Что такое интерфейс usb 3.0 и 2.0. В чем разница между USB2.0 и USB3.0

Когда Seagate продемонстрировала диск с SuperSpeed USB на выставке CES в январе, было ясно, что первые устройства появятся уже в этом году. Так и случилось: организация по поддержке стандарта USB 3.0 USB-IF (USB Implementers Forum) объявила, что первые продукты с USB 3.0 уже готовы к выходу на рынок. Интерфейс USB очень популярен – более 3 млрд устройств, поставленных в 2008 году, были оснащены им. Действительно ли необходим новый стандарт? Безусловно. 1. Что такое USB 3.0? Названный "SuperSpeed USB", USB 3.0 представляет следующее поколение соединения между компьютером и периферией (цифровыми камерами, портативными медиаплеерами, мобильными телефонами, внешними жёсткими дисками и тому подобное). Он призван заменить текущий стандарт USB 2.0 "Hi-Speed". Из объяснения USB-IF следует: "SuperSpeed USB привносит существенные усовершенствования в распространённый стандарт USB, но сохраняет совместимость с миллиардами USB-устройств, представленных на рынке. Скорость передачи данных возрастает в 10 раз и увеличивается энергоэффективность". 2. Насколько быстр USB 3.0? Как уже упомянуто, новая спецификация в 10 раз быстрее USB 2.0, имеющего максимальную пропускную способность 480 Мбит/с. Пиковая производительность – 5 Гбит/с. Это означает, что файл размером 25 Гб можно передать приблизительно за 70 секунд – гигантский переход, ведь у соединения по предшествующему интерфейсу на то же задание уйдёт 14 минут. А если некое устройство довольствуется еще более старым USB 1.1, то пользователь будет вынужден терпеть 9 часов. Поэтому обновление делает SuperSpeed USB идеальным решением для массы задач, таких как копирование больших изображений, видео или резервирование данных на внешний носитель. 3. USB 3.0 не только быстрый, но и двунаправленный

В отличие от второй версии, где данные передаются только в одну сторону в ходе одной операции, USB 3.0 поддерживает одновременное считывание и запись. Достигнута такая функциональность благодаря добавлению четырёх новых линий к разъёму предшествующего интерфейса: две для передачи данных и две – для приёма. Общее количество линий таким образом увеличено до 8 (в USB 2.0 - 5). 4. USB 3.0 более энергоэффективен USB-IF подняла максимальный ток на шине с 500 мА до 900 мА. Это позволит потребляющим большую мощность устройствам получать питание от компьютера, а USB-хабы будут поддерживать больше соединений. Кроме того, имеющая аккумуляторы электроника будет заряжаться быстрее. В USB 3.0 внесены изменения в протокол опроса, благодаря чему контроллер не станет беспрерывно обращаться к подключённому устройству в ожидании передачи данных и тратить зря энергию. Вместо этого сами устройства будут посылать сигнал, когда инициирована операция передачи. 5. USB 3.0 будет работать с имеющими устройствами с USB 2.0 Несмотря на то, что SuperSpeed USB основан на новом аппаратном обеспечении и разводке кабелей, стандарт разработан с учётом обратной совместимости с предшественником. Это повлияло на конструкцию нового разъёма, объединяющего шину третьей версии и Hi-Speed USB. К примеру, при наличии ПК с USB 3.0, соответствующего кабеля и оснащённой усовершенствованным интерфейсом камеры скорость обмена информацией между ними будет приближаться к 500 Мб/с. Однако заменив камеру на модель с USB 2.0, "слабое звено" опустит максимальную планку до 480 Мбит/с. 6. Где же устройства?

На данный момент существует всего несколько продуктов с USB 3.0: хост-контроллер NEC, HD-камера Point Grey, жёсткий диск от Buffalo, внешний диск Hard Drive XS 3.0 от Freecom и образец материнской платы от ASUS. Все изделия были показаны на Intel Developer Forum (IDF). Однако это только начало, причём начало многообещающее. Согласно данным исследовательской компании InStat, новый стандарт к 2013 году будет занимать 25% рынка USB. Материалы

На заре компьютерных технологий одной из основных проблем пользователя была плохая совместимость устройств - за подключение периферии отвечало множество разнородных портов, большинство из которых отличалось громоздкостью и низкой надёжностью. Решением стала «универсальная последовательная шина» или, сокращённо, USB. Впервые новый порт был представлен широкой публике в далёком 1996 году. В 2001-м покупателям стали доступны материнские платы и внешние устройства стандарта USB 2.0, а в 2010-м появился USB 3.0. Так в чём же отличия этих технологий и почему обе до сих пор востребованы?

Отличия стандартов USB 2.0 и 3.0

Прежде всего, стоит отметить, что все USB-порты совместимы между собой. Это значит, что подключение медленного устройства к быстрому порту и наоборот возможно, однако скорость обмена данными будет минимальной.

«Опознать» стандарт разъёма можно визуально - у USB 2.0 внутренняя поверхность окрашена в белый цвет, а у USB 3.0 - в синий.

Кроме того, новые кабели состоят не из четырёх, а из восьми проводов, что делает их более толстыми и менее гибкими. С одной стороны, это увеличивает функциональные возможности устройств, улучшает параметры передачи данных, с другой - повышает стоимость кабеля. Как правило, кабели USB 2.0 в 1,5–2 раза длиннее своих «быстрых» сородичей. Есть различия в размерах и конфигурации схожих версий разъёмов. Так, USB 2.0 делится на:

• тип A (обычный) – 4×12 мм;
• тип B (обычный) – 7×8 мм;
• тип A (Mini) – 3×7 мм, трапециевидный со скруглёнными углами;
• тип A (Micro) – 2×7 мм, прямоугольный;
• тип B (Micro) – 2×7 мм, прямоугольный со скруглёнными углами.

В компьютерной периферии чаще всего используется обычный USB Тип A, в мобильных гаджетах - Тип Б Mini и Micro. Классификация USB 3.0 тоже сложная:

• тип A (обычный) – 4×12 мм;
• тип B (обычный) – 7×10 мм, сложной формы;
• тип B (Mini) – 3×7 мм, трапециевидный с прямыми углами;
• тип B (Micro) – 2×12 мм, прямоугольный со скруглёнными углами и выемкой;
• тип C - 2,5×8 мм, прямоугольный со скруглёнными углами.

В компьютерах по-прежнему превалирует Тип A, но Тип C с каждым днём набирает всё большую популярность. Переходник для этих стандартов показан на рисунке.

Таблица: основные сведения о возможностях портов второго и третьего поколения

Пока что рано списывать USB 2.0 со счетов - этот стандарт широко применяется для подключения клавиатуры, мыши, принтеров, сканеров и других внешний устройств, используется в мобильных гаджетах. Но для флешек и внешних дисков, когда первична скорость чтения и записи, лучше подходит USB 3.0. Он же позволяет подключать больше устройств к одному хабу и быстрее заряжать аккумуляторы из-за большей силы тока.

3.0, а отсюда возникал вопрос: что это и в чем ее отличие от USB 2.0?

Что же такое USB вообще? USB - это универсальная последовательная шина - Universal Serial Bus . Ее разработчик - индийский инженер-программист Аджай В., с того далекого 1996 года эта технология является стандартным (и очень привычным на сегодня) способом подключения к компьютеру. Сегодня практически все устройства (мышь, принтер, сканет и пр.) пользуются этой технологией. А продано на сегодня продано более 10 млрд. этих устройств.

Что такое USB 3.0?

В сентябре 2007 года Intel объявила о создании технологии USB 3.0 (или SuperSpeed USB), которая характеризуется очень высокими показателями скорости и производительности. Главное отличие USB 3.0 от USB 2.0 - это, конечно же, скорость. USB 2.0, по теории, должна иметь скорость 480 Мбит/ сек, но на практике не дает и 250 Мбит/сек. SuperSpeed USB в теории может показать максимальную скорость 4,8 Гбит /сек, т.е. в десять раз больше скорости USB 2.0.

Другое важное отличие - увеличение силы тока до 900 мА в USB 3.0 (у USB 2.0 - 500 мА). То есть можно подпитывать от одного хаба большее количество устройств, или же вообще убрать отдельные блоки питания, т.е. с одного контроллера может "кормиться" 6 устройств по 150мА или одно - съесть все 900. Минимальное рабочее напряжение подключенного устройства снижено до 4 Вольт.

Кабель USB 2.0 имеет 4 провода. В новом кабеле на две витые пары больше, что делает его более толстым. Новые контакты расположились отдельно от старых, в другом контактном ряду. Кабель для SuperSpeed USB отличается от своего предшественника визуально, стоит только взглянуть на контакты. Поэтому новые кабели более толстые и менее гибкие, ну и более дорогие. Все перечисленное повлияло и на максимальную длину кабеля: рекомендуемый кабель с USB 2.0. 5 метров; длина SuperSpeed USB ограничена максимумом 3 метрами. Но кабель имеет специальное покрытие, предотвращающее помехи электромагнитных полей.

Windows не поддерживает версию 3.0 в XP, Linux стал поддерживать USB 3.0 с версии 2.6.31.

Итак, основные отличия USB 2.0 от USB 3.0:

1. Скорость передачи данных в 10 раз выше.
2. Увеличение силы тока почти в 2 раза делает возможным от одного порта подпитывать больше устройств.
3. Новая технология более дорогая, а кабель при этом более толстый и менее длинный - пожалуй, основной недостаток новой версии.
4. USB 3.0 не поддерживается всеми операционными системами.

Не столь очевидный, но важный момент: с версией 3.0 USB, плюс ко всему, станет изохронным и полнодуплексным, т.е. станет возможным независимо передавать данные в обе стороны с максимальной скоростью. Ранние версии USB полудуплексные, а, следовательно, заявленная максимальная скорость достигалась только при передаче данных в одном направлении. Усовершенствование важно для будущих высокоскоростных USB 3.0 SSD и других устройств хранения данных, т.к. интерфейс не будет ограничивать потенциальные возможности устройства при одновременном выполнении чтения и записи.

Для достижения таких характеристик в USB 3.0 SuperSpeed изменена конструкция разъёмов и кабелей с сохранением максимальной совместимости с предыдущими версиями стандарта там, где это возможно.
Как было сказано выше, в новой версии для передачи данных добавлено ещё две дифференциальные пары для SuperSpeed-режима и отдельный экран, поэтому кабель по конструкции и диаметру напоминает экранированную витую пару (STP) категории 6, а SuperSpeed часть USB 3.0 производительностью и использованными методами передачи информации очень напоминает PCI-E 2.0 1x во внешнем исполнении, но являясь с ним полностью несовместимой.

Добавлен новый тип разъёма - USB Powered B. В дополнение к уже имеющимся в USB 3.0 контактам появились два совершенно новых - DPWR и DGND, обеспечивающие возможность питания контроллера подключенным к нему устройством (а не наоборот, как было в других версиях интерфейса).

Кроме того, USB 3.0 SuperSpeed контроллер организует индивидуальный виртуальный канал до каждого устройства, а не транслирует все передаваемые данные всем подключенным к контроллеру устройствам, что позволяет (с оговорками) назвать USB 3.0 хаб свитчем - им он фактически и является.

Что касается механического ресурса, то обычные полноразмерные USB 3.0 коннекторы рассчитаны на полторы тысячи "подключений-отключений", коннекторы повышенной прочности - на пять тысяч циклов, а коннекторы USB 3.0 Micro наиболее "живучие" - они должны выдержать до десяти тысяч подключений-отключений.

Типы разъёмов и совместимость

SuperSpeed разъёмы, помимо четырех контактов, сохранённых на привычных местах для совместимости с предыдущими версиями стандарта, имеют ещё пять специфичных контактов, находящихся глубже внутри разъёмов и нужных для работы в новом скоростном режиме. Однако, полной обратной совместимости не достигнуто, ниже кратко перечислены исходы возможных сочетаний:

• Устройство USB 2.0 с разъёмом USB типа A, например, флешка, можно подключить к USB 3.0 контроллеру, и оно будет работать.
• Устройство USB 2.0 с разъёмом USB типа B, например, принтер, можно подключить к USB 3.0 контроллеру стандартным кабелем USB 2.0 A<->B, и оно будет работать, разъёмы на кабеле просто не достанут до отвечающих за USB 3.0 контактов.
• Устройство USB 3.0 с разъёмом USB типа A можно подключить к контроллеру USB 2.0, и оно должно работать в режимах USB 2.0.
• Устройство USB 3.0 не будет работать с контроллером USB 1.1.
• Кабель USB 3.0 типа B невозможно подключить к разъёму USB 2.0, разъёмы старого типа недостаточно глубоки для него.

Для гарантированной надёжной передачи данных интерфейс USB 3.0 использует кодирование 8/10 бит. Один байт (8 бит) передаётся с помощью 10-битного кодирования, таким образом повышается надежность передачи в ущерб пропускной способности. Поэтому переход с битов на байты осуществляется с соотношением 10:1 вместо 8:1.

* - кодирование 8/10 бит.

Режимы энергосбережения

Понятно, что основная цель интерфейса USB 3.0 - повышение доступной пропускной способности, но новый стандарт эффективно оптимизирует энергопотребление. Интерфейс USB 2.0 постоянно опрашивает доступность устройств, расходуя таким образом энергию. USB 3.0 же имеет четыре состояния подключения, названные U0-U3. Состояние подключения U0 соответствует активной передаче данных, а U3 погружает устройство в "сон".

Если подключение бездействует, то в состоянии U1 будут отключены возможности приёма и передачи данных. Состояние U2 отключает внутренние тактовые импульсы. Соответственно, подключённые устройства могут переходить в состояние U1 сразу же после завершения передачи данных, что, вероятно, должно дать ощутимые преимущества по энергопотреблению по сравнению с USB 2.0.

Оставьте свой комментарий!

Существует множество разновидностей и модификаций даже самого простого и доступного электронного оборудования, такого, например, как .

Не многие обращали внимание, но даже они имеют две распространенные модификации – 3.0 и 2.0.

В данной статье мы рассмотрим USB 2.0 и USB 3.0, обсудим их отличия и скорость.

Особенности понятия

Существуют всеми известные прямоугольные посты для подключения формата USB. В них нужно подключать соответствующие кабели, карты памяти и т. п.

Физически все эти порты одинаковы (по габаритам и внешнему виду), в них можно подключать любое устройство соответствующего формата.

Однако порты отличаются по конфигурации, и существует их два вида USB 2.0, и USB 3.0. Как ясно из обозначения, версия 3.0 является более новой и современной, чем 2.0. Она обладает лучшими эксплуатационными характеристиками по многим параметрам. Однако данные форматы являются условно совместимыми, то есть особой проблемы подбор соответствующих устройств представлять не будет.

Тем не менее, эти конфигурации имеют достаточно сильно отличающиеся эксплуатационные характеристики, и именно о них будет рассказано в данном материале.

История

Чтобы полностью понимать различия между двумя этими версиями, необходимо разобраться в том, что такое USB, как работает такой порт и чем принципиально отличен от других типов.

USB – это аббревиатура от англоязычного словосочетания «универсальная последовательная шина» (universal serial bus).

Основное положительное отличие такого формата от всех остальных в том, что с его помощью можно передавать абсолютно любые данные и типы информации, по такому порту можно подключить любое устройство.

Именно эти особенности делают данный тип слота таким популярным и распространенным на протяжении уже очень многих лет. За это время появилось множество его разновидностей и конфигураций, основное отличие между которыми в .

Старые ПК не отличались высокой универсальностью подключений – они имели множество разнообразных портов под те или иные цели, то или иное оборудование. Но начиная с 1994 года велась разработка над многофункциональным универсальным портом, каким и стал в итоге USB. Первая версия устройства, похожего на современное, появилась в 1996 году и носила обозначение 1.0.

Скорость ее была минимальной и едва дотягивала до 1,5 Мбит/с. А в 2000 году появилась следующая версия – 2.0, и она имела более применимую для работы скорость 480 Мбит/с.

Такая скорость уже позволяла действительно пользоваться портом в полной мере, так как наконец стало возможным подключать к порту простенькое оборудование, вроде .

Версия 3.0, которая является самой новой и современной в настоящий момент, увидела свет в 2008 году. Она теоретически позволяет развить очень высокую скорость, вплоть до 5 Гб/сек. Такая скорость позволяет подключать к порту не только простое оборудование и карты памяти, но и более или менее сложные и производительные устройства, например, .

Разработку новой версии порта активно спонсировали многие мировые бренды, ведущие производители в компьютерной и микроэлектронной сфере.

Они были заинтересованы во введении стандартизированного универсального разъема, позволяющего работать даже со сложными устройствами, так как такой подход существенно упростил бы производство и помог охватить больший рынок.

Основные отличия

Чем же отличаются разновидности этих портов друг от друга?

Можно выделить несколько основных различий:

• Визуально отличить все три версии друг от друга очень просто – версия 1.0 отсутствует на всех компьютерах, выпущенных после 2009 года, порты версии 2.0 не имеют окраски (цвет белый), а порты версии 3.0 окрашены в синий цвет, так что определить их можно еще до покупки устройства, не заглядывая в техническую документацию;
• Скорость передачи - главное функциональное отличие этих устройств. Оно становится очевидным при их использовании, и именно оно – причина того, что одно и тоже устройство в разных портах может работать с разной скоростью. Хотя скорость передачи версии 3.0 реально гораздо ниже заявленных максимальных 5 Гб/с, она все равно остается гораздо более высокой, чем у второй версии;
• Эксплуатационное отличие также имеется и оно заключается в силе тока. Если в старой версии она составляла 500 мА, то в новой она составляет уже почти 900 мА. Благодаря этой особенности такой порт может питать электроэнергией несколько мощных устройств при использовании разветвителя;
• С точки зрения непосредственного устройства кабеля также есть некоторые различия. Если старая версия имела всего 4 провода под оплеткой, то новая имеет их 8, благодаря чему ускоряется работа. Но также именно по этой причине кабель новой версии более толстый. В этом есть и негативные стороны, так как такое устройство кабеля ограничило его максимально возможную длину до 5 метров и значительно повысило его стоимость;
• Ни одна старая версия операционной системы Windows, включая ХР не будет работать с новой версией порта , так как технически не приспособлена для этого. Все кабели и порты версии 3.0 все равно при подключении к устройству с такой старой операционной системой будут работать в версии 2.0.

Таким образом, хотя данная версия и имеет ряд неоспоримых преимуществ, как более новая, имеются у нее и серьезные недостатки.

Ограниченность длины кабеля может быть очень неудобной для многих пользователей, а особенно при организации рабочих мест.

Совместимость

Совместимы ли версии 2.0 и 3.0, можно ли подключить кабель одной версии к порту другой?

Технически это возможно – устройство будет исправно работать, так как порты физически совместимы. Однако всегда будут возникать значительные изменения в функционировании.

А именно, при такой комбинации USB всегда будет работать по параметрам более старой версии, то есть, в данном случае, в формате 2.0.

Дело в том, что тогда как новая версия приспособлена для временного «отката» до старой, старая просто не имеет технических и конструктивных возможностей для работы в формате 3.0, как ясно из написанного выше.

Таким образом, данные версии можно назвать условно совместимыми.

<Рис. 4 Внешний вид>

Всем привет Поговорим о флешках, а вернее о их совместимости. Значит напишу так, ну не особо углубляясь в термины, чтобы вам было понятно ну и чтобы не грузить вас. Значит что такое флешка? Это накопитель. Чтобы туда данные попали, то нужен кабель, ну разьем, порт. Это грубо говоря интерфейс. Но чтобы был максимальный комфорт, то нужно чтобы данные попадали на флешку максимально быстро, как и считывались с нее. Вот над этим работают постоянно, придумывая новые стандартны передачи данных.

Сегодня, ну на 2016 год, самой популярной ревизией есть как USB 3.0, так и USB 2.0, может быть что последняя даже популярна. Отличаются эти версии в основном скоростью и силой тока. Это два главных отличия. Значит что я могу тут сказать, могу только обрадовать, ибо версии USB 2.0 и USB 3.0 полностью совместимы!

То есть флешка USB 3.0 будет спокойно работать в разьеме USB 2.0 и наоборот. Однако что важно понимать, что все это будет работать на скорости USB 2.0, честно говоря не помню сколько там той скорости, но все равно на деле меньше, чем пишут. Скажу от себя, версия 3.0 по ощущениям в два-три раза быстрее чем 2.0, но по характеристикам еще больше.

Скорости это одно, но есть еще такая штука как сила тока, вот тут уже немного интереснее. Версия USB 2.0 может обеспечить до 500 мА, а версия 3.0 до 900 мА, напряжение у обоих 5В. Но вот тут главное то, что современные жесткие диски, ну те которые подключаются по интерфейсу USB 3.0, то я не знаю как они будут работать, если их подключить к порту 2.0. Могут работать хорошо, а могут и не очень. Для жестких дисков очень важно качественное и стабильное питание. В общем этот момент важный и вам нужно учесть, тоже самое касается и подзарядок от USB-портов. Проверьте, не будет ли проблем, поищите инфу в интернетах, это просто мой вам совет

Как видите скорость это одно и касается оно по большему счету флешек, а вот другие USB-устройства, это уже момент немного серьезный. Лучше проконсультироваться. Лично я, если бы не был уверен, то не подключал бы жесткий диск USB 3.0 к порту 2.0, мало ли…