المجموعات

معايير USB: USB 1 و USB 2 و USB 3 و USB 4 - القدرات والمقارنات

معايير USB: USB 1 و USB 2 و USB 3 و USB 4 - القدرات والمقارنات

مثل أي معيار ناجح ، تواكب USB ، Universal Serial Bus مع التكنولوجيا وتم تحديث المعيار من خلال USB 1 و USB 1.1 و USB2 و USB3 ثم USB 3.1 و USB 3.2 ثم ​​USB 4.

أضاف كل معيار USB متتالي المزيد إلى التكنولوجيا ، مما أدى إلى تحسين الأداء وصقله.

مع انتشار استخدام USB على نطاق واسع ، يعد التوافق مع الإصدارات السابقة قدر الإمكان أمرًا مهمًا للغاية ، إلى جانب مسار الترقية في المستقبل.

من المفيد أحيانًا مقارنة USB1 أو USB 2 أو USB2 مقابل USB3 وما إلى ذلك بالنظر إلى الإمكانات والمواصفات المختلفة لكل إصدار USB.

منتدى منفذ USB

من أجل التأكد من أن USB هو معيار صناعي وليس معيارًا لمصنع معين ، تم تطوير معيار USB وصيانته بواسطة USB Implementers Forum، USB-IF.

هذه شركة غير ربحية تم تأسيسها من قبل الشركات التي طورت معيار USB وتريد الآن استخدامه وتطويره.

تشمل بعض الشركات الأعضاء في USB-IF شركات مثل Hewlett Packard و Intel و LSI Corporation و Renesas و Microsoft وما إلى ذلك.

يطور منتدى USB Implementers معايير USB ويحافظ عليها ، بما في ذلك USB اللاسلكي ويقوم بتشغيل برنامج امتثال للحفاظ على جودة منتجات USB وضمان التوافق بين الأجهزة.

معايير USB السلكية

من خلال النظر في كل معيار من معايير USB بدوره ، يمكن رؤية أداء كل منها ومقارنة USB1 مقابل USB 2 و USB2 مقابل USB3 وما إلى ذلك.

من الممكن أيضًا الاطلاع على أداء الإصدارات المختلفة من USB 3 ، وفهم التدوين ومقارنة الأداء ، على سبيل المثال USB3.0 (Gen1) مقابل USB 3.1 (Gen2) وإلقاء نظرة أيضًا على السرعة الفائقة والسرعة الفائقة و إعجاب وكيف يؤدون.

  • USB1.1: كان هذا هو الإصدار الأصلي من USB ، الناقل التسلسلي العالمي وتم إصداره في سبتمبر 1998 بعد حل بعض المشاكل مع مواصفات USB 1.0 التي تم إصدارها في يناير 1996 .. لقد وفرت واجهة Master / Slave وطوبولوجيا نجمة متدرجة قادرة على لدعم ما يصل إلى 127 جهازًا وستة مستويات أو محاور بحد أقصى. عادةً ما يكون الجهاز الرئيسي أو "المضيف" عبارة عن كمبيوتر شخصي متصل به العبيد أو "الأجهزة" عبر الكابل.

    كان أحد أهداف معيار USB هو تقليل التعقيد داخل الجهاز عن طريق تمكين المضيف من إجراء المعالجة. هذا يعني أن الأجهزة ستكون رخيصة ويمكن الوصول إليها بسهولة.

    يتم تعريف معدلات نقل البيانات في USB 1.1 على النحو التالي:

    • سرعة منخفضة: 1.5 ميجابت في الثانية
    • السرعة الكاملة: 12 ميجابت في الثانية

    طريقة ترميز البيانات لهذا الإصدار من USB هي Unicode.

    طول الكابل لـ USB 1.1 محدود بـ 5 أمتار ، وتسمح مواصفات استهلاك الطاقة لكل جهاز أن يأخذ ما يصل إلى 500 مللي أمبير ، على الرغم من أن هذا يقتصر على 100 مللي أمبير أثناء بدء التشغيل.

    لا يسمح USB 1.1 بكابلات التمديد أو تضمين شاشات تمرير (بسبب قيود التوقيت والطاقة).

  • USB 2.0: معيار USB 2.0 هو تطوير لـ USB 1.1 الذي تم إصداره في أبريل 2000. وكان الاختلاف الرئيسي عند مقارنته بـ USB 1.1 هو زيادة سرعة نقل البيانات إلى معدل "عالي السرعة" يبلغ 480 ميجابت في الثانية. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من تسمية الأجهزة بـ USB 2.0 ، إلا أنها قد لا تتمكن من تلبية سرعة النقل الكاملة.

    طريقة ترميز البيانات لهذا الإصدار من USB هي Unicode.

    بالإضافة إلى التحسينات في قدرة البيانات ، شهد USB 2 أيضًا زيادة في توفير الطاقة إلى 1.8A. مكّن هذا USB من توفير الشحن للهواتف الذكية التي كانت تشحن بشكل أسرع وأيضًا لمزيد من الأجهزة الطرفية المتعطشة للطاقة مثل محركات الأقراص الخارجية وما إلى ذلك. عند مقارنتها بـ USB 1 ، قدم هذا تحسينًا مطلوبًا بشدة في القدرة الحالية.

  • USB 3.0: تم عرض معيار USB3 لأول مرة في منتدى مطوري Intel في سبتمبر 2007. الميزة الرئيسية هي ما يسمى ناقل SuperSpeed ​​، والذي يوفر وضع نقل رابع يوفر معدلات نقل بيانات تبلغ 4.8 جيجابت / ثانية. على الرغم من أن معدل نقل البيانات الأولي لـ USB3 هو 4 جيجابت / ثانية ، فإن معدلات نقل البيانات تبلغ 3.2 جيجابت / ثانية ، أي 4.0 جيجابايت / ثانية أكثر بعد الحمل الزائد للبروتوكول تعتبر مقبولة ضمن المعيار. المعيار متوافق أيضًا مع الإصدارات السابقة مع USB 2.0.

    شهد الانتقال إلى USB 3 تغييرًا في ترميز البيانات من Unicode إلى ترميز 8b / 10b.

    غالبًا ما تحتوي منافذ USB على أجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك على رمز USB مضافًا إليه "SS" ، أي SS USB. يشير SS USB إلى USB 3 ، أي Super Speed ​​USB.

  • USB 3.1: يُعرف USB 3.1 أيضًا باسم SuperSpeed ​​+. يضاعف استخدام USB 3.1 سرعة نقل البيانات بالمقارنة مع USB 3.0. يوفر نقل بيانات خام بمعدل 10 جيجابت / ثانية ، كما أنه يقلل من عبء ترميز الخط إلى 3٪ فقط. يقوم بذلك عن طريق تغيير نظام الترميز إلى 128b / 132b.

    يزيد USB 3.1 أيضًا من قدرة الشحن إلى 20 فولت ، 5 أمبير ، مع القدرة على تقليله إلى 5 فولت حسب الاقتضاء. يتيح ذلك للمستخدمين شحن أجهزة أكبر بكثير بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر المحمولة وما إلى ذلك. تعني كل هذه التطورات أنه بالمقارنة مع الإصدارات السابقة ، يوفر USB 3.1 زيادة كبيرة في السرعة والوظائف.

  • USB 3.2: تكرار USB التالي هو USB 3.2. تم إصدار هذا في سبتمبر 2017. وهو يحتفظ بأوضاع بيانات USB 3.1 SuperSpeed ​​و SuperSpeed ​​+ الحالية ولكنه يقدم وضعي نقل SuperSpeed ​​+ جديدين عبر موصل USB-C بمعدلات بيانات 10 و 20 جيجابت / ثانية (1.25 و 2.5 جيجابايت / ثانية). تأتي الزيادة في عرض النطاق الترددي نتيجة للتشغيل متعدد المسارات على الأسلاك الموجودة والتي كانت مخصصة لإمكانيات التقليب لموصل USB-C.

    يتمثل أحد الجوانب الرئيسية الأخرى لـ USB 3.2 في أن USB-IF قدم مخطط تسمية جديدًا للمتغيرات المختلفة بهدف تبسيط التسويق ، على الرغم من أن ما إذا كان هذا قد تسبب في حدوث ارتباك في المعدن أمر محل نقاش. أوصى USB-IF بالعلامات التجارية الثلاثة مثل أوضاع نقل 5 و 10 و 20 جيجابت / ثانية مثل SuperSpeed ​​USB 5 جيجابت في الثانية (غالبًا ما يسمى USB 3.2 Gen 1) و SuperSpeed ​​USB بسرعة 10 جيجابت في الثانية (USB 3.2 Gen 2) و SuperSpeed ​​USB 20 جيجابت في الثانية (USB 3.2 Gen 2x2) ، على التوالي. قرر USB-IF تدوين "2x2" للإصدار الأعلى سرعة لأن المعيار الجديد يضاعف عدد ممرات البيانات داخل كبل USB-C لتحقيق سرعة نقل تبلغ 20 جيجابت في الثانية.

  • USB 4: لمواكبة السوق ، قدم USB-IF مواصفات USB4 في 29 أغسطس 2019. يوفر المعيار الجديد مزيدًا من المرونة والوظائف. يعتمد على مواصفات بروتوكول Thunderbolt 3 وعلى هذا النحو فهو يدعم نقل البيانات حتى 40 جيجابت في الثانية. وهو متوافق مع Thunderbolt 3 ، كما أنه متوافق مع الإصدارات السابقة مع USB 3.2 و USB 2.0.

    سيستخدم USB 4 موصل نوع USB-C لأنه قادر على استيعاب سرعة وطريقة تشغيل USB 4. وهذا يعني أن أي شخص لديه حاليًا USB 3 مع موصل USB C سيكون قادرًا على استخدام منافذ USB 4 ، على الرغم من الاستفادة من السرعة الكاملة ، فمن الضروري وجود منافذ وأجهزة USB 4 على طول الطريق.

  • USB لاسلكي يتمثل مفهوم USB اللاسلكي ، كما يوحي الاسم ، في أنه يوفر اتصالاً بدون أسلاك يمكن نقل البيانات عبره. لم يتم اعتماد معيار USB هذا على نطاق واسع على الرغم من إصدار المعيار في سبتمبر 2010. في بعض الأحيان يتم استخدام الاختصار WUSB ، على الرغم من أن USB-IF لا يشجع على استخدام هذا الاختصار.

    يستخدم USB اللاسلكي ترددات في النطاق 3.1 - 10.6 جيجاهرتز ويوفر نطاقًا تردديًا للبيانات من 53 إلى 480 ميجابت في الثانية على مسافة تصل إلى 3 إلى عشرة أمتار. التعديل المستخدم هو MB-OFDM.

مع المتطلبات المتزايدة باستمرار لمستويات أسرع وأكبر من نقل البيانات بالإضافة إلى زيادة مستويات الملاءمة والقدرة ، تطور مفهوم USB.

مستويات الوظائف المتوفرة اليوم هائلة عند مقارنتها بالإصدار القياسي الأول في أواخر التسعينيات. منذ ذلك الحين ، تم تقديم عدد من الإصدارات الجديدة من معيار USB ، كل منها يوفر مستوى أعلى من الأداء.

موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
أساسيات الاتصالات المتنقلة
العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي


شاهد الفيديو: ما الفرق بين الوان اليو اس بي USB (قد 2021).