8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Usb история создания – Usb — ПИЭ.Wiki

Содержание

История создания USB-флеш-накопителей

На заре компьютерной эры ЭВМ постоянной памятью не оснащались вообще. Они и использовались-то лишь для выполнения вычислений, будучи, по большому счёту, лишь сложными калькуляторами. Инструкции для компьютеров середины 20-го века давались в виде шифра, выбитого на перфокартах. Затем появились магнитные ленты, которые вскоре стали перезаписываемыми.

Это были прообразы современных жёстких дисков, которые тоже являются магнитными носителями и тоже содержат движущиеся части. Новая эра в электронике, казалось, началась с появлением оптических дисков – ведь они были основаны на принципиально новом методе записи.

Однако век DVD оказался недолог; уже в начале третьего тысячелетия начали наступление флеш-носители, и сегодня оптическим дискам осталась лишь кинематографическая ниша. Да и то лишь из-за обилия старых видеопроигрывателей; если бы DVD-плееры не стояли в каждом втором доме, возможно, сегодня фильмы бы уже продавались на маленьких «одноразовых» флеш-чипах.

В любом случае, сейчас флешки – носители данных, с которыми по распространённости ничто не может конкурировать. Их принцип действия, как и принцип работы оптического диска, никак не связан с технологиями магнитной записи, используемыми в винчестерах.

История создание флеш-памяти

Вместо этого в основу флешки положено свойство транзисторов изменять и сохранять свой заряд под действием приложенного внешнего потенциала. Известный с 60-х годов транзистор долгое время был слишком большим, капризным и дорогим устройством, чтобы использовать его в качестве носителя информации; но уже в 80-х годах инженеры Tochiba — Фудзио Масуокой и Сёдзи Ариидзуми придумали, как разместить на относительно компактной матрице большое количество перезаписываемых транзисторов. В 1984-м году на Международной выставке электронных устройств в Сан-Франциско был представлен первый рабочий прототип флешки. Прошло ещё шесть лет, Intel довели концепцию «до ума» и выдвинули флешки на рынок. И… ничего не произошло. Флешки не завоевали мир. До их триумфа оставалось ещё десять лет, которые в массе своей прошли под знаком оптического диска.

В чём была причина провала? В дороговизне, разумеется. Flash-память была дорога и неудобна, её ставили только в военные самолёты – туда, где энергонезависимые, но уязвимые к механическим колебаниям магнитные винчестеры проявляли себя как недостаточно надёжные. Зато флеш-накопители для военных целей подходили отлично: мало того что запись и считывание происходили без перемещений дисков или головок, так ещё и стирание происходило мгновенно и необратимо. По распространённой версии, именно за такое быстрое стирание – напоминающее фотовспышку – технология и получила название «flash». Это было очень удобно для военных, предпочитавших, чтобы информация не попадала в чужие руки.

История создание USB-флеш-накопителя

Словом, десять лет – до того, как израильские учёные Дов Моран и Амир Бан не взялись за дело – флешки оставались экзотикой. Однако израильские инженеры сделали то, что не получалось у маститых производителей Силиконовой долины: удешевили и минимизировали флеш-чипы. Дов Моран придумал флешку как продукт, а использовать в виде USB-устройства, догадался Амир Бан. И начиная с 2000-го года флешки стали доступны рядовому пользователю. Пионером на рынке стала компания IBM, работавшая в сотрудничестве с M-Systems. Именно в этой компании работали Моран и Бан.

Современный ассортимент USB-флешек сравним с ассортиментом сладостей на восточном базаре: все цвета, все размеры, множество «приправ»-аксессуаров и дополнительных функций. Есть водонепроницаемые флешки и флешки размером с ноготь ребёнка, есть дизайнерские флеш-накопители и специальные накопители с аппаратным шифрованием, сканером отпечатков пальцев и функцией автоматического стирания данных при попытке несанкционированного доступа – прямые наследники военных бортовых флеш-накопителей.

Однако принципиально за более чем тридцать лет флешки не изменились. Это всё тот же массив транзисторов с контроллером, и разница в технологиях производства понятна лишь радиотехникам. Тем не менее, современная флешка на 256 ГБ кардинально отличается от той, выпущенной в 2000-м году и имевшей объём 8 МБ.

И пока флеш-носители продолжают развиваться семимильными шагами, их ничто не вытеснит из карманов пользователей и ящиков письменных столов в конце концов, другая удачная технология – магнитная запись – благополучно существует уже больше полувека.

Будем рады, если статья показалась вам интересной.

ofleshkah.ru

История изобретения USB флешки. Кто придумал и когда

USB флешка (Flash, USB Flash, флешка, флеш-накопитель) это небольшое устройство для хранения и переноски данных. В наше время они пользуются огромной популярностью, но еще несколько десятков лет назад обычные люди, даже не могли о таком и мечтать.

Первые носители информации

Когда Дэниел Эллсберг решил копировать документы Пентагона, в 1969 году он тайно воспроизводил их, страница за страницей, с помощью копировального аппарата. Процесс дублирования был медленным, каждая полная копия материала охватывала семь тысяч страниц. Когда Эдвард Сноуден решил слить детали программ наблюдения, проводимых Агентством национальной безопасности, он смог просто положить в карман сотни документов, американские спецслужбы полагают, что Сноуден унес их на маленьком устройстве, не превышающем мизинец — флеш-накопителе.

Компактный размер флеш-накопителя, постоянно увеличивающаяся емкость и возможность взаимодействия с любым компьютером, имеющим USB порт, делает его идеальным устройством для скрытого копирования данных или загрузки вредоносного программного обеспечения на компьютерные системы.

История создания USB-флешки

Фудзи Масуока — японский изобретатель, начал работать в компании Toshiba в 1971 году. Масуока начал заниматься новой концепцией хранения данных, будучи ещё менеджером завода. Он был сосредоточен на развитии памяти, которая хранила бы свою информацию даже без питания (теперь она называется «энергонезависимой»). К 1981 году Масуока запатентовал ЭСППЗУ (электронно стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство), более известное как флеш-память. Масуока представил флеш-память в 1984 году на международной конференции разработчиков электроники, где Intel проявил большой интерес к его изобретению, и в 1998 году компания выпустила первый коммерческий флеш-чип. Вот так и началась история флешки. Со временем её усовершенствовали, устройство заинтересовало военных, на нём было удобно хранить информацию, и при надобности, быстро ее удалять. Но простые граждане не могли позволить купить себе такой накопитель информации, потому что цены на флеш память в то время были очень велики. До изобретения привычных нам флешок, люди пользовались дискетами, в которых было мало памяти, или компакт-дисками, для чтения которых необходимо было специальное считывающее устройство, которое стоило тоже недёшево. Поэтому выпуск маленьких, удобных, но в то же время имеющих много памяти флеш-накопителей в 2000-х годах произвёл настоящий фурор.

Флешки в наше время

Флэш-память является энергонезависимой. Это значит, что для хранения информации в чипе, не требуется никакой энергии, а также флэш-память обеспечивает быстрый доступ к считыванию и лучшую ударную стойкость, чем жесткие диски. Флешки прочны и способны выдерживать интенсивное давление, экстремальные температуры и даже погружение в воду.

Скорость передачи данных улучшилась, и теперь новые флешки имеют интерфейс USB 2.0. В США даже изобрели новый способ передачи информации с флешки, встроив USB-накопители в стены в общественных местах, где пользователи могут подключать свои персональные устройства к USB-порту и быстро загружать или скачивать данные. Это позволяет передавать информацию без использования сети.

В первое время, флешки с объемом 8Гб стоили от $50, соответственно 16 и 32Гб стоили намного дороже. Тогда можно было купить флешку только стандартного дизайна, то есть прямоугольный коробок с преимущественно пластиковым корпусом. Но, в наше время имеется огромный выбор расцветок, форм, материалов для накопителей. Например, можно приобрести для себя флешку в форме армейского ножа, или пончика, ёлки, ручки, кусочка шоколада, и даже с открывалкой для бутылок на обратном конце.

clubhistory.ru

Кто и когда изобрел USB-флешку

Первую в мире USB-флешку изобрели в конце девяностых годов прошлого столетия трое израильских ученых: Оран Огдан, Амир Баном и Дов Моран. Выпуск гаджета состоялся уже в следующем 2000 году совместными усилиями компаний M-Systems и IBM.

DiskOnKey или ThumbDrive

Массовому распространению флешек предваряло судебное разбирательство между M-Systems и Trek Technology. Как оказалось, компании параллельно занимались разработкой нового накопителя. Они представили свои детища в 2000 году с разницей в полгода, назвав их DiskOnKey и ThumbDrive соответственно.

M-Systems совместно с IBM презентовали свою разработку в начале осени на территории Соединенных Штатов Америки. В то время как сингапурские разработчики успели провести презентацию еще в феврале в Германии. Тем не менее, все суды, за исключением сингапурского, встали на сторону израильской компании. Поскольку патент на свое изобретение они получили еще в 1999 году.

История создания USB-флешки

С появлением первых компьютеров ученые озадачились разработкой переносных накопителей памяти, которые бы не зависели от потребления энергии. Так были изобретены перфокарты, дискеты и оптические, магнитные и лазерные диски. Но все они обладали существенными недостатками, начиная малым объемом сохраняемой информации и заканчивая необходимостью применения специальных устройств для их считывания.

Научные изыскания привели к созданию первого флеш-накопителя в 1984 году. Автором стал японец Фудзи Масуока, работавший в Toshiba. Как ни странно, но оценить перспективы тогда просто не сумели, поэтому работы над проектом были остановлены.

Следующей представила свои разработки в этом направлении компания Intel в начале девяностых годов прошлого столетия. Но и ее продукт не получил сколько-нибудь широкого распространения из-за больших размеров и очень высокой цены.

Интересные факты о флешках

Современные USB-флешки отличаются компактными размерами, доступными ценами и большим объемом памяти. История их создания и эволюция изобилует множеством интересных, но при этом малоизвестных событий:

  • первыми оценили все достоинства флеш-накопителей представители ВВС США и использовали их в истребителях;
  • премия Фудзи Масуоки за изобретение флеш-памяти составила всего несколько сотен долларов;
  • название «флеш» придумал коллега Масуоки по аналогии с английским словом «вспышка», поскольку похожим образом данные стираются на накопителе;
  • Амир Баном также является разработчиком самых совершенных компьютерных программ по игре в шахматы;
  • величина ячейки флеш-памяти составляет всего 24 нанометра, для сравнения толщина волоска равна 40 000 нанометров;
  • USB-флешки на заре массового производства стоили от 50 долларов и имели максимальную память всего 8 МГб.

Работы по усовершенствованию устройств USB-флеш-памяти не прекращаются, а прибыли от продаж составляют от 20 миллиардов долларов ежегодно.

А вы знаете, кто придумал первую компьютерную мышь и первый коврик для нее?

Голосуй за пост!

Загрузка…

fanfact.ru

предшественники и конкуренты-неудачники / Блог компании ua-hosting.company / Хабр


Наглядная демонстрация «принципа суперпозиции USB-порта»

Технологию USB вряд можно назвать совершенной, но она стала отличной альтернативой множеству портов, с которыми мы вряд ли снова будем иметь дело.

Как и все технологии, USB развивалась постепенно. Несмотря на полученное звание «универсальной» последовательной шины, за 18 с лишним лет на рынке технология то и дело появлялась в новых вариациях с различной скоростью подключения и бесконечным множеством кабелей.

Группа компаний USB Implementers Forum, специализирующаяся на изучении данного стандарта передачи данных, не понаслышке знакома с этой тенденцией и намерена предложить решение проблемы с помощью нового типа кабеля, известного как Type-C. По предварительным данным этот разъем придет на смену портам USB Type-A и Type-B всех размеров, предусмотренным в телефонах, планшетах, компьютерах, и другим внешних устройствах. Type-C будет поддерживать новую, ускоренную версию USB на 10 Гбит/с поколения 3.1 в 2 спецификациях с предусмотренной возможностью дальнейшего увеличения пропускной способности.

Вполне вероятно, что уже через несколько лет USB Type-C станет распространенным стандартом, благодаря которому можно будет распрощаться с запутанными клубками кабелей у рабочего стола. Тем временем в свет выходит очередной язвительный комикс от XKCD о привычном механизме внедрения новых стандартов.


Комикс XKCD

А пока все еще не ясно, спасет ли нас Type-C от нашествия кабелей или только усугубит ситуацию, давайте посмотрим, как USB менялась на протяжении своей истории, какие стандарты пытались составить ей конкуренцию и кто хочет поспорить с привычной технологией за звание лидера в ближайшем будущем.

Они остались позади

Если вы сели за компьютер, примерно, 10 лет назад, неудивительно, что USB для вас — что-то само собой разумеющееся. И, конечно, даже учитывая постоянно меняющиеся характеристики и способы подключения, то, что мы имеем куда лучше предыдущих версий привычного интерфейса передачи данных.

Если вы имели дело с компьютером до появления USB в эру Pentium и Pentium II, то помните, что пользователям приходилось постоянно что-то подключать через разные порты. Нужно подключить мышь? Возможно, понадобится PS/2 или последовательный порт. Хотите подключить клавиатуру? И снова PS/2, Apple Desktop Bus или DIN порт. Для принтеров и сканеров обычно использовали большие старые параллельные порты, которые также выполняли функцию внешних накопителей, если вам не нравился стандарт SCSI. Чтобы подключить приставку или джостик, нужен был игровой порт, как те, что до 90-х повсеместно применяли в специализированных звуковых картах (так выглядела реальность до создания аудио чипов для материнских плат стационарных компьютеров и ноутбуков).

По-моему, проблема на лицо. Для некоторых из этих портов требовались собственные платы расширения, которые также занимали немало места, и, как правило, их было не очень удобно настраивать и перезапускать. К концу 90-х появились компьютеры с несколькими USB портами, обычно на задней панели системного блока, чаще всего порты USB 1.1, способные развивать скорость до 12 Мбит (или 1,5 Мбит для внешних устройств, таких, как клавиатура и мышь). Производители комплектующих на сразу переключились на USB, хотя в клавиатурах, мышах, принтерах и других устройствах стали постепенно появляться USB порты и разъемы в качестве дополнительной опции, а впоследствии, и в качестве основной.

Когда в начале-середине 2000-х широкое распространение получил USB 2.0, стандарт стал отличной заменой куда большему числу привычных разработок. Флэш-накопители USB, фактически, похоронили заживо дискету (и, собственно ее родственников в лице Zip-дисковода), а также способствовали постепенному исчезновению CD и DVD-дисков – и правда, зачем их использовать для хранения данных и установки операционной системы, когда можно выбрать компактные и более универсальные USB, которые справятся с поставленными задачами быстрее? С помощью USB 2.0 можно было подключать такие внешние устройства, как Wi-Fi адаптеры, оптические диски, порты Ethernet и др. – а ведь до недавнего времени их нужно было в обязательном порядке устанавливать на компьютер. Увеличение скорости передачи данных до 480 Мбит позволило воплотить в реальность многие идеи. Так число USB портов росло, а затем они и вовсе вытеснили устаревшие порты на компьютерах и (особенно) ноутбуках. Как правило, на задней панели стационарных компьютеров можно было найти уже четыре и более USB портов, плюс 1-2 на передней панели для экономии времени.

Совершеннолетие USB попадает на период распространения USB 2.0, в то время как увеличение в USB 3.0 скорости до 5 Гбит/с оказалось еще более удобным, в частности для ранее упомянутых задач: создавать резервные копии системы и перемещать тяжелые видео файлы стало проще, а заодно освобождается место для 802.11ac или Гбит-ных Ethernet адаптеров. Вполне удобно запускать ОС с жестких или флэш-дисков USB 3.0, особенно, если нужно устранить неполадки или восстановить данные. Порты USB все чаще становятся единственной разновидностью портов на компьютере, ведь с распространением Wi-Fi специализированные порты Ethernet оказались не нужны. Повсеместное использование интерфейса гарантирует поддержку всех основных производителей чипов от Intel и Qualcomm до AMD (современные микросхемы Intel поддерживают в общей сложности 14 USB портов по сравнению с когда-то актуальными двумя, доступными на ранних версиях системы).

Другими словами, USB удалось, хотя и не без проблем, преуспеть и сохранить широкую поддержку разработчиков, а разъем USB Type-A классического размера и формы сохранялся на большинстве компьютеров почти 20 лет. Учитывая длинный список интерфейсов, на смену которым пришла технология USB, достижение более чем солидное.

Кого пришлось пережить

После прочного закрепления USB на лидирующих позициях появилось несколько видов портов, призванных оспорить такое господство. Как правило, им удавалось добиться незначительного успеха и у них даже были некоторые функции для выполнения задач, которые USB не предусматривала, но в итоге повсеместное использование последней сыграло решающую роль.

Одним из таких портов был FireWire (известный также как IEEE 1394), стандарт, который с конца 90-х в и до начала 2010 года поддерживала, в основном, Apple. На тот момент у FireWire было несколько преимуществ по сравнению с USB. Устройства FireWire можно было последовательно соединять друг с другом, то есть одного порта было достаточно, чтобы подключить десяток устройств; операции FireWire не требовали особого вмешательства от процессора хост-системы; стандарт FireWire также мог передавать данные сразу в двух направлениях (принцип «full-duplex»), в то время как USB 1.1 и 2.0 – только в одном («half-duplex»). Кроме того в рассматриваемый период FireWire был, как правило, быстрее, чем USB. FireWire 400 поддерживал скорость до 400 Мбит в противовес 12 Мбит у USB 1.1, а FireWire 800 и вовсе 800 Мбит, что заметно выделялось на фоне 480 Мбит, предложенных USB 2.0.

Основная проблема FireWire заключалась в том, что реализация стандарта оказалась гораздо дороже, ведь понадобились специальные чипы, контролирующие работу компьютера и внешних устройств. Поначалу пользователям FireWire приходилось даже отчислять лицензионный сбор в пользу Apple, рейтинг которой как раз в конце 90-х — начале 2000-х начал расти, хотя и был далек от сегодняшнего могущества компании. Началась неразбериха с названиями, которые, по сути, были просто наименованиями одного стандарта – здесь и iLINK от Sony, и бессвязный «IEEE 1394». Переход с FireWire 400 на FireWire 800 тоже требовал использования кабелей, в то время как USB 1.0, 1.1, 2.0, и 3.0 задействовали физически совместимые разъемы для всех поколений стандарта (с некоторыми дополнениями касательно мини и микро версий).

Как следствие существенно возросла конечная стоимость внешних накопителей и видео оборудования, требующих серьезного объема трафика; стандарт USB по-прежнему оставался дешевле, а потому использовался чаще. В настоящее время новые версии FireWire с максимальной скоростью в 1.6, 3.2 и 6.4 Гбит/с находятся на различных этапах разработки, но так как Apple больше не поддерживает этот стандарт в большинстве своих продуктов, инвестирование интерфейса заметно сократилось.

В настоящее время благодаря ускоренному интерфейсу место FireWire на Mac от Apple заняли порты Thunderbolt. Thunderbolt, прежде всего, ассоциируется с компьютерами Mac, потому что впервые данный стандарт запустили именно на одном из маков, причем в линейке продуктов Apple именно Mac удерживают лидерство. На самом деле, Thunderbolt разработан специалистами Intel. Первоначально стандарт, тогда еще Light Peak, отвечал за передачу данных в обоих направлениях со скоростью до 10 Гбит/с, что в два раза превышало показатели USB 3.0. И это, конечно, обеспечило проекту успех на рынке за год или два до закрепления USB 3.0 в роли самого распространенного стандарта для большинства компьютеров.

Контроллеры Thunderbolt второго поколения увеличили скорость до 20 Гбит/с, изменив механизм передачи данных. Контроллеры Thunderbolt первого поколения передавали данные по одной шине со скоростью 10 Гбит/с и могли принимать данные по другой шине PCI Express; Thunderbolt 2 сочетал в себе два потока, что гарантировало увеличение скорости передачи данных в одном направлении. Ни один из этих портов не стал общепринятым, так и оставшись разработкой для Маc, материнских плат профессиональных рабочих станций и карт расширения.

До этого момента изменения были незначительными, а потом в свет вышел Thunderbolt 3, новая 40 Гбит/с версия технологии, которая, о чудо, использует USB Type-C порт. В новых портах Thunderbolt по-прежнему требуется отдельный контроллер, но они полностью совместимы с USB Type-C и в них предусмотрена поддержка 10 Гбит/с USB 3.1 второго поколения. В последнее время таки порты появились на нескольких высококлассных ноутбуках, в частности, в линейке XPS от Dell и на планшете от HP Elite x2.Это и близко не похоже на размах USB, но раньше Thunderbolt и мечтать не могла о такой серьезной поддержке крупнейших производителей ПК.

Тем не менее создатели Thunderbolt повторили те же непростительные ошибки, что и FireWire: Thunderbolt предполагает наличие в ПК отдельного контроллера и кабеля, плюс производителям комплектующих приходится возиться с дополнительными микросхемами, необходимыми для работы интерфейса. Теоретически, Intel может воспользоваться своим авторитетом и продвинуть Thunderbolt на рынке, инициировав интеграцию упомянутых контроллеров в каждую выпускаемую микросхему, но и здесь без сложностей никак. Такой подход увеличивает количество кремния, необходимого для производства каждой микросхемы, а, значит, снова расходы, и Intel вряд ли захочет платить из своего кармана. Более того в этом случае микросхемы потребуют больше энергии, а Intel и без того из кожи вон лезет, чтобы сократить подобного рода показатели.

В настоящее время вышеупомянутые факторы объясняют причину использования Thunderbolt на ограниченном количестве систем. И, хотя это отличный выбор для счастливых обладателей экранов с разрешением в 4K или людей, постоянно передающих огромное количество информации, для большинства рядовых пользователей USB по-прежнему остается достаточно быстрым и самым распространенным способом выполнения поставленных задач.

Новые конкуренты

Основным препятствием на пути дальнейшего развития USB могут стать технологии, выполняющие аналогичные функции, но без провода.

Зачастую мы выбираем беспроводные технологии, решающие задачи, которые когда-то были уделом USB. Сервисы облачной синхронизации данных своевременно обновляют почту, список контактов, календарь, файлы и перечень онлайн-покупок на всех имеющихся устройствах безо всяких кабелей. Bluetooth, NFC, Wi-Fi Direct, и AirDrop служат отличной заменой USB для передачи отдельных файлов, а Miracast и AirPlay обеспечивают беспроводное подключение любого устройства к телевизору (хотя некоторые модели без встроенных функций все же требуют наличия проводных приемников, вроде Apple TV, или Chromecast). Принтеры, камеры с Wi-Fi и карты памяти тоже встречаются все чаще и чаще.

Как правило, основная загвоздка перечисленных опций кроется в скорости. Если вам нужно передать много фотографий или обработать видео с разрешением в1080 пикселей, снятом со смартфона, вам, скорее всего, не понадобятся эти беспроводные навороты, ведь USB 2.0 куда быстрее и надежнее. Неопытные пользователи ПК, как и прежде, будут использовать USB для подключения мобильных устройств к компьютерам, ведь не так-то просто установить полюбившийся многим Android ROM, передав данные по Wi-Fi или Bluetooth.

Даже если вы никогда ничего не подключаете к компьютеру, все устройства так или иначе завязаны на проводах – без питания никак. Попытки заменить USB одним из несколькими стандартами беспроводной зарядки были, но в подобных разработках все еще много недочетов. Большое количество продуктов заметно усложняют процесс стандартизации под одно зарядное устройство (хотя некоторые компании работают над устранением этого досадного недоразумения). Производителям комплектующих придется найти способ интеграции беспроводных зарядных устройств в имеющийся дизайн телефонов или выпустить дополнительные зарядные устройства. Но ведь новых типов зарядных устройств тоже не так много, и заряжают они, понятное дело, не так эффективно, как при прямом подключении к сети. И, самое интересное в том, что большинство таких устройств все равно предполагают использование USB.

В любом случае, вряд ли что-то случится с USB в ближайшее время даже при условии активного развития беспроводных конкурентоспособных проектов. Так же, как появление Wi-Fi не привело к краху проводного Ethernet, маловероятно, что беспроводные технологии заменят USB. По крайней мере не сейчас. Даже с учетом отличных показателей по скорости и появления всевозможных достойных контроллеров, стоит признать, что скорость, удобство и совместимость, предложенные USB, обеспечат этому стандарту еще не один год успешного существования.

Источник: Arstechnica

habr.com

История стандарта USB — что заменил он и чем не смогли заменить его

USB не идеален, но он заменил множество различных портов, которые мы уже никогда не увидим. Как и все технологии, этот стандарт развивался с течением времени. Несмотря на то, что “U” в аббревиатуре “USB” означает — “универсальный”, за 18 лет своего существования стандарт породил многие версии с различными скоростями и огромным количеством типов разъемов.

USB Implementers Forum, группа компаний которая курирует стандарт, полностью осознает эту проблему и хочет решить ее с помощью нового типа разьема, получившего название “Type-C”. Он призван заменить коннекторы разьемы USB Type-A и Type-B (всех типоразмеров) на смартфонах, планшетах, компьютерах и различной переферии. Type-C будет поддерживать новейшую спецификацию USB 3.1 с ее огромными скоростями, чтобы иметь задел на будущее, когда пропускные способности будут увеличены.

Вполне возможно, что через несколько лет Type-C станет нормой и полностью заменит весь этот разношерстный зоопарк кабелей и разьемов, который хранится в ящиках стола у каждого из нас. А пока этого не произошло, и мы не знаем избавит ли нас Type-C от этого кабельного ада или усугубит его, давайте оглянемся назад и вспомним какие конкурирующие стандарты USB отправил на свалку истории, а какие пытались сделать это с ним.


Что заменил USB?

Параллельный и последовательный порты. Пара причудливых старых разьемов, на смену которым пришел USB.

Если ваше знакомство с компьютерами началось лет десять назад, то вы должно быть воспринимаете USB как данность. Несмотря на обилие разновидностей разьемов самого USB, это все равно огромный шаг, по сравнению с тем, что было прежде.

Если вы работали с компьютерами в те времена, когда USB не существовало, скажем в эпоху Pentium или Pentium ll, то вам наверняка известно, что для подключения периферии к ПК могла использоваться куча вариаций различных портов. Хотите подключить мышь? Вам понадодится PS/2 разьем или последовательный порт. Нужна клавиатура? Опять же, PS/2, возможно Apple Desktop Bus или DIN-коннектор. Принтеры и сканеры использовали старые параллельные порты, также их можно было задействовать для внешних накопителей, если вы не хотите использовать SCSI. Подключение геймпада или джойстика, зачастую, требовало наличия игрового порта, который в 90-х обычно был встроен в звуковых картах (да, в то время для вывода звука использовались отдельные платы, которые подключались как к настольным компьютерам, так и к ноутбукам).

Как видите, проблема заключалась в том, что некоторые из этих портов тебовали специальных плат расширения, все они занимали кучу места, а их настройка и поиск неполадок, в случае поломки, были очень хлопотным делом. К концу 90-х, в компьютеры начали встраивать по паре USB-портов (обычно на задней панели), это были USB 1.1, предел скорости которых составлял 12 Мбит/сек (или 1,5Мбит/сек для периферии вроде клавиатуры и мыши). Производители периферийных устройств не сразу перешли на стандарт USB, но постепенно midi-клавиатуры, мыши, принтеры и другие аксессуары стали стали комплектоваться дополнительным USB-портом, а позже он стал использоваться уже как основной интерфейс.

USB-флешки и жесткие диски сделали внешние накопители других типов (и большей емкости) устаревшими.

Когда USB 2.0 стал более распространенным (начало-середина 2000-х), он заменил еще больше количество вещей. USB-флешки затянули петлю на шее floppy-дисководов и проприетарных решений, вроде Zip drive. После этого постепенно стали исчезать и оптические носители. Зачем использовать CD и DVD для хранения данных или установики операционных систем, если есть более универсальные и компактные USB-накопители, которые делают эту работу быстрее? Также USB 2.0 воплотил в реальность удобное подключение внешней периферии — Wi-Fi-адаптеров, Ethernet-портов и всего остального, что раньше должно было подключаться через шины материнской платы внутри компьютера. Скорости передачи данных до 480 Мбит/сек позволили сделать все это возможным и эра USB достигла своего апгогея, заменив устаревшие порты в настольных компьютерах, а особенно в ноутбуках. Очень часто, на задней панели компьютера имелось до четырех портов USB, плюс к этому, еще один-два на передней панели для быстрого доступа.

USB действительно повзрослел с версией 2.0, а когда в USB 3.0 скорости были увеличены до 5 Гбит/сек, он стал еще полезнее для всех сценариев, упомянутых выше: создание резервных копий занимало меньше времени, гигансткие видеофайлы копировались быстрее, а также были уменьшены “узкие места” при использовании беспроводных адаптеров стандарта 802.11ac и гигабитных Ethernet-карт. С USB 3.0 жестких дисков и флешек даже можно было запускать операционные системы и они относительно быстро работали.

Часто USB-порты являются единственными, которые нам доступны на ноутбуках, тем более, что повсеместное распространение Wi-Fi снизило необходимость наличия полноценного Ethernet-порта. Также экспансии USB поспособствовала поддержка со стороны производителей чипсетов от Intel до Qualcomm и AMD (на сегодняшний день чипсеты Intel поддерживают до 14 портов USB, а это огромная пропасть по сравнению с двумя портами, которые были в ранних системах).

Другими словами, USB (хоть и не без проблем) удалось завоевать и, что немаловажно, сохранить поддержку технологических компаний. Базовый разьем Type-A можно найти на большинстве компьютеров, а его размер и форма остаются неизменными на протяжении почти двадцати лет. Учитывая многообразие зоопарка интерфейсов, на смену которым он пришел, и с успехом заменил — это действительно большой подвиг.

Что пережил USB?

FireWire имел преимущества и, зачастую, был быстрее USB-портов того времени, но он так и не смог получить широкого распространения.

Несколько различных интерфейсов пытались бросить вызов господству USB. Обычно они добивались успеха в небольшом масштабе или в определенных типах устройств. Чаще всего, они имели некоторые особенности, помогающие им делать вещи, которые не умел USB, но в конце концов, универсальность и повсеместность USB позволяа ему удерживать доминирующие позиции.

Одним из таких портов был FireWire (также известный под названием IEEE 1394), стандарт который с конца 90-х и начала 2010-го поддерживала Apple. На то время FireWire имел несколько преимуществ по сравнению с USB. FireWire-устройства могли быть подключены друг к друг последовательно, что означало наличие всего лишь одного порта FireWire, к которому можно было подключить десятки устройств. Также FireWire не использовал ресурсы процессора хост-системы и мог передавать данные в обе стороны одновременно (“дуплекс”), в то время как USB одновременно передавал информацию только в одном направлении (“полудуплекс”). Кроме того, FireWire был гораздо быстрее USB-портов: FireWire 400 обеспечивал скорости до 400 Мбит/сек, тогда как USB 1.1 всего лишь — 12 Мбит/сек; FireWire 800 — 800 Мбит/сек, против 480 Мбит/сек у USB 2.0.

Самая большая проблема FireWire была в его более дорогой реализации, поскольку необходимы были отдельные чипы для обработки данных, как для компьютеров, так и для периферийных устройств. В первые годы существования FireWire, производители должны были платить лицензию Apple. Это привело к путанице и породило множество названий для одного и тоже интерфейса: i.LINK — у Sony, mLAN — у Yamaha, SB1394 — у Creative или неловкое IEEE 1394. Переход с FireWire 400 на FireWire 800 также потребовал другой тип кабеля, в то время как USB 1.0, 1.1, 2.0 и 3.0 использовал физически совместимые коннекторы для всех поколений стандарта (если не брать во внимание специальные мини- и микро-разьемы).

В результате, FireWire набирает обороты в дорогих внешних устройствах хранения данных и видеооборудовании, котрому необходима высокая пропускная способность. Однако, USB по-прежнему дешевле и, следовательно, используется более широко, имея при этом повсеместную поддержку. Другие более быстрые ревизии FireWire, призванные обеспечить максимальные скорости до 1,6 Гбит/сек, 3,2 Гбит/сек и 6,4 Гбит/сек находятся на различных этапах разработки, но поскольку Apple прекратила установку FireWire в большинство своих устройств, поддержка это интерфейса сходит на нет.

Thunderbolt очень быстр, но его ждут те проблемы, что и FireWire.

Вместо FireWire, в качестве фирменной и более скоростной альтернативы USB, Apple встраивает в свои компьютеры порты Thunderbolt. В основном, он ассоциируется, прежде всего, с маками (поскольку впервые был запущен именно на них), но фактически интерфейс Thunderbolt разработан и поддерживатся Intel. Изначально названный Light Peak, в своей первой итерации Thunderbolt мог передавать данные в обоих направлениях одновременно со скоростью до 10 Гбит/сек — это было вдвое больше, чем у USB 3.0. При этом Thunderbolt поступил в продажу пару лет назад, до того, как USB 3.0 получил широкое распространение в компьютерах.

Thunderbolt-контроллеры второго поколения увеличили скорость до 20 Гбит/сек, изменив принцип передачи данных. Первое поколение передавало данные через одну PCI Express шину, “упираясь” в 10 Гбит/сек, в то время как второе поколение контроллеров использовало два PCI Express, увеличивая таким образом скорость передачи данных, если вы передаете их в одном направлении. Следующее поколение Thunderbolt потребует изменения типа разьема, зато обещает нам скорости до 40 Гбит/сек. А будущие оптоволоконные версии Thunderbolt могут обеспечить до 100 Гбит/сек, хотя это, вероятно, будет только через несколько лет.

Thunderbolt находится в активной разработке и имеет поддержку нескольких крупных компаний, поэтому его рано списывать со счетов. Однако в противостоянии USB у него проявляются те же основные недостатки, что и у FireWire. Наиболее важным из них является стоимость — для поддержки Thunderbolt производители должны интегрировать отдельный контроллер в свои ПК, а производители аксессуаров и периферии также должны предусмотреть некотрые возможности, которые необходимы для поддержки интерфейса.

Теоритически, Intel, используя свое превосходство на рынке, могла подтолкнуть развитие Thunderbolt, интегрируя контроллеры прямо в свои чипсеты, но здесь есть свои недостатки. Это увеличит количество кремния, необходимого для производства каждого чипсета, которое, в свою очередь, увеличит расходы для OEM и скажется на прибыли Intel. Кроме того, это увеличит энергопотребление чипсета, в то время как Intel сейчас делает все возможное, чтобы снизить его.

На данный момент, эти факторы ограничивают Thunderbolt и хотя это полезная технология, особенно если вы используете 4К дисплеи или работаете с большими объемами данных — для большинства обычных людей USB по-прежнему остается достаточно быстрым и крайне распространенным, чтобы удовлетворить все их потребности.

Будущие соперники

Самым большим конкурентом USB сейчас является не новый физический интерфейс, а скорее отсутствие таковых.

Если предположить, что никаких серьезных изменений в битве между USB и Thunderbolt, который набирает обороты, не произойдет — то самым серьезным конкурентом USB будут технологии, которые делают все то же, что и он, только без проводов.

Сейчас мы в большинстве случаев используем беспроводные технологии для тех потребностей, которые раньше удовлетворял USB. Облачные сервисы хранят нашу почту, контакты, календари, файлы и купленный медиаконтент, синхронизируя все это на всех наших устройствах без необходимости использовать провода. Bluetooth, NFC, Wi-Fi Direct, и AirDrop заменят USB для единоразовой передачи файлов, а Miracast и AirPlay соединят ваши устройства и телевизор с помощью беспроводных технологий (хотя вам все же понадобится приемник вроде Apple TV или Chromecast если у вашего ТВ нет встроенной поддержки этих функций). Беспроводные принтеры, карты памяти и даже камеры, давно стали привычными для нас.

Самая большая преграда для всех этих функций, как правило, скорость. Если вам нужно передать много фотографий или поработать с 1080р-видео, которое умеет снимать ваш смартфон, вы вероятно не захотите связываться с беспроводными штучками и предпочтете им USB 2.0, который будет быстрее и надежнее. Разработчики и другие умельцы, конечно же, будут продолжать использовать USB для подключения устройств к свои компьютерам, поскольку прошивка смартфона по Wi-Fi или Bluetooth пока невозможна.

Даже если вы никогда не подключаете свои устройства к компьютеру, они все еще зависят от проводов, которые нужны для зарядки. Есть определенные наработки в том, чтобы заменить USB беспроводными способами зарядки, но эти технологии все еще сталкиваются с трудностями. Множество конкурирующих стандартов мешают унификации этой технологии. Кроме того, эффективность заряда не так высока, как при прямом подключении. К тому же, многие из беспроводных зарядных устройств сами нуждаются питании по USB.

В любом случае, даже при развитии и распространении беспроводных технологий, USB никуда не денется в ближайшее время. Так же как появление Wi-Fi не вызвало повсеместный отказ от Ethernet, беспроводные технологии пока не в состоянии полностью заменить USB. Даже учитывая все то многообразие скоростей и разьемов, которые необходимы для работы, удобство, скорость и универсальность USB, говорит нам о том, что этот стандарт будет существовать еще довольно долгое время.

(via)

lifehacker.ru

Стандарт USB (Universal Serial Bus) — История создания

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 5 Опубликовано

Содержание

15 ноября 1995 года компания Intel называет днём рождения интерфейса USB (Universal Serial Bus). Это один из самых популярных стандартов персональных компьютеров, и причиной его появления стала проблема одного домашнего принтера. Именно эта проблема породила у работающего в Intel Аджая Бхатта желание найти решение.

«Всякий раз когда моей семье нужно было что-то распечатать на принтере, жена звонила мне и говорила, что ничего не получается. Принтер не реагировал», рассказал Бхатта в интервью порталу PCWorld.

Он рассказал о длительном пути стандарта USB к популярности и о том, почему он с самого начала не был сделан симметричным. Также затронуты вопросы будущего развития подобных стандартов связи между устройствами, USB-C и его конкурент Thunderbolt.

Сегодня печатать можно с ноутбука, который связан с принтером беспроводным подключением, и трудно поверить, насколько первобытными были технологии в 1990-х годах. Принтеры подключались к компьютерам через неуклюжие и ненадёжные параллельные порты. Также были последовательные порты, PS/2, Ethernet, кабели SCSI.

Целью Бхатта стало создание простого и недорогого стандарта для устройств с небольшой пропускной способностью. Однако мало кто в индустрии ПК разделял его устремления. Начальство Бхатта хотело, чтобы он предоставил совместимость с существовавшими стандартами, но покупателей для такого стандарта найти не удавалось. Например, использовавшая инфракрасный сигнал организация IrDA Alliance отказалась от использования USB.

«Мы хотели найти единомышленников вместо того, чтобы быть самим по себе», говорит Бхатт. Среди этих единомышленников Intel попыталась привлечь на свою сторону и компанию Apple.

USB против FireWire

Историки Интернета описывают противостояние USB и FireWire, однако Бхатт говорит, что руководство Intel настаивало на нахождении вариантов сотрудничества с Intel. Но Apple уже не первый год работала над стандартом FireWire и не горела желанием что-то менять. «Apple не была заинтересована работать с Intel над новым стандартом», говорит Бхатт.

USB и FireWire отличались фундаментально и были несовместимы. FireWire был разработан как стандарт типа peer-to-peer, каждому устройству внутри требовался производительный и дорогой контроллер. Дорогостоящие цифровые видеокамеры, профессиональные клавиатуры и стереосистемы могли позволить себе чип FireWire, а мыши, клавиатуры и джойстики — нет.

USB же перекладывал всю сложность на компьютер и снижал стоимость периферийных устройств. «Мы хотели создать интерфейс, который бы работал с устройствами с чипом стоимостью в четверть цента».

Получив отказ крупных некоторых игроков рынка, Intel основала организацию USB Implementers Forum, куда вошли Microsoft, DEC, Nortel, Compaq, IBM и NEC.

Плохая поддержка от операционных систем

Даже с поддержкой других компаний интеграция интерфейса в операционные системы тех лет было непростой задачей. Первый контроллер USB появился в 1996 году после релиза Windows 95.

Пользователи со стажем знают, что поддержка USB в ней была ужасна. Она появилась только в версии Windows 95 OEM Service Release 2.1, которая поставлялась на новых компьютерах, а покупатели розничных коробок остались ни с чем. Кроме того, негде было скачать драйверы для этих контроллеров. Появление Windows 98 в 1998 году помогло разрешить ситуацию, но Бхатт говорит, что по-настоящему USB начал распространяться с релизом Windows 98 Second Edition в 1999 году. Позже выпущенная Windows XP сделала USB вездесущим интерфейсом.

Apple уже не могла игнорировать его. Ещё в 1998 году она выпустила первый компьютер iMac с USB наряду с FireWire, отказавшись от собственных коннекторов ADB и GeoPort.

Повсеместный USB

Бхатт говорит, что его первоначальным желанием было вытеснить последовательные и параллельные порты, но USB стал столь успешным, что заменил сетевые коннекторы и разъёмы дисплея. Хотя Wi-Fi значительно потеснил порты Ethernet, когда пользователям нужно проводное подключение, они используют адаптер Ethernet-USB.

«Я говорил, что когда-нибудь USB будет поддерживать подключение всех типов устройств, так что для выполнения всех задач достаточно будет несколько портов USB на компьютере. По большей части так и случилось».

Также сбылось предсказание Бхатта о том, что через USB будут передаваться не только данные, но и энергия. В оригинальной спецификации он продвигал шину питания, однако это увеличивало стоимость. Без питания периферийным устройствам необходимо было использовать собственные источники. От первоначальных 5 Вт передаваемая через USB мощность выросла до 65 Вт и 100 Вт, и вскоре через USB можно будет заряжать ноутбуки.

Почему USB не был симметричным

Хотя коннектор типа А и стал улучшением, зачастую для его правильного подключения требовалось больше одной попытки. В то время главным стандартом был PS/2, интерфейс для клавиатур и мышей. Создатели USB уже тогда думали о симметричном коннекторе.

«Мы хотели предложить четыре контакта и четыре провода. Для симметричного разъёма нужно было вдвое больше проводов, а это было вдвое дороже и требовало большего числа микросхем». В итоге всё упирается в стоимость.

Спустя 20 лет Бхатт считает принятое не делать стандарт симметричным решение ошибочным.

На видео: В чем разница usb 2.0 и 3.0

Thunderbolt против USB

USB выиграл противостояние с FireWire, но появился новый конкурент от Apple — Thunderbolt. Стандарт был представлен в 2011 году, предложив более высокие скорости при более высокой цене. Первоначальные кабели Thunderbolt стоили $50, контроллеры тоже были дороже чипов для USB.

Apple распространяет новый стандарт на своих устройствах Mac, но на Windows-компьютерах он не пользуется спросом. Однако в 2015 году был представлен стандарт Thunderbolt 3.0, который использует тот же коннектор и кабели USB-C, что и стандарт USB 3.1.

Бхатт не считает эти стандарты конкурентами, а скорее дополняющими друг друга. «С точки зрения пользователя универсальный порт, к которому можно подключать устройства с поддержкой Thunderbolt и USB, является весьма удобным. Именно это и было целью изначально — один порт для всех устройств».

bezopasnik.info

USB исполнилось двадцать лет изобретатель порта объяснил, почему коннектор изначально не сделали «перевертышем» | Все новости мира компьютеров и связи | OSP News

В Intel 15 ноября 1995 года называют днем рождения USB. Изобрел порт научный сотрудник корпорации Аджай Бхатт; по его словам, к разработке его подтолкнули вечные проблемы с домашним принтером, на котором «никогда ничего не удавалось сразу распечатать». Инженер решил создать универсальный недорогой порт для устройств, которым не нужна большая пропускная способность.

Со временем USB выиграл борьбу с интерфейсом Apple FireWire, — у того выше пропускная способность, но нужен дорогостоящий контроллер в каждом устройстве, а для USB хост-контроллер требуется только в компьютере. Кое-кто из крупных имен мира ИТ поначалу игнорировал USB, но потом Intel образовала альянс USB Implementers Forum с Microsoft, DEC, Nortel, Compaq, IBM и NEC. В 1998 году подключилась и Apple, выпустив первый iMac, в котором вместо унаследованных портов ADB и GeoPort появился USB.

В Windows 95 ограниченная поддержка USB появилась не сразу, а по-настоящему повсеместным порт стал благодаря полноценной поддержке в Windows XP.

 

Бхатт объяснил, что коннектор-«перевертыш» для USB с самого начала решили не делать, так как это бы вдвое увеличило стоимость порта; правда, как признает изобретатель, через 20 лет стало понятно, что отказ от двустороннего разъема все же был ошибкой.

Что касается совместимости Thunderbolt 3.0 на уровне разъема с USB Type-C, Бхатт считает, что два интерфейса друг другу не соперники и смогут сосуществовать.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

www.osp.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.