L’USB (bus série universel) a fait son apparition dans le monde de l’informatique en 1996. Il a considérablement simplifié
la connexion entre l’ordinateur hôte et les périphériques (souris, claviers, disque dur externe ou lecteurs optiques, Bluetooth
et bien d’autres périphériques du marché).
Le tableau ci-dessous retrace les grandes étapes de l’évolution de l’USB.
Tableau 1. Évolution de l’USB.
Ce tableau retrace l’évolution de l’USB.Type | Débit des données | Catégorie | Année d’apparition |
---|
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 | 5 Gbit/s | Super Speed | 2010 |
USB 2.0 | 480 Mbits/s | Hi Speed | 2000 |
USB 1.1 | 12 Mbits/s | Full Speed | 1998 |
USB 1.0 | 1,5 Mbits/s | Low Speed | 1996 |
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 (USB SuperSpeed)
Pendant des années, la technologie USB 2.0 s’est fermement établie comme le standard d’interface de facto dans le monde de
l’informatique, avec environ 6 milliards d’unités vendues. Aujourd’hui, les besoins en termes de débit sont encore plus grands,
avec l’augmentation sans précédent de la vitesse de fonctionnement du matériel informatique et des besoins en bande passante.
Dix fois plus rapide que son prédécesseur (en théorie), la technologie USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 répond finalement aux besoins
des consommateurs. En bref, la technologie USB 3.1 Gen 1 propose les caractéristiques suivantes :
- Taux de transfert plus élevés (jusqu’à 5 Gbit/s)
- Augmentation de la puissance maximale du bus et de la consommation de courant du périphérique pour mieux répondre aux besoins
des périphériques gros consommateurs d’énergie
- Nouvelles fonctions de gestion de l’alimentation
- Transferts de données en full duplex et prise en charge de nouveaux types de transferts
- Compatibilité ascendante avec USB 2.0
- Nouveaux connecteurs et câble
Les rubriques ci-dessous abordent une partie des questions fréquemment posées concernant l’USB 3.0/USB 3.1 Gen 1.
Vitesse
Il existe actuellement 3 modes de débit définis par la spécification USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 la plus récente : SuperSpeed, HiSpeed
et FullSpeed. Le nouveau mode SuperSpeed assure un taux de transfert de 4,8 Gbit/s. La spécification conserve les modes HiSpeed
et FullSpeed, plus connus respectivement sous les noms USB 2.0 et 1.1. Ces modes plus lents fonctionnent toujours à 480 Mbit/s
et 12 Mbit/s respectivement et sont conservés pour préserver une compatibilité descendante.
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 atteint des performances beaucoup plus élevées via les modifications techniques ci-dessous :
- un bus physique supplémentaire qui est ajouté en parallèle au bus USB 2.0 existant (voir la photo ci-dessous).
- L’USB 2.0 comportait quatre fils (alimentation, mise à la terre et une paire pour les données différentielles). L’USB 3.0/USB 3.1
Gen 1 en ajoute quatre (deux paires de signaux différentiels [réception et transmission]), soit un total combiné de huit connexions
dans les connecteurs et le câblage.
- L’USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 utilise l’interface de données bidirectionnelle à la place du semi-duplex de l’USB 2.0, d’où une bande
passante 10 fois plus élevée (en théorie).
La demande en matière de transferts de données ne cesse d’augmenter avec les vidéos haute définition, les appareils de stockage
de plusieurs téraoctets, les appareils photo numériques de plusieurs mégapixels, etc. L’USB 2.0 n’est plus assez rapide. En
outre, aucune connexion USB 2.0 ne pourra jamais approcher le débit maximum théorique de 480 Mbit/s, avec des transferts de
données avoisinant les 320 Mbit/s (40 Mo/s) (la valeur maximale dans le monde réel). De même, les connexions USB 3.0/USB 3.1
Gen 1 n’atteindront jamais 4,8 Gbit/s. Nous observerons sans doute un taux maximal de 400 Mo/s avec des pics. À cette vitesse,
l’USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 offre déjà un taux 10 fois supérieur à l’USB 2.0.
Applications
La technologie USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ouvre la voie et fournit davantage de capacité aux appareils qui peuvent ainsi offrir
une meilleure expérience générale. Là où la vidéo USB était à peine tolérable précédemment (du point de vue de la résolution
maximale, de la latence et de la compression vidéo), il est facile d’imaginer qu’avec une bande passante 5 à 10 fois plus
élevée, les solutions vidéo USB devraient fonctionner bien mieux. Les technologies Single-Link DVI exigent un débit de près
de 2 Gbit/s. Alors que la limite était fixée à 480 Mbit/s, 5 Gbit/s s’avèrent bien plus prometteurs. Avec un débit annoncé
de 4,8 Gbit/s, ce standard se frayera un chemin jusqu’à certains produits qui n’étaient pas dans le territoire de la technologie USB,
tels que les systèmes de stockage RAID externes.
Voici une liste de quelques produits USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 SuperSpeed disponibles :
- Disques durs externes pour ordinateurs de bureau USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
- Disques durs pour ordinateurs portables USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
- Adaptateurs et stations d’accueil pour disques USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
- Lecteurs et disques Flash USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
- Disques SSD USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
- Systèmes RAID USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
- Lecteurs optiques
- Lecteurs multimédia
- Mise en réseau
- Cartes d’adaptateurs et concentrateurs USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
Compatibilité
La bonne nouvelle est que la technologie USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 a été soigneusement conçue dès le départ pour coexister pacifiquement
avec l’USB 2.0. Tout d’abord, tandis que la technologie USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 spécifie de nouvelles connexions physiques et,
par conséquent, de nouveaux câbles pour tirer profit du débit accru offert par le nouveau protocole, le connecteur conserve
sa forme rectangulaire et les quatre contacts USB 2.0 sont au même emplacement qu’auparavant. Cinq nouvelles connexions servant
au transport des données reçues et transmises sont présentes sur les câbles USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 et entrent en contact uniquement
lorsqu’elles sont connectées à un port USB SuperSpeed adéquat.
Windows 8/10 proposera une prise en charge native des contrôleurs USB 3.1 Gen 1. C’est un grand changement par rapport aux
versions précédentes de Windows, qui exigent toujours des pilotes distincts pour les contrôleurs USB 3.0/USB 3.1 Gen 1.
Microsoft a annoncé que Windows 7 prendrait en charge USB 3.1 Gen 1, peut-être pas immédiatement, mais ultérieurement dans
un Service Pack ou une mise à jour. Il n’est pas exclu de penser que suite à la prise en charge d’USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 sous
Windows 7, la prise en charge du mode SuperSpeed se popularise sous Vista. Microsoft l’a confirmé en indiquant que la plupart
de ses partenaires pensent aussi que Vista doit prendre en charge la technologie USB 3.0/USB 3.1 Gen 1.
Nous ne savons pas pour l’instant si le mode SuperSpeed sera pris en charge sous Windows XP. Étant donné que le système d’exploitation
Windows XP a déjà sept ans, c’est fort probable que ce ne soit pas le cas.