USB: was es ist, Typen, Formate und Geschwindigkeiten 【vollständige Anleitung】 ⚡✔️

Der USB, Universal Serial Bus für Anwälte, ist heute das coole Kind auf dem Spielplatz. Praktisch alle elektronischen Geräte haben etwas damit zu tun, und das heißt, dass wir sie letztendlich für fast alles verwenden. Tastaturen, Mäuse, externe Speicher, Kopfhörer, Joysticks usw. Heute werden wir einen sehr kurzen Überblick über die Herkunft dieser Schönheit, ihre Formate, Geschwindigkeiten und mehr geben. Fangen wir an!

Inhaltsverzeichnis

Ein kleiner Kontext

1996 wurde USB als Ergebnis der Zusammenarbeit des Computerdesigners Ajay V. Bhatt und der Intel Corporation geboren. Dieser Bus überträgt Informationen zwischen dem Computer und anderen daran angeschlossenen Peripheriegeräten und erweitert sich später auf fast jedes andere vorhandene Gerät. Was dazu führte, dass diese Art von Hafen bombardierte und sich von den anderen abhob, war seine Fähigkeit, als Verbindung für eine große Anzahl von Geräten zu dienen.

Als standardisierter Anschluss ist USB heute ein Muss für Hersteller aller Arten von Produkten, und seine Geschwindigkeiten und Anschlussgrößen mussten sich an die Zeit anpassen. Aufgrund seiner Vielseitigkeit wurden unnötige Ports benötigt, die zuvor unbestreitbar verwendet wurden, wie z. B. die PS / 2 älterer Tastaturen und Mäuse.

Wie ein USB funktioniert

Bevor wir uns für ein Hemd mit elf Ruten entscheiden, beginnen wir mit den Grundlagen. Wir versichern Ihnen, dass wir hier versuchen werden, die technischen Details auf ein Minimum zu reduzieren und eine verständliche Sprache für alle Zielgruppen beizubehalten. Keine Panik!

USB-Kabel

Um diesen Abschnitt zu erläutern, werden wir zwischen dem USB-Kabel und dem Anschluss selbst unterscheiden. Ein über USB über Kabel angeschlossenes Gerät enthält zwei interne Auswirkungen. Sie werden als Twisted Pair-Kabel bezeichnet . Bei dieser Art von Steckverbindern beträgt die Spannung 5 Volt. Was variieren kann, ist die Intensität (Stromstärke) je nach Version sowie andere Unterschiede in der Herstellung:

• USB 1.0 bis 2.0: Die beiden Kabel können sowohl senden als auch empfangen, jedoch nicht gleichzeitig. Es ist das, was wir als Halbduplex kennen . Die Ausgangsintensität beträgt 500 mAh. Ab USB 3.0: Die Anzahl der Kabel wird auf vier erhöht, sodass Daten gleichzeitig gesendet und empfangen werden können: zwei für jede Funktion. Dies wäre Vollduplex . Seine Intensität beträgt 900 mAh.

USB-Anschluss

Innerhalb des Anschlusses werden wir feststellen, dass es Unterschiede in der Anzahl der Pins und im Format der Kontakte gibt, die je nach Größe und USB-Version variieren . Wir werden dies im Abschnitt "USB-Port-Formate" ausführlich erläutern, nachdem die Funktionen aufgeschlüsselt wurden.

Sobald wir einen USB-Anschluss an unseren Computer, Fernseher oder Tablet angeschlossen haben, identifiziert das System das Gerät und ermöglicht (falls erforderlich) die "Installation", um nach dem am besten geeigneten Treiber für sein Profil zu suchen (dies tritt auf, wenn wir zum ersten Mal Elemente wie eine Maus anschließen, Drucker oder Pendrive ). In dem seltenen Fall, dass dies nicht der Fall ist, muss der Benutzer die benötigten Treiber suchen und manuell installieren. Auf diese Weise wird diese Art von Verbindungsformat erstellt, wodurch eine schnelle und dynamische Übertragung von Informationen generiert wird, ohne dass der Computer ausgeschaltet werden muss.

USB-Versionen

Prototypen in der Entwicklung

Wie alle Produkte hatte der USB eine Test- und Prototyping-Phase vor dem Start, die aus einem Entwicklungsprozess bestand, bis wir die Version 1.0 erreichten, die schließlich 1996 veröffentlicht wurde. Diese Versionen, die wir nie verwendeten, waren:

• USB 0.7 : veröffentlicht im November 1994. USB 0.8 : veröffentlicht im Dezember 1994. USB 0.9 : veröffentlicht im April 1995. USB 0.99 : veröffentlicht im August 1996.

Wir können sagen, dass dies seine "Pre-Alpha-Prototypen" waren und das Team zur endgültigen Version führten, die wir alle kennen.

USB auf dem Markt

USB 1.0, 1996

Weit entfernt von dem, was wir heute alle denken könnten, da viele in den 90er Jahren den Unterschied nicht bemerkt hätten, war USB nicht so, dass es bei seiner Veröffentlichung mit offenen Armen aufgenommen wurde. Mit einer maximalen Übertragungsrate von 1, 5 Mbit / s (ca. 188 kB / s) war dieses erste Modell langsamer als das schlechte Pferd. Trotz seiner lauwarmen Anfänge wurde dieser Anschluss hauptsächlich für alltägliche Geräte wie Tastaturen, Mäuse, Webcams oder USB-Sticks verwendet . Trotz seiner Geschwindigkeit machte diese Einführung die Öffentlichkeit mit ihrer Verwendung vertraut und ebnete den Weg für das, was kommen sollte.

USB 1.1, 1998

Die Version, die das Problem wirklich auslöste und das Rennen um USB-Ruhm startete. Ein Zehntel scheint für das bloße Auge kein großer Unterschied zu sein, aber ich habe Ihnen bereits gesagt, dass die Unterschiede bemerkenswert waren. Die Übertragungsgeschwindigkeit stieg von 1, 5 Mbit / s auf 12 Mbit / s. Wie Sie sich vorstellen können, sah USB 1.1 neben seinem Vorgänger wie eine Formel 1 aus und gewann schnell an Stärke. Dank der erworbenen Popularität wurden die Verwendungsmöglichkeiten weiter diversifiziert. USB hat sich fest auf dem Markt etabliert.

USB 2.0, 2000

Hier kam der Kampfjet, hohe Geschwindigkeit mit Großbuchstaben, obwohl es ein Aspekt ist, der in dieser Version nicht aufhören wird. Von 12 Mbit / s gehen wir zu 480 Mbit / s. Dies sind ungefähr 60 Megabyte pro Sekunde unter optimalen Bedingungen, obwohl es etwas betrogen wurde. Normalerweise würden wir feststellen, dass die reale Rate früher bei 280 Mbit / s lag.

USB 2.0 wird noch lange bei uns bleiben, und dies ist hauptsächlich auf das digitale Zeitalter des neuen Jahrhunderts zurückzuführen. Die Auflösung von 1080p Full HD-Bildern führte dazu, dass die Filme, Serien oder Fotos schwerer wurden. Daher musste die Übertragungsgeschwindigkeit von Multimedia-Geräten erhöht werden, sodass sich die Geschwindigkeit im Vergleich zu 1, 1 fast vierzigmal erhöhte.

USB 3.0, 2009

Es dauerte neun Jahre, bis eine neue Version auf den Markt kam. Wenn uns USB 2.0 als Kämpfer schon schnell erschien, ist 3.0 direkt eine Weltraumrakete. Mit einer Übertragungsrate von bis zu 4, 8 Gbit / s (600 MB / s) ging dieser Fehler mit 2, 0 auf die Straße. Die Einführung dieses Anschlusses findet in den meisten Laptops, Desktops, USB-Sticks und externen Festplatten statt, obwohl es auch in Produkten wie Motherboards möglich ist.

Wir empfehlen zu lesen: USB 3.0 vs. USB 3.1 - Die wichtigsten Unterschiede.

Normalerweise können wir es in seiner Standardgröße unterscheiden, da die interne Lasche des Anschlusses normalerweise blau und nicht schwarz ist. In Version 3.0 und bis zum Erscheinen von USB 4.0 finden wir zwei spätere Varianten, die als SuperSpeed ​​oder Super Speed ​​bekannt sind:

• USB 3.1 SuperSpeed, 2013: Die Übertragungsrate steigt von 4, 8 Gbit / s (600 MB / s) auf 10 Gbit / s (1, 25 GB / s). USB 3.2 SuperSpeed, 2019: Wir sind im Jahr 2019, aber obwohl USB 3.2 für Ende des Jahres angekündigt wurde, wurde es noch nicht offiziell eingeführt. Es wird erwartet, dass es eine Übertragungsrate von bis zu 20 Gbit / s (2, 5 GB / s) erreichen wird und dass wir bis 2020 kompatible Komponenten, Peripheriegeräte und Computer finden können.

Im Zusammenhang mit diesem Abschnitt könnten Sie interessiert sein: USB 3.1 Gen 1 vs USB 3.1 Gen 2 Alle Unterschiede zwischen USB-Anschlüssen.

Portformate

Okay, jetzt, da wir über Versionen Bescheid wissen, schauen wir uns die Arten von Ports an. Hier haben wir eine ähnliche Situation wie bei HDMI. Die schlanken Formate zwingen dazu, Steckverbinder mit zunehmend reduzierten Designs für den Anschluss von Kabeln an mobile Geräte, Kameras, Laptops, Tablets und andere zu erhalten. USBs werden in dieser Liga nicht ausgelassen und da es immer einen Fehler für einen Rip gibt, sind dies ihre Formate:

Bild: Wikimedia Commons

USB Typ A.

Typ A-Steckverbinder sind das Modell, das direkt mit der CPU verbunden ist. Innerhalb dieser Kategorie finden wir folgende Größen:

Standard USB A.

Sie wissen, von welchem ​​ich spreche. Alle USB-Sticks , Mäuse, Tastaturen, Fernseher und Festplatten verwenden sie, gefolgt von einer langen Liste anderer Geräte. Wir haben sie mehr gesehen als den Comic.

• Ein USB-Typ A zeichnet sich durch eine Registerkarte aus (in der Regel schwarz, für Versionen 3.0 blau), die verhindert, dass wir sie rückwärts verbinden. Der Kontakt seiner vier Stifte verläuft in einer horizontalen Linie.

Standard USB 3.0 Typ A.

Der USB 3.0 teilt standardmäßig alle strukturellen Merkmale des Standardanschlusses vom Typ A, der von seinen älteren Brüdern verwendet wird , fügt jedoch fünf interne Pins für den bidirektionalen Vollduplex- Datenaustausch hinzu, die wir im Abschnitt über die Funktionsweise eines USB erläutern.

USB 3.0 Typ A und Typ C.

Micro USB Typ A.

Diese Micro-USB-Version vom Typ A ist veraltet und wird von vielen als veraltet angesehen. Alle vier Stifte befinden sich noch in einer horizontalen Linie, und die Position des Steckers wird durch die Form des Anschlusses und nicht durch die Verwendung einer internen Lasche garantiert.

Weitere Informationen finden Sie hier: Micro-USB: Was ist das und wofür wird es derzeit verwendet?

USB Typ B.

Steckverbinder vom Typ B sind normalerweise für Peripheriegeräte oder Geräte mit bestimmten Funktionen vorgesehen. Innerhalb dieser Kategorie finden wir folgende Größen:

Standard USB B.

• In der Regel handelt es sich um Quadrate mit zwei abgerundeten Ecken, um die korrekte Verbindung zu erleichtern. Die Stifte sind in zwei gegenüberliegende Paare unterteilt.

Es ist üblich, diese Art von Anschlüssen für Geräte oder Peripheriegeräte zu finden, die an Computer wie bestimmte Drucker oder Registrierkassen angeschlossen werden müssen.

Standard USB 3.0 Typ B.

Es ist ein Gerät für die Datenübertragungsgeschwindigkeit, da es seine fünf Pins für den Vollduplex hinzufügt. Sein Format ist etwas dicker als das Standardtyp B.

Mini USB Typ B.

Innerhalb dieser Ports finden wir zwei Verbindungsvarianten:

1. Mini USB Typ B 5-polig. 8-poliger Mini-USB Typ B.

Dies liegt daran, dass die meisten Telefone, Kameras oder Tablets extrem kleine Anschlüsse benötigen. Die Anzahl der erforderlichen Kontaktstifte kann jedoch beispielsweise aufgrund von Ladeverstärkern variieren.

Micro USB Typ B.

Folgen Sie der Linie von Micro USB Typ A und Mini USB Typ B, es scheint eine weitere Alternative zu sein, um schlanke oder kleine Geräte anzuschließen. Es ist das, was wir in den meisten unserer Mobilgeräte, Kameras oder Tablets für Funktionen wie das Anschließen des Ladegeräts haben.

Micro USB 3.0 Typ B.

Wie Micro USB Typ B, jedoch ändert sich das Format geringfügig, um den Anforderungen der verbesserten Übertragungsgeschwindigkeit gerecht zu werden.

USB Typ C.

Dies ist eine relativ junge Art von Hafen, der zur Freude vieler (einschließlich mir) nicht falsch positioniert ist. Die Anschlüsse sind vollständig symmetrisch, so dass es keinen Kampf gibt, den USB in die Position zu bringen, in der er sein sollte (was niemals der erste Versuch ist). Wir finden sie normalerweise in Peripheriegeräten wie den neuesten Tastaturen oder Smartphones .

Bild: Niridya - Eigene Arbeit, basierend auf: USB Type-C. Seit 2009 versucht die Europäische Kommission für den Binnenmarkt , Vorschriften zu erlassen, um die große Anzahl von Steckverbindern für mobile Ladegeräte auf dem Markt zu regeln und diese ähnlich wie bei Computerladegeräten zu einem einzigen Modell zu vereinen. tragbar, obwohl es bisher nicht erfolgreich war. Der letzte vorgeschlagene Kandidat war USB Typ C.

Ein Geschwindigkeitsvergleich

Hier schlagen wir ein Rennen vor, damit Sie den Unterschied zwischen den verschiedenen bisher existierenden USB-Versionen grafisch überprüfen können.

Wie Sie vielleicht bemerkt haben, haben wir angehalten, um Aspekte der Übertragungsrate zu klären. Dies liegt daran, dass die Evolution immer einige Kosten mit sich bringt und dass es für den durchschnittlichen Benutzer am häufigsten ist, seine Hardware nicht mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Markt zu aktualisieren (was ständig der Fall wäre).

Hier angekommen empfehlen wir: USB 2.0 vs USB 3.0 vs USB 3.1. und als BONUS: PC-Anschlüsse

All dies führt dazu, dass wir derzeit unterschiedliche Geräte oder USB-Anschlüsse mit unterschiedlichen Versionen haben, sodass die erwartete Datenübertragung nicht immer die maximal zulässige Geschwindigkeit erreichen kann. Das beste Beispiel hierfür ist der Engpass-Effekt, der entsteht, wenn wir unser pendrive 3.0 an einen Laptop anschließen, dessen Port 2.0 ist, um einen Film oder eine Serie zu übergeben.

Derzeit ist das größte Problem für Hersteller, dass die Technologie, um Geräte schneller zu machen, bereits vorhanden ist, aber was der Benutzer in seinem Alltag handhabt, ist "veraltet".

Schlussfolgerungen zu USB

Seien wir ehrlich, die Ankunft von USB war ein Segen und hat unser Leben in einem Jahrtausend verändert, in dem das digitale Zeitalter bereits etwas Unaufhaltsames ist. Mit immer höheren Bildqualitäten und Auflösungen wurde eine Art Universalanschluss benötigt, der der erforderlichen Datenrate gerecht wurde, und USB kam genau zum richtigen Zeitpunkt ins Spiel.

Tatsächlich werden wir den Geschwindigkeitsunterschied feststellen, je aktueller die von uns verwendete Portversion ist, aber es gibt Faktoren, die wir gegenüber den vorhandenen Versionen berücksichtigen müssen. Wenn eine externe Festplatte oder ein USB-Flash-Laufwerk mit 3.0 an einen Computer angeschlossen ist, dessen Port 2.0 ist, wird der Engpasseffekt bei der Datenübertragung nicht beseitigt. Wir müssen die Version sowohl des Senders als auch des Empfängers berücksichtigen, um maximale Leistung zu gewährleisten.