Sejarah singkat USB: pendahulu dan pecundang yang bersaing

Sebuah demonstrasi nyata dari "prinsip superposisi port USB"

teknologi USB hampir tidak bisa disebut sempurna, tetapi telah menjadi alternatif yang sangat baik untuk banyak port yang tidak mungkin kita hadapi lagi.

Seperti semua teknologi, USB telah berevolusi secara bertahap. Terlepas dari judul serial bus "universal", selama lebih dari 18 tahun di pasaran, teknologi ini telah berulang kali muncul dalam variasi baru dengan kecepatan koneksi yang berbeda dan jumlah kabel yang tak terbatas. USB Implementers Forum ,

sekelompok perusahaan yang berspesialisasi dalam standar transfer data ini, memahami tren ini dan bermaksud mengusulkan solusi untuk masalah dengan jenis kabel baru, yang dikenal sebagai Type-C. Menurut data awal, konektor ini akan menggantikan port USB Tipe-A dan Tipe-B dari semua ukuran yang disediakan untuk ponsel, tablet, komputer, dan perangkat eksternal lainnya. Type-C akan mendukung versi USB baru yang dipercepat dengan spesifikasi 10 Gbit / s generasi 3.1 in 2 dengan kemungkinan peningkatan keluaran yang lebih tinggi.

Sangat mungkin bahwa dalam beberapa tahun USB Type-C akan menjadi standar umum, berkat itu akan mungkin untuk mengucapkan selamat tinggal pada kusut kabel kusut di desktop. Sementara itu, strip komik kaustik lain dari XKCD tentang mekanisme akrab untuk memperkenalkan standar baru sedang dirilis.


Komik XKCD

Sementara itu, masih belum jelas apakah Tipe-C akan menyelamatkan kita dari invasi kabel atau hanya akan memperburuk situasi, mari kita lihat bagaimana USB telah berubah sepanjang sejarahnya, standar apa yang telah mencoba untuk bersaing dengannya dan siapa yang ingin berdebat dengan teknologi biasa untuk pemimpin. segera.

Mereka tertinggal

Jika Anda duduk di depan komputer sekitar 10 tahun yang lalu, tidak mengherankan bahwa USB adalah sesuatu yang Anda terima begitu saja. Dan, tentu saja, bahkan dengan mempertimbangkan karakteristik dan metode koneksi yang terus berubah, apa yang kita miliki jauh lebih baik daripada versi antarmuka transfer data yang sudah dikenal sebelumnya.



Jika Anda berurusan dengan komputer sebelum munculnya USB di era Pentium dan Pentium II, maka ingatlah bahwa pengguna harus terus-menerus menghubungkan sesuatu melalui port yang berbeda. Perlu menghubungkan mouse? Anda mungkin memerlukan PS / 2 atau port serial. Ingin menyambungkan keyboard? Dan lagi PS / 2, Apple Desktop Bus atau DIN port. Untuk printer dan pemindai, mereka biasanya menggunakan port paralel lama yang besar, yang juga berfungsi sebagai drive eksternal, jika Anda tidak menyukai standar SCSI. Untuk menghubungkan awalan atau joystick, Anda membutuhkan porta permainan, seperti porta yang sampai tahun 90-an digunakan di mana-mana dalam kartu suara khusus (ini adalah kenyataan sebelum membuat chip audio untuk motherboard untuk komputer desktop dan laptop).

Menurut saya, masalahnya ada di wajah. Beberapa port ini memerlukan kartu ekspansi mereka sendiri, yang juga memakan banyak ruang, dan, biasanya, tidak mudah untuk mengkonfigurasi dan me-restart-nya. Pada akhir tahun 90-an, komputer muncul dengan beberapa port USB, biasanya di bagian belakang unit sistem, paling sering port USB 1.1, mampu kecepatan hingga 12 Mbit (atau 1,5 Mbit untuk perangkat eksternal, seperti keyboard dan mouse). Produsen komponen segera beralih ke USB, meskipun port dan konektor USB secara bertahap mulai muncul di keyboard, mouse, printer, dan perangkat lain sebagai opsi tambahan, dan selanjutnya, sebagai yang utama.



Ketika USB 2.0 mulai meluas di awal hingga pertengahan 2000-an, standar menjadi pengganti yang sangat baik untuk sejumlah besar desain yang akrab. USB flash drive, pada kenyataannya, membenamkan floppy disk (dan, pada kenyataannya, kerabatnya dalam bentuk drive Zip), dan juga berkontribusi pada hilangnya CD dan DVD secara bertahap - dan sungguh, mengapa menggunakannya untuk menyimpan data dan menginstal sistem operasi saat Anda bisa memilih USB yang ringkas dan lebih fleksibel yang akan mengatasi tugas lebih cepat? Menggunakan USB 2.0, dimungkinkan untuk menghubungkan perangkat eksternal seperti adapter Wi-Fi, drive optik, port Ethernet, dll. - dan hingga saat ini, mereka harus diinstal pada komputer tanpa gagal. Meningkatkan kecepatan transfer data hingga 480 Mbps memungkinkan untuk menerjemahkan banyak ide menjadi kenyataan.Jadi jumlah port USB bertambah, dan kemudian mereka benar-benar mengganti port yang ketinggalan jaman di komputer dan (terutama) laptop. Sebagai aturan, empat atau lebih port USB sudah dapat ditemukan di panel belakang komputer stasioner, ditambah 1-2 di panel depan untuk menghemat waktu.

Datangnya zaman USB jatuh ke dalam periode penyebaran USB 2.0, sementara peningkatan kecepatan USB 3.0 hingga 5 Gb / s ternyata lebih nyaman, khususnya untuk tugas-tugas yang disebutkan sebelumnya: membuat cadangan sistem dan memindahkan file video yang berat menjadi lebih mudah, tetapi pada saat yang sama dibebaskan ruang untuk adapter Ethernet 802.11ac atau Gigabit. Sangat mudah untuk memulai OS dari hard drive USB 3.0 atau flash drive, terutama jika Anda perlu memecahkan masalah atau memulihkan data. Port USB semakin menjadi satu-satunya jenis port di komputer, karena dengan penyebaran Wi-Fi port Ethernet khusus tidak diperlukan.Penggunaan antarmuka di mana-mana menjamin dukungan untuk semua produsen chip utama dari Intel dan Qualcomm ke AMD (chip Intel modern mendukung total 14 port USB dibandingkan dengan dua yang relevan yang tersedia pada versi sistem sebelumnya).

Dengan kata lain, USB mampu, meskipun bukannya tanpa masalah, untuk berhasil dan mempertahankan dukungan pengembang luas, dan konektor USB Type-A dengan ukuran dan bentuk klasik telah disimpan di sebagian besar komputer selama hampir 20 tahun. Mengingat daftar panjang antarmuka diganti oleh teknologi USB, pencapaiannya lebih dari solid.

Siapa yang harus melalui

Setelah mengamankan USB ke posisi terdepan, beberapa jenis port tampaknya menantang dominasi tersebut. Sebagai aturan, mereka dapat mencapai sedikit keberhasilan dan mereka bahkan memiliki beberapa fungsi untuk melakukan tugas-tugas yang tidak disediakan oleh USB, tetapi sebagai hasilnya, meluasnya penggunaan yang terakhir memainkan peran yang menentukan.



Salah satu port tersebut adalah FireWire (juga dikenal sebagai IEEE 1394), sebuah standar yang didukung terutama oleh Apple dari akhir 90-an hingga awal 2010. Saat itu, FireWire memiliki beberapa keunggulan dibandingkan USB. Perangkat FireWire dapat dihubungkan secara seri satu sama lain, yaitu, satu port sudah cukup untuk menghubungkan selusin perangkat; Operasi FireWire tidak memerlukan banyak intervensi dari prosesor host; standar FireWire juga dapat mengirimkan data dalam dua arah sekaligus (prinsip "dupleks-penuh"), sedangkan USB 1.1 dan 2.0 - hanya dalam satu arah ("setengah dupleks"). Selain itu, selama periode yang ditinjau, FireWire biasanya lebih cepat daripada USB. FireWire 400 mendukung kecepatan hingga 400 Mbit dibandingkan dengan 12 Mbit untuk USB 1.1, dan FireWire 800 melakukan 800 Mbit secara bersamaan, yang menonjol dibandingkan 480 Mbit,diusulkan oleh USB 2.0.

Masalah utama FireWire adalah penerapan standar ternyata jauh lebih mahal, karena chip khusus diperlukan untuk mengontrol pengoperasian komputer dan perangkat eksternal. Pada awalnya, pengguna FireWire bahkan harus membayar biaya lisensi untuk Apple, yang peringkatnya baru mulai tumbuh di akhir tahun 90-an dan awal 2000-an, meskipun itu jauh dari kekuatan perusahaan saat ini. Kebingungan dimulai dengan nama-nama, yang, pada kenyataannya, hanya nama-nama satu standar - di sini adalah Sony iLINK dan bertele-tele "IEEE 1394". Transisi dari FireWire 400 ke FireWire 800 juga membutuhkan penggunaan kabel, sementara USB 1.0, 1.1, 2.0, dan 3.0 menggunakan konektor yang kompatibel secara fisik untuk semua generasi standar (dengan beberapa tambahan mengenai versi mini dan mikro).

Akibatnya, biaya final drive eksternal dan peralatan video, yang membutuhkan jumlah lalu lintas yang signifikan, telah meningkat secara signifikan; standar USB masih lebih murah, dan karena itu digunakan lebih sering. Saat ini, versi baru FireWire dengan kecepatan maksimum 1,6, 3,2 dan 6,4 Gb / s sedang dalam berbagai tahap pengembangan, tetapi karena Apple tidak lagi mendukung standar ini di sebagian besar produknya, investasi antarmuka telah berkurang secara signifikan.



Berkat antarmuka yang dipercepat, port Thunderbolt menggantikan FireWire di Apple Mac di Apple. Thunderbolt, pertama-tama, dikaitkan dengan komputer Mac, karena untuk pertama kalinya standar ini diluncurkan hanya pada salah satu bunga poppy, dan itu adalah Mac yang memimpin dalam lini produk Apple. Bahkan, Thunderbolt dikembangkan oleh Intel. Awalnya, standar, kemudian Light Peak, bertanggung jawab untuk transfer data di kedua arah dengan kecepatan hingga 10 Gb / s, yang dua kali lebih tinggi dari USB 3.0. Dan ini, tentu saja, memastikan keberhasilan proyek di pasar satu atau dua tahun sebelum USB 3.0 ditetapkan sebagai standar paling umum untuk kebanyakan komputer.

Pengontrol Thunderbolt generasi kedua meningkatkan kecepatan hingga 20 Gb / dtk, mengubah mekanisme transfer data. Pengontrol Thunderbolt generasi pertama mentransmisikan data pada satu bus pada 10 Gb / s dan dapat menerima data pada bus PCI Express lainnya; Thunderbolt 2 menggabungkan dua aliran, yang menjamin peningkatan kecepatan transfer data dalam satu arah. Tidak satu pun dari port ini yang diterima secara umum, dan tetap merupakan pengembangan untuk Mac, motherboard workstation profesional dan kartu ekspansi.

Sampai saat itu, perubahannya kecil, dan kemudian Thunderbolt 3, versi baru teknologi 40 Gb / s, yang, lihatlah, menggunakan port USB Type-C, dirilis. Port Thunderbolt baru masih memerlukan pengontrol terpisah, tetapi mereka sepenuhnya kompatibel dengan USB Type-C dan memberikan dukungan untuk 10 Gb / s USB 3.1 generasi kedua. Baru-baru ini, port yang sama muncul pada beberapa laptop kelas atas, khususnya, di jajaran Dell XPS dan tablet HP Elite x2.Ini tidak sangat mirip dengan ukuran USB, tetapi sebelumnya Thunderbolt bahkan tidak dapat memimpikan dukungan serius seperti itu dari produsen PC besar. .

Namun demikian, pencipta Thunderbolt mengulangi kesalahan yang sama yang tidak dapat dimaafkan seperti FireWire: Thunderbolt mengasumsikan pengontrol dan kabel terpisah di PC, ditambah produsen komponen harus mengotak-atik chip tambahan yang diperlukan agar antarmuka dapat bekerja. Secara teoritis, Intel dapat mengambil keuntungan dari otoritasnya dan mempromosikan Thunderbolt di pasar dengan memprakarsai integrasi pengontrol yang disebutkan ke dalam setiap chip yang diproduksi, tetapi tidak ada kesulitan di sini juga. Pendekatan ini meningkatkan jumlah silikon yang diperlukan untuk menghasilkan setiap chip, yang berarti biaya lagi, dan Intel tidak mungkin ingin membayar sendiri. Selain itu, dalam kasus ini, rangkaian mikro akan membutuhkan lebih banyak energi, dan Intel sudah memanjat keluar dari kulitnya untuk mengurangi indikator tersebut.

Saat ini, faktor-faktor di atas menjelaskan mengapa Thunderbolt digunakan pada sejumlah sistem. Dan meskipun ini adalah pilihan yang sangat baik untuk pemilik layar 4K atau orang-orang yang terus-menerus mengirimkan sejumlah besar informasi, untuk sebagian besar pengguna USB biasa, ini tetap merupakan cara tercepat dan paling umum untuk menyelesaikan tugas.

Pesaing baru

Hambatan utama untuk pengembangan USB lebih lanjut mungkin adalah teknologi yang melakukan fungsi serupa, tetapi tanpa kabel.



Seringkali kita memilih teknologi nirkabel yang menyelesaikan tugas-tugas yang dulunya adalah takdir USB. Layanan sinkronisasi data cloud memperbarui email, daftar kontak, kalender, file, dan daftar belanja online tepat waktu di semua perangkat yang tersedia tanpa kabel apa pun. Bluetooth, NFC, Wi-Fi Direct, dan AirDrop adalah pengganti USB yang hebat untuk mentransfer file individual, sementara Miracast dan AirPlay menyediakan konektivitas nirkabel untuk perangkat apa pun ke TV (walaupun beberapa model tanpa fitur bawaan masih memerlukan penerima kabel seperti Apple TV, atau Chromecast). Printer, kamera dengan Wi-Fi dan kartu memori juga semakin umum.

Sebagai aturan, tangkapan utama dari opsi yang tercantum terletak pada kecepatan. Jika Anda perlu mentransfer banyak foto atau memproses video dengan resolusi 1080 piksel yang diambil dari smartphone, Anda kemungkinan besar tidak akan memerlukan bel dan peluit nirkabel ini, karena USB 2.0 jauh lebih cepat dan lebih dapat diandalkan. Pengguna PC yang tidak berpengalaman, seperti sebelumnya, akan menggunakan USB untuk menghubungkan perangkat seluler ke komputer, karena tidak mudah untuk menginstal ROM Android favorit, mentransfer data melalui Wi-Fi atau Bluetooth.

Bahkan jika Anda tidak pernah menghubungkan apa pun ke komputer, semua perangkat entah bagaimana terikat ke kabel - tanpa daya, tidak ada apa-apa. Ada upaya untuk mengganti USB dengan salah satu dari beberapa standar pengisian nirkabel, tetapi masih ada banyak kekurangan dalam perkembangan tersebut. Sejumlah besar produk menyulitkan proses standardisasi untuk satu pengisi daya (walaupun beberapa perusahaan berupaya menyelesaikan kesalahpahaman yang menjengkelkan ini). Pabrikan komponen harus menemukan cara untuk mengintegrasikan pengisi daya nirkabel ke dalam desain telepon yang ada atau melepaskan pengisi daya tambahan. Tapi bagaimanapun, tidak ada begitu banyak jenis pengisi daya baru, dan biayanya, tentu saja, tidak seefektif ketika terhubung langsung ke jaringan. Dan, hal yang paling menarik adalah bahwa sebagian besar perangkat ini masih membutuhkan penggunaan USB.

Bagaimanapun juga, kecil kemungkinan bahwa sesuatu akan terjadi pada USB dalam waktu dekat, bahkan dengan pengembangan aktif dari proyek nirkabel yang kompetitif. Sama seperti munculnya Wi-Fi tidak crash Ethernet kabel, tidak mungkin teknologi nirkabel akan menggantikan USB. Setidaknya jangan sekarang. Bahkan dengan mempertimbangkan kinerja luar biasa dalam hal kecepatan dan penampilan semua jenis pengendali yang layak, perlu diakui bahwa kecepatan, kenyamanan, dan kompatibilitas yang ditawarkan oleh USB akan memberikan standar ini dengan lebih dari satu tahun keberadaan yang sukses.

Sumber: Arstechnica

Source: https://habr.com/ru/post/id387133/