USB (Universal Serial Bus) — это стандарт интерфейса для подключения периферийных устройств к компьютеру и другим электронным устройствам. С помощью USB можно подключать принтеры, сканеры, флешки, клавиатуры, мыши, музыкальные плееры и другие устройства. При подключении устройства через USB компьютер автоматически определяет его тип и устанавливает драйвер для работы устройства.
С момента своего появления в середине 1990-х годов USB стал одним из самых распространенных способов передачи данных и питания между устройствами. За эти годы технология USB значительно эволюционировала, и сегодня существует множество типов разъемов и версий этого стандарта.
Что было до USB
До появления USB периферийные устройства подключались через индивидуальные порты. Для этого использовались различные интерфейсы, каждый со своими особенностями и недостатками:
- Serial (RS-232)
Использовался для подключения модемов, мышей и некоторых других устройств. Скорость передачи данных была низкой, а каждый разъем поддерживал только одно устройство.
- Parallel
Использовался в основном для подключения принтеров. Обеспечивал более высокую скорость передачи данных по сравнению с последовательным портом, но имел более громоздкий разъем.
- PS/2
Использовался для подключения клавиатур и мышей. Он предоставлял отдельные разъемы для каждого устройства, что ограничивало количество подключаемых устройств.
- SCSI (Small Computer System Interface)
Использовался для подключения жестких дисков, сканеров и других устройств. Предлагал высокую скорость передачи данных и возможность подключения нескольких устройств через один интерфейс, но требовал сложной настройки.
- FireWire (IEEE 1394)
Разработан Apple и использовался для подключения устройств, требующих высокой скорости передачи данных, — видеокамеры и внешние жесткие диски. Он обеспечивал высокую производительность, но был менее распространен из-за высокой стоимости.
Как придумали USB
С увеличением числа устройств возникла необходимость в стандартизированном методе передачи данных, так как использование разных разъемов стало неудобным для пользователей, требовались переходники, сложные настройки и больше места в рабочем пространстве. Это привело к созданию USB.
Стандарт USB был установлен в 1996 году американскими компаниями IBM, Intel и Microsoft, чтобы упростить подключение периферийных устройств. Первый стандарт USB 1.0 обеспечивал скорость передачи данных до 12 Мбит/с и поддерживал подключение и питание периферийных устройств.
Первоначально принятие технологии USB шло медленно, потому что производители компьютеров медлили включать порты USB в свои системы до появления USB-совместимых периферийных устройств. Производители периферийных устройств не хотели продвигать USB-продукты до тех пор, пока USB-порты не стали повсеместными на новых компьютерах. Кроме того, поддержка операционных систем была довольно скромной на момент запуска технологии.
Введение первой модели iMac от Apple Inc. в 1998 году стало важным прорывом в этом вопросе. Создав популярный и хорошо принятый компьютер только с USB-подключениями, Apple заставила других производителей принять этот стандарт. С тех пор большинство периферийных устройств, включая принтеры, сканеры и клавиатуры, используют USB. Даже создание новых технологий, таких как флешки, которые заменили дискеты, было вызвано принятием этого стандарта.
Дизайн USB теперь стандартизирован форумом разработчиков USB (USB Implementers Forum, USB-IF), который состоит из организаций, поддерживающих и продвигающих USB.
Какие USB-разъемы бывают
1. Оригинальный USB — USB 1.0, разработанный в 1996 году. В 1998 году был разработан USB 1.1 с улучшенной совместимостью.
2. USB 2.0 появился в 2000 году, обеспечивая скорость передачи данных до 480 Мбит/с, что в 40 раз быстрее, чем у предыдущего USB. Совместим с портами USB 1.1.
3. USB 3.0, 3.1 и 3.2: USB 3.0 (SuperSpeed) поддерживает скорости до 5 Гбит/с. USB 3.1 (2014) — до 10 Гбит/с, USB 3.2 (2017) — до 20 Гбит/с. Совместимы с разъемами Type-C и поддерживают двунаправленную передачу данных.
4. USB4 — выпущен в 2019 году, основан на стандарте Thunderbolt 3 от Intel. Поддерживает динамическое использование одного высокоскоростного соединения для различных типов устройств.
Классификация по типу разъема
- USB A: Самый распространенный тип разъема, используется в ноутбуках и настольных ПК.
- USB B: Квадратный разъем, используется для сканеров, принтеров и внешних дисководов.
- Type-C или USB C: Наиболее универсальный и компактный разъем, поддерживает двунаправленную передачу данных и заряда. Принят как стандарт в ЕС для зарядки устройств.
- Lightning: Используется в устройствах Apple — iPhone и iPad. Совместим только с продуктами Apple.
- Mini USB: Оптимизированный для портативных устройств, таких как камеры и игровые контроллеры.
- Micro USB: Используется в мобильных устройствах, сейчас вытесняется Type-C. Модификация Micro B SuperSpeed обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
Нужно ли извлекать устройство безопасно?
Многие пользователи до сих пор задаются вопросом, так ли необходимо использовать функцию безопасного извлечения устройства. Хотя даже на сайте Microsoft производители Windows напоминают о необходимости безопасного извлечения внешнего оборудования.
Безопасное извлечение гарантирует, что все процессы завершены и флешка может быть удалена без риска для данных и устройства. В противном случае могут возникнуть следующие проблемы:
- Потеря данных — если файл еще не был полностью записан, данные могут быть повреждены.
- Повреждение файловой системы, что может привести к необходимости форматирования флешки.
- В редких случаях возможны физические повреждения устройства.
- Некоторые устройства могут иметь специфические требования и не поддерживать автоматическое завершение всех операций при извлечении.
Современные ОС и безопасность извлечения
Сегодня операционные системы стали более эффективными в обработке процесса извлечения флешек. Однако все еще есть некоторые нюансы, которые стоит учитывать.
- Windows 10 и выше
— В Windows 10 и выше по умолчанию включена политика «Быстрое удаление». Это означает, что система минимизирует использование кеша записи, что позволяет извлекать флешку без необходимости использовать функцию безопасного извлечения. Тем не менее если на флешке выполняется операция записи данных, безопасное извлечение все равно рекомендуется.
— Если пользователь изменил настройки политики на «Лучшее выполнение» (использование кеша записи для повышения производительности), то безопасное извлечение обязательно, чтобы избежать потери данных. - macOS
— Хотя macOS также оптимизирована для безопасного извлечения флешек, рекомендуется использовать функцию «Извлечь» (Eject) для внешних дисков и флешек, чтобы убедиться, что все данные были записаны и устройство может быть безопасно отключено. - Linux
— Большинство современных дистрибутивов Linux обрабатывают безопасное извлечение аналогичным образом. Однако рекомендуется использовать команду “umount” или соответствующую графическую утилиту для извлечения устройства, чтобы убедиться в завершении всех операций записи.
Для обеспечения безопасности данных и корректной работы устройств все же рекомендуется использовать функцию безопасного извлечения, особенно если вы не уверены, что все операции записи завершены, или используете флешку на различных устройствах и операционных системах.
Главное о USB
USB-разъемы играют ключевую роль в современной электронике, обеспечивая удобство и универсальность подключения различных устройств. Каждое поколение стандарта USB — от первых версий USB 1.0 до новейших USB4 — приносило улучшения в скорости передачи данных, мощности и функциональности.
Типы разъемов USB Type-A, Type-B, Type-C и специализированные Micro и Mini USB, каждый из которых имеет свои уникальные особенности и области применения, позволяют пользователям находить оптимальные решения для своих нужд.
Понимание различий между этими типами и версиями USB помогает выбрать подходящие устройства и аксессуары, обеспечивая надежное и эффективное соединение.
