Universal Serial Bus eli USB esiteltiin vuonna 1996. Se yksinkertaisti huomattavasti kytkentöjä isäntätietokoneen ja erilaisten
oheislaitteiden, kuten hiirten, näppäimistöjen, ulkoisten asemien ja tulostimien, välillä.
Tutustutaanpa USB:n kehitykseen alla olevan taulukon avulla.
Taulukko 1. USB:n kehitys.
Tämä taulukko kuvaa USB:n kehitystä.Tyyppi | Tiedonsiirtonopeus | Luokka | Lanseerausvuosi |
---|
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 | 5 Gbps | Erittäin nopea | 2010 |
USB 2.0 | 480 Mbps | Nopea | 2000 |
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 (SuperSpeed USB)
Yli kuuteen miljardiin myytyyn laitteeseen asennettu USB 2.0 on jo vuosia ollut PC-tietokoneiden vakiintunut liitintyyppi.
Tietokoneiden jatkuvasti kasvavan laskentatehon ja suurempien tiedonsiirtovaatimusten takia nopeutta tarvitaan yhä enemmän.
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 vastaavat lopultakin kuluttajien vaatimuksiin teoriassa 10-kertaisella siirtonopeudella edeltäjäänsä
verrattuna. USB 3.1 Gen 1:n ominaisuudet tiivistettynä:
- Suurempi siirtonopeus (jopa 5 Gbps)
- Suurempi maksimaalinen väyläteho ja suurempi virta, joka tukee paremmin paljon virtaa kuluttavia laitteita
- Uudet virranhallintaominaisuudet
- Täysi kaksisuuntainen tiedonsiirto ja tuki uusille siirtotyypeille
- Taaksepäin yhteensopiva USB 2.0:n kanssa
- Uudet liittimet ja kaapeli
Alla olevat aiheet kattavat joitain useimmin kysyttyjä kysymyksiä USB 3.0:sta/USB 3.1 Gen 1:stä.
Nopeus
Tällä hetkellä viimeisin USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑standardi määrittelee kolme nopeustilaa. Ne ovat Super-Speed, Hi-Speed ja
Full-Speed. Uuden Super-Speed ‑tilan siirtonopeus on 4,8 Gbps. Standardiin sisältyvät vanhat Hi-Speed- ja Full-Speed ‑USB-tilat,
joita kutsutaan myös nimillä USB 2.0 ja 1.1. Hitaampien tilojen siirtonopeus on edelleen 480 Mbps ja 12 Mbps, ja ne on säilytetty
taaksepäin yhteensopivuuden vuoksi.
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 saavuttavat huomattavasti paremman suorituskyvyn seuraavilla teknisillä muutoksilla:
- Ylimääräinen fyysinen väylä, joka on lisätty rinnakkain olemassa olevan USB 2.0 -väylän kanssa (katso alla oleva kuva).
- USB 2.0:lla oli aiemmin neljä johtoa (virta, maa ja differentiaalidatapari); USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 lisäävät neljä johtoa kahdelle
differentiaalisignaaliparille (vastaanotto ja lähetys), joten liittimissä ja kaapeleissa on yhteensä kahdeksan liitäntää.
- USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 käyttävät kaksisuuntaista tiedonsiirtokanavaa USB 2.0:n vuorosuuntaisuuden sijaan. Tämä kasvattaa teoreettisen
tiedonsiirtonopeuden kymmenkertaiseksi.
USB 2.0 saattaa olla liian hidas nykyajan tiedonsiirtotarpeisiin, jotka ovat kasvussa teräväpiirtovideoiden, teratavuluokan
tallennuslaitteiden ja korkeiden megapikselimäärien digikameroiden takia. Lisäksi USB 2.0 ‑yhteys ei todellisuudessa pääse
lähellekään teoreettista 480 Mbps:n enimmäissiirtonopeutta. Käytännössä enimmäisnopeus on noin 320 Mbps (40 Mt/s). Vastaavasti
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑yhteydet eivät voi saavuttaa 4,8 Gbps:n siirtonopeutta. Todellisissa olosuhteissa tiedonsiirtonopeus
tulee todennäköisesti olemaan enintään 400 Mt/s. Tällä nopeudella USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 on kymmenkertainen parannus USB 2.0:aan
verrattuna.
Käyttökohteet
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 raivaavat kaistaa ja antavat laitteille enemmän tilaa tarjota entistä parempi kokonaiskokemus. Aikaisemmin
videon toisto USB-laitteelta oli hädin tuskin siedettävää (niin enimmäispiirtotarkkuuden, latenssin kuin videon pakkauksenkin
kannalta), joten on helppo uskoa, että USB-videoratkaisut toimivat paljon paremmin 5–10-kertaisella kaistanleveydellä. Single-Link
DVI edellyttää lähes 2 Gbps:n tiedonsiirtonopeutta. 480 Mbps oli tämän kannalta rajoittava, kun taas 5 Gbps on lupaavaakin
parempi. Luvatun 4,8 Gbps:n nopeutensa ansiosta standardi soveltuu muun muuassa ulkoisiin RAID-asemiin ja muihin tuotteisiin,
jotka eivät aikaisemmin sopineet USB:lle.
Alla luetellaan joitain tarjolla olevia SuperSpeed USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 -tuotteita:
- Täysikokoiset ulkoiset USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑kiintolevyt
- Pienikokoiset ulkoiset USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑kiintolevyt
- USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑kiintolevytelakat ja ‑sovittimet
- USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑Flash-asemat ja ‑lukijat
- USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑SSD-asemat
- USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑RAID-asemat
- Optiset media-asemat
- Multimedialaitteet
- Verkot
- USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑sovitinkortit ja ‑jakajat
Yhteensopivuus
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 on onneksi suunniteltu alusta pitäen yhteensopivaksi USB 2.0:n kanssa. Vaikka USB 3.0/USB 3.1 Gen 1
hyödyntää uuden protokollan korkeampaa nopeuspotentiaalia useammilla liitoskohdilla ja kaapeleilla, itse liitin on täsmälleen
samanmuotoinen ja sen neljä USB 2.0 ‑liitoskohtaa sijaitsevat samoissa paikoissa kuin ennenkin. USB 3.0/USB 3.1 Gen 1:ssä
on viisi uutta liitoskohtaa, jotka siirtävät tietoa uusien kaapeleiden kautta ja jotka tulevat kosketuksiin ainoastaan SuperSpeed
USB ‑liitännän kanssa.
USB 3.1 Gen 1 ‑ohjainten natiivituki on tulossa Windows 8:lle ja 10:lle. Tämä poikkeaa Windowsin aiemmista versioista, joihin
tarvitaan jatkossakin erilliset ajurit USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑ohjaimille.
Microsoft on ilmoittanut, että USB 3.1 Gen 1 ‑tuki on tulossa Windows 7:lle, ainakin tulevassa päivityksessä tai Service Pack
‑huoltopäivityksessä, jos ei heti julkaisuhetkellä. Mikäli USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 ‑tuki Windows 7:lle käynnistyy sujuvasti,
on mahdollista, että myös Vistalle voitaisiin saada SuperSpeed-tuki. Microsoft on vahvistanut tämän ilmoittamalla, että useimmat
sen yhteistyökumppaneista ovat niin ikään sitä mieltä, että Vistan tulisi tukea USB 3.0/USB 3.1 Gen 1:tä.