متنوع

USB 3.0 و USB 3.1: SuperSpeed

USB 3.0 و USB 3.1: SuperSpeed

يستخدم USB في العديد من المجالات وللعديد من التطبيقات ، تعد السرعة مهمة. تم إطلاق USB 3.0 في عام 2008 لتوفير سرعات نقل بيانات تصل إلى 5 جيجابت في الثانية وكان يُطلق عليه أيضًا اسم Superspeed.

تم إطلاق USB 3.1 المعروف أيضًا باسم Superspeed + في يوليو 2013 ووفر القدرة على نقل البيانات بسرعات تصل إلى 10 جيجابت في الثانية. غالبًا ما يشار إلى هاتين المجموعتين الفرعيتين باسم USB 3.

تتيح هذه الإصدارات الجديدة من USB عمليات نقل سريعة جدًا للبيانات ، وبالتالي تحافظ على توافق USB مع توقعات السوق حيث تزداد ملفات البيانات في الحجم والوقت مهم.

لا تتطلب الملفات الأكبر حجمًا بشكل أسرع فحسب ، بل تستخدم أيضًا العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة موصل USB C مع USB 3 كواجهة رئيسية - غالبًا قد يكون هناك اتصالان فقط من USB C للكمبيوتر المحمول. يتطلب ذلك استخدام الدونجل لتوسيع الواجهة لكل شيء بدءًا من النسخ الاحتياطية الخارجية وشاشات العرض الكبيرة واتصال Ethernet للنطاق العريض وما شابه ذلك يعني أن السرعات العالية لـ USB 3 مطلوبة.

إمكانيات USB 3

تتيح مواصفات USB 3.0 و Superspeed و 3.1 و Superspeed + معدلات أعلى بكثير لنقل البيانات. هذا يتماشى مع متطلبات تنزيل الفيديو والعديد من التطبيقات الأخرى.

يوجد ملخص لمعدلات البيانات الأساسية لـ USB 3.0 و USB 3.1 في الجدول أدناه:

أرقام أداء USB 3
أي USB3.0 و USB 3.1
إصدار USBحالة الازدواجسرعة النقلزيادة على USB 2.0
USB 2.0نصف المزدوجة480 ميجابت في الثانية---
USB 3.0 - السرعة الفائقةالازدواج الكامل5 جيجابت في الثانية10 ×
USB 3.1 - السرعة الفائقة +الازدواج الكامل10 جيجابت في الثانية20 ×

بالإضافة إلى تحسينات السرعة الأساسية ، يوفر USB 3.0 و 3.1 مزايا أخرى مهمة أيضًا.

  • سرعة النقل: يوفر كل من USB 3.0 و Superspeed و USB 3.1 Superspeed + زيادات كبيرة في سرعة نقل البيانات مقارنة بالإصدارات السابقة. وهذا يمكّنهم من الحفاظ على أدائهم للتطبيقات التي تتطلب نقل مستويات أعلى من البيانات في غضون وقت معين. تمت إضافة نوع نقل جديد يسمى SuperSpeed ​​أو SS وهذا ما يجعل معدلات نقل البيانات تصل إلى 5 جيجابت في الثانية على USB 3.0 و 10 جيجابت في الثانية على 3.1. كهربائيًا ، تتشابه التقنيات وراء SuperSpeed ​​مع تلك المستخدمة في PCI Express 2.0 و SATA.
  • حالة الازدواج: USB 1 و USB 2 فقط لهما القدرة على إرسال نصف مزدوج ، أي الإرسال في اتجاه واحد في أي لحظة. يتمتع كل من USB 3.0 و USB 3.1 بالقدرة على الإرسال المتزامن في كلا الاتجاهين.
  • إدارة الطاقة: يتم دعم حالات إدارة الطاقة من U0 إلى U3.
  • تحسينات استخدام الحافلات: تم تحسين تشغيل الناقل من خلال إضافة ميزة جديدة حيث يمكن استخدام حزم NRDY و ERDY للسماح للجهاز بإخطار المضيف بشكل غير متزامن باستعداده دون الحاجة إلى الاقتراع.
  • دعم وسائل الإعلام الدورية: يتم تحديث البروتوكول المجمع بميزة جديدة تسمى Stream Protocol التي تسمح بعدد كبير من التدفقات المنطقية داخل نقطة النهاية.

التوافق مع USB 3

إحدى المشكلات الرئيسية مع أي تقدم في المعيار هي مسألة التوافق مع الإصدارات السابقة. بالنسبة لمنافذ USB 3.0 و 3.1 ، تم اعتماد نهج بنية الحافلة المزدوجة. يمكّن ذلك كلاً من USB 2.0 ، بما في ذلك السرعة الكاملة أو المنخفضة أو عالية السرعة بالإضافة إلى USB 3.0 ، وعمليات SuperSpeed ​​في نفس الوقت.

تم تطوير USB 3.0 الجديد أيضًا لتمكين التوافق المتقدم. نتيجة لذلك ، من الممكن تشغيل منافذ USB 2.0 مع أجهزة USB 3.0 أو 3.1.

من حيث طبولوجيا الروابط التي يمكن استخدامها ، تظل هذه كما هي. يتكون هذا من طوبولوجيا نجمية متدرجة مع محور جذر في المستوى 0. ثم يمكن أن توفر لوحات الوصل في المستويات الأدنى اتصالاً بالحافلة بالأجهزة.

شرح USB 3.0 / 3.1

من أجل الوصول إلى سرعات عالية جدًا ، يلزم وجود بعض الاختلافات في الواجهة وهذا يؤدي إلى الحاجة إلى استخدام موصل مختلف. ومع ذلك ، فإن الموصلات متوافقة ، على الرغم من أن الاتصالات الإضافية المطلوبة للأداء العالي لن يتم استخدامها عند التوصيل بمنفذ USB 2.0 أو كابل أو جهاز.

بالإضافة إلى الموصلات المختلفة المستخدمة في كبلات USB 3.0 والأجهزة وما إلى ذلك ، يمكن تمييز الكبل أيضًا عن نظرائهم 2.0 إما باللون الأزرق للمنافذ أو الأحرف الأولى من SS على المقابس. غالبًا ما يتم تمييز الأجهزة المزودة بإمكانية USB 3.0 بالأحرف SS أيضًا.

موصلات USB 3.0 / 3.1 ومنافذ التوصيل

تم تقديم موصلات USB جديدة لـ USB 3.0. كان هناك نوع A قدم أيضًا قابس كابل Micro-B جديدًا ، والذي يتكون من قابس كابل USB 1.x / 2.0 Micro-B قياسي ، مع قابس إضافي مكون من 5 سنون "مكدس" بجانبه. بهذه الطريقة ، حافظ موصل USB 3.0 Micro-B على توافقه مع الإصدارات السابقة مع مقابس كبل USB 1.x / 2.0 Micro-B ، مما يسمح للأجهزة المزودة بمنافذ USB 3.0 Micro-B بالعمل بسرعات USB 2.0 على USB 2.0 Micro-B الكابلات.

فيما يتعلق بالتوصيلات الفعلية داخل موصلات USB 3 ، تظل الوصلات الأصلية D + و D- جنبًا إلى جنب مع الطاقة والأرض ، ولكن يتم استخدام برامج تشغيل ومستقبلات متوازنة من الزوج الملتوي الجديد لنقل البيانات SuperSpeed. هذه المسمى StdA_SSRX + و StdA_SSRX- لجانب الاستقبال و StdA_SSTX + و StdA_SSTX- لجانب الإرسال.

موصل USB 3.0 / USB 3.1 Pinout
الرقم السرياسم الاتصاللون السلك
1VBUSأحمر
2د-أبيض
3د +أخضر
4GNDأسود
5StdA_SSRX-أزرق
6StdA_SSRX +الأصفر
7GND_DRAINأرض
8StdA_SSTX-أرجواني
9StdA_SSTX +البرتقالي
الصدفدرعغلاف الموصل

إدارة الطاقة

تتضمن مواصفات USB 3.0 ميزات إدارة طاقة جديدة أكثر تعقيدًا من ذي قبل. يتضمن دعمًا لمجموعة متنوعة من الحالات بما في ذلك: حالات الخمول والنوم والتعليق. يدعم USB 3 أيضًا إدارة الطاقة على مستوى الارتباط والجهاز والوظيفة.

كما تم زيادة قدرة الحافلة إلى 900 مللي أمبير. هذه زيادة بنسبة 80٪ عن USB 2.0 الذي بلغ 500 مللي أمبير.

USB 3 ، كلاً من 3.0 و 3.1 قادران على توفير سرعات نقل البيانات المطلوبة للعديد من التطبيقات التي تستخدم فيها اتصالات USB. تعد زيادة السرعة مهمة جزئيًا في مجالات مثل النسخ الاحتياطي للبيانات لأجهزة الكمبيوتر حيث تعني المستويات المتزايدة من البيانات أن السرعات العالية لـ USB 3.0 و USB 3.1 مرحب بها. يتم الشعور بتحسينات السرعة أيضًا في العديد من المجالات الأخرى حيث يلزم نقل كميات كبيرة من البيانات بسرعة عبر واجهة USB.

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


شاهد الفيديو: USB Type-C u0026 USB (قد 2021).