.0 эти дополнительные возможности не вписывались. Так появилось две ревизии – 3.1 и 3.2. В них удалось задействовать дополнительные каналы передачи данных, благодаря чему максимальная пропускная способность составила 10 гигабит (1.2 гигабайта) в секунду!

Но стоит отметить, что устройств, которые поддерживают настолько высокие скорости, пока нет. Обычно идёт ограничение по скорости накопителя или же тактовой частоте контроллера.

Сравнение

Итак, USB 2.0 и USB 3.0 различаются конструкционно и технологически. Теперь самое время сравнить их и выбрать что лучше!

USB 3.0 используется в основном для передачи данных и питания. Он необходим для быстрой работы подключённых флешек, смартфонов и других накопителей. Также в некоторых случаях по нему присоединяются внешние устройства вроде видеокарт, звуковых адаптеров и так далее.

USB 2.0 применяется в девайсах, которым не требуется высочайшая скорость. Его можно даже сейчас, в 2019 году, встретить в новейших клавиатурах, мышках, принтерах и сканерах. Низкая цена, хорошая совместимость и достаточная для большинства задач пропускная способность сохранят его актуальность на длительное время.

Рад приветствовать читателей на своем блоге!
В сегодняшней статье поговорим о USB, а точнее о том, в чем отличие USB 2.0 и USB 3.0 и какие возможности они дают для использования на вашем компьютере

Уже почти канули в лету древние параллельные порты LPT и последовательные порты COM. Наконец-то пользователи компьютерной техники начали избавляться от толстых коммуникационных кабелей, клавиатур и мышей с COM-наконечниками и разъемами типа PS/2. На смену им пришел универсальный интерфейс USB, в английской интерпретации – Universal Serial Bus. А универсальный порт на то он и универсальный, чтобы, не задумываясь, подключать к нему различные внешние устройства: большие и маленькие, низкоскоростные и высокоскоростные, мощные и маломощные.

История создания Universal Serial Bus

У разработчиков стационарных компьютеров и ноутбуков давно зрело решение о замене разношерстных коммуникационных разъемов одним универсальным, способным решать все возможные задачи. Первые образцы интерфейса Universal Serial Bus начали появляться в 1994-1996 годах и обозначались как USB 1.0. Новинка подстегнула рынок внешних устройств, и уже к 2000 году большинство принтеров, сканеров и других девайсов стали снабжать новомодным интерфейсом. Большим плюсом в развитии USB явилось появление в 1999 году первого флеш-накопителя на 8 Мб, который пришелся по вкусу всем пользователям.

USB 2.0

В 2000 году мир увидела новая версия – USB 2.0. Она стала в сорок раз производительнее своей предшественницы. Если USB 1.0, согласно спецификации, имела максимальную скорость обмена данными 12 Mb/s (мегабит в секунду), то теперь скорость возросла до 480 Mb/s. Успехи возникли не на голом месте – известно, что в разработке новшества приняли участие около 400 заинтересованных компаний, включая такие известные бренды как Intel, IBM, Hewlett-Packard, Compaq, Microsoft, NEC, Philips и многие другие.

USB 3.0

Разгоряченные неслыханными результатами, разработчики не остановились на достигнутом и в 2008 году предложили USB 3.0. Новая спецификация позволила увеличить скорость обмена данными еще в 10 раз и достигла значения 4800 Mb/s, что равнозначно величине 4,8 Gb/s. При такой скорости информацию с 1-терабайтного носителя теоретически можно перекачать менее чем за 30 мин (при максимально возможной скорости 600 Мбайт/с), если не будет иных ограничений.

Следует отметить, что ближайшее будущее именно за этим типом, поэтому при покупке новой материнской платы удостоверьтесь, что в ней есть поддержка данного стандарта подключения.

Конструктивное отличие разъемов USB 2.0 от USB 3.0

Чем отличается USB 2.0 от USB 3.0 в конструктивном плане? По сути, они частично совместимы, однако последний содержит дополнительно еще 4 контакта для подключения двух сигнальных витых пар. Предшествующий вариант имеет всего 4 контакта: два сигнальных, питание и землю, корпус используется как экран. Частичная совместимость предполагает тот факт, что в гнездо варианта USB 3.0 можно без проблем подключить вилку USB 2.0, и все будет работать, только на пониженной скорости, по спецификации 2.0. То же самое произойдет при стыковке вилки USB 3.0 в гнездо USB 2.0. Те варианты разъемов, которые не входят в соединение, естественно, работоспособны не будут.

Отличить визуально порты USB 3.0 от USB 2.0 можно по цвету — 3 версия имеет синий цвет, в то время как 2 — черный. Также отличаются и сами вилки — синие и черные.

Кроме того, существует несколько конструктивных вариантов разъемов USB. Вот основные типы разъемов USB 2.0: тип A обычный (4х12 мм), Mini (3х7 мм) и Micro (2х7 мм); тип B обычный (7х8 мм), Mini (3х7 мм) и Micro (2х7 мм). Габаритные размеры подсоединительной части разъема, приведенные в скобках, округлены.

Конструктивные разновидности разъемов USB 3.0, используемые в настоящее время, следующие. Для типа A применяется только обычный вариант, для типа B существует обычная, Mini и Micro версия. Для обеих спецификаций 2.0 и 3.0 разработаны также универсальные варианты разъемов: Mini-AB и Micro-AB. С ними без проблем могут стыковаться ответные части типа A и типа B. Вариант USB 3.0 дополнительно имеет тип Powered-B с усилением питающих контактов. Также производители договорились, чтобы все разъемы USB 3.0 имели синий цвет для визуального определения спецификации порта и его потенциала.

На практике можно также использовать различные переходники с одного типа на другой. Это удобно, когда, например, имеется шнур от mini-usb, а вы хотите подключить к компьютеру телефон, в котором розетка micro-usb. Или если нужно сделать из кабеля usb-usb вариант с usb-microUSB.

Как использовать USB компьютера?

Ввиду того, что большое количество внешних устройств теперь получили возможность подключаться через порт USB, механические нагрузки на эти разъемы многократно возросли. Частое подключение флеш-накопителей, плейеров, всевозможных зарядных устройств приводит к механическому истиранию деталей, ослаблению электрических контактов. Более того, потребитель может нечаянно ударить по кабельному разъему или флешке, что приведет к порче порта и потребует его ремонта. Если разъем установлен на отдельной печатной плате, соединенной с основной платой посредством шлейфа, то это еще полбеды. Если же колодка USB впаяна непосредственно в материнскую плату, то ремонт будет дорогой.

Чтобы избежать неприятностей, потребителю следует быть внимательным, а также использовать равномерно все имеющиеся в компьютере разъемы USB. Кроме встроенных разъемом можно приобрести дополнительную карту расширения PCI с портами USB. Она устанавливается в соответствующий слот PCI на материнской плате и наружу корпуса выводит дополнительные разъемы для подключения внешних устройств.

Также, как вариант, можно приобрести разветвитель USB-портов (внешний концентратор). Он позволит увеличить количество разъемов и обезопасить сам компьютер.

Однако нужно учесть, что через такой разветвитель не получится подключить энергоемкие устройства, например внешний жесткий диск без дополнительного питания. Кроме того, потребитель иногда допускает подключение к основному порту мощных нагрузок, вроде внешнего жесткого диска или нескольких нагрузок, превышающих в сумме энергетические возможности питающей шины. Это может привести к перегоранию защитных элементов схемы и отказу интерфейса в работе. Чтобы этого не случилось, нужно помнить, что USB 2.0 может выдать в линию питания максимум 500 мА тока, а USB 3.0 – 900 мА. Для более мощных нагрузок рекомендуется использовать внешние источники питания.

Еще одна опасность заключается в некорректном включении/отключении, например, флешки в «горячем» режиме, а также в действии статического электричества. Хотя разработчики гарантируют безопасность такого режима, желательно все коммуникации осуществлять при выключенном компьютере и внешнем устройстве. Что касается статического электричества, то это враг номер один сухих отапливаемых помещений. Опасный заряд скапливается на теле и одежде человека, и чтобы его снять, необходимо прикоснуться к шине заземления, водопроводной трубе или батарее водяного отопления.

Теперь у пользователя имеются необходимые знания о правильной эксплуатации портов USB 2.0 и USB 3.0 компьютера, а приведенные рекомендации позволят без проблем и успешно решать поставленные задачи.

Спасибо! Не помогло