Вилку типу B USB 3.0 можна визначити за п'ятьма додатковим контактам. Вона хоч і схожа на попередницю USB 2.0, але відмінності візуально більш помітні.
|
Вилка USB 3.0 B типу |
Вилка USB 3.0 типу B в розборі |
|
Розетка USB 3.0 типу B |
Розетка USB 3.0 типу B з різних ракурсів |
Терморегулятори конекторів USB 3.0 B-типу
Вилка та розетка типу Micro-B
У роз'ємів для мобільних пристроїв зміни помітніші. Старий роз'єм Micro-B USB 2.0 мав ширину 6,86 мм, проте тепер ширина роз'єму USB 3.0 Micro-B для мобільних телефонів, плеєрів і смартфонів збільшилася до 12,25 мм. Знову ж, роз'єми були зроблені таким чином, щоб забезпечити сумісність c USB 2.0.
|
Вилка USB 3.0 Micro-B |
Вилка та розетка USB 3.0 Micro-B |
|
Вилка USB 3.0 Micro-B в розборі |
Розетка USB 3.0 Micro-B в розборі |
Терморегулятори конекторів USB 3.0 Micro-B
також існують роз'єми USB 3.0 Micro ще двох типів: вилка USB 3.0 Micro-A і розетка USB 3.0 Micro-AB. Візуально відрізняються від USB 3.0 Micro-B«Прямокутної" (не зрізаною) частиною роз'єму з USB 2.0 контактами, що дозволяє уникнути підключення вилки Micro-A в розетку Micro-B, а разетку Micro-AB робить сумісної з обома вилками.
Розетка Micro-AB буде застосовуватися в мобільних пристроях, що мають бортовий USB 3.0 host контролер. Для ідентифікації режиму хост / клієнт використовується пін 4 ( ID) - в вилці Micro-A він замкнутий на «землю».
Коннектори USB 3.0 Powered-B
Новий роз'єм Powered-B спроекірован з використанням двох додаткових контактів, що дозволяє пристроям надавати до 1000 мА іншого пристрою, наприклад адаптера Wireless USB. Це дозволяє уникнути необхідності в джерелі живлення для пристрою, що підключається до Wireless USB адаптера ... роблячи ще один крок до ідеальної системи бездротового зв'язку без проводів (навіть для харчування). При звичайних дротових підключеннях до хосту або хабу ці два додаткових контакту не використовуються.
Розетка USB 3.0 Powered-B (схема)
Альтернативні способи підключення, такі як роз'єми USB, широко застосовуються для підключення сучасних пристроїв.
Ця назва досить поширене і з англійської мови перекладається так - «універсальна послідовна шина».
Всі USB роз'єми представлені трьома версіями.
Характерні особливості основних трьох версій USB роз'ємів
Перша версія USB роз'ємів (1.1). Її Характерною особливістю є дуже маленька швидкість, при якій вся інформація передається з великою затримкою.
Швидкість передачі становить 12 Мбіт / с. Його основне призначення - це застосування для взаємозв'язку пристроїв.
Друга версія USB роз'ємів (2.0).
Характеризується швидкістю передачі даних 480 Мбіт / с. Це відповідає швидкості в 48 Мбайт / с.
Основна частина всіх сучасних технічних приладів та пристроїв пристосовані до застосування саме цієї версії. Вона найбільш популярна і відома, а тому користується попитом на ринку електротоварів.
Правда за численність факторів справжня швидкість цього стандарту не буває більше 30 - 33 Мбайт / с.
Так як останні випуски жорстких дисків, наприклад, SSD, розроблені для читання інформації із значно більшою швидкістю (майже в 4 рази), то ця версія стандарту затримує дію нових моделей накопичувачів.
У цьому видно основний недолік властивостей роз'ємів USB 2.0. Але незважаючи на це певні пристрої цілком сумісні з цією версією роз'ємів: мишки, клавіатури, сканери і принтери.
Третя версія USB (3.0).
Дана версія характеризується швидкістю передачі інформації - 5 Гбіт / с - що вважається досить високим показником.
Така швидкість відповідає 500 Мбайт / с.
Це набагато вище показників швидкості вінчестерів останнього покоління (150 - 170 Мбайт / с).
Роз'єми USB 3.0 для їх розпізнавання спеціально маркуються синім кольором.
сумісність інтерфейсів
Якщо розглянути питання взаємодії між різними пристроями, які мають представлені вище роз'єми, то можна констатувати, що перша і друга версії роз'ємів USB можуть бути замінні між собою.
Певний пристрій, який має сполучення з другою версією USB, а приймає з'єднання першої версії, може показати повідомлення, в якому буде говоритися про його можливості працювати швидше.
Тому що дана модель комп'ютера розрахована на прийом інформації через другу версію, швидкість якої вище, ніж першої.
Тобто не буде використаний весь потенціал швидкості даного пристрою.
Сучасні пристрої, які мають роз'єми другої версії, можуть бути підключені до третьої версії USB, а використання третьої версії щодо другої виключається, крім USB 3.0 типу А.
Додаткові контакти створюють умови для збільшення швидкості інтерфейсу - це є особливістю останніх моделей кабелів і пристроїв, що мають роз'єми третьої версії USB.
Харчування USB роз'ємів
Потужність, на яку розраховані пристроїв для підключення з роз'ємами USB, становить 2,5 Вт, а також 4,5 Вт (для третьої версії).
Виходячи з цього, роз'ємів USB всіх версій необхідно напруга 5 В. Струм до 0,5 А, а для третьої версії - 0,9 А.
Контакти USB 3.0.
Такі пристрої, як плеєри, карти пам'яті, телефони, флешки (тобто пристрої з маленькою потужністю) вільно можуть підключатися за допомогою таких роз'ємів.
А технічні засоби, що мають велику потужність, підключаються до зовнішньої електричної мережі.
типи роз'ємів
Друга і третя версії роз'ємів розрізняють за розмірами: Mini USB (маленькі розміри), Micro USB (ще менші розміри); а також за типами: А, В.
USB роз'єм 2.0 типу A.
Надійний роз'єм основною характеристикою якого є здатність витримувати не одне підключення, при цьому, не втрачаючи своєї цілісності.
Перетин роз'єму має прямокутну форму, що створює додатковий захист при підключенні.
Його недолік - це великий розмір, а всі сучасні пристрої відрізняються портативністю що і вплинуло на розробку і випуск роз'ємів аналогічного типу, але меншого розміру.
USB 2.0 типу А був представлений в дев'яностих роках і на даний момент ще є найбільш використовуваним.
Його мають значна частина малопотужних пристроїв: клавіатура, мишка, флешка та інші.
USB роз'єм версії 2.0 типу В.
В основному його застосування знаходимо в стаціонарних пристроях мають великі розміри. До них відносяться сканери, принтери, рідше ADSL-модеми.
Рідко, але все ж буває, що кабелю такого типу продаються окремо від самої техніки, тому що вони не входять до складу комплекту технічного пристрою. Тому перевіряйте комплектацію пристроїв.
Роз'єми даного типу не такі затребувані, як роз'єми типу А.
Квадратна і трапецієвидна форма властива всім роз'ємів типу В.
До них відносяться і Mini і Micro.
Особливість перетину роз'ємів типу «В» полягає в їх квадратній формі, що відрізняє його від інших типів.
Роз'єми Mini USB другої версії типу B.
Назва роз'єму такого типу говорить про те, що воно має дуже маленькі розміри. І це не дивно, тому що сучасний ринок все більше пропонує мініатюрні товари.
Завдяки використанню персональних вінчестерів, кардридеров, плеєрів і інших маленьких пристроїв, роз'єми USB Mini, що відносяться до типу B, отримали велику популярність.
Слід зазначити ненадійність таких роз'ємів. При частому використанні він розхитується.
А ось застосування моделей роз'ємів USB Mini типу A вкрай обмежена.
Роз'єми Мicro USB 2.0 типу B.
Моделі роз'ємів Micro USB є більш досконалими щодо моделей Mini USB.
Даний тип роз'ємів відрізняється неймовірно маленькими розмірами.
На відміну від попередніх представлених типів міні, ці роз'єми дуже надійні своїми кріпленнями і фіксацією підключення.
Роз'єм Мicro USB 2.0 типу «B» був визнаний за своїми якостями єдиним для загального застосування для зарядки всіх портативних пристроїв.
Що станеться з часом, коли всі виробники стануть випускати техніку, пристосовану саме до таких роз'ємів. Напевно, залишилося не довго щоб це побачити.
Але таке рішення вже було прийнято в 2011 році всіма сучасними виробниками, хоча роз'єм Мicro USB 2.0 типу «B» ще присутня не на всіх пристроях.
Роз'єми USB третьої версії типу A.
Роз'єми USB 3.0 мають велику швидкість для передачі інформації за рахунок додаткових контактів.
При таких змінах все ж збережена сумісність зворотного зв'язку. Його застосування налагоджено в комп'ютерах і ноутбуках останнього покоління.
Роз'єми USB третьої версії типу B.
Третя версія роз'ємів USB типу «B» не підходять до підключення роз'ємів USB другої версії.
Його застосовують в роботі периферійних пристроїв із середньою і великою продуктивністю.
Micro USB 3.0.
Сучасні зовнішні накопичувачі, які мають високу швидкість, а також диски типу SSD, в основному, все оснащені таким роз'ємом, який характеризується високою швидкістю обміну інформацією.
Все більше займає лідируюче положення завдяки тому, що має дуже якісні з'єднання.
Роз'єм зручний у використанні через свою компактність. Його попередником вважається роз'єм виду Micro USB.
терморегулятори роз'ємівUSB.
Основні відмінності роз'ємів Micro і Mini USB
На перший погляд дані роз'єми дуже схожі. І дійсно, велика частина характерних особливостей основних параметрів даних видів збігається.
Але при уважному огляді можна помітити такі відмінності:
- Роз'єм USB Mini має великі розміри щодо роз'єму USB Micro.
- Наявність засувок спеціального призначення на задній стороні роз'ємів USB Micro.
Багато користувачів вже переконалися, що зручніше за все мати у себе в наявності не один вид роз'ємів, а кілька, тому що різні види пристроїв мають різні види підключення роз'ємів USB.
До єдиного стандарту виробники пристроїв на жаль, ще не прийшли, і швидше за все не прийдуть ще довго, адже кожен тип роз'єму USB має своє призначення.
12 листопада було прийнято остаточну специфікація нового високошвидкісного стандарту USB 3.0 (revision 1.0), що забезпечує максимальну швидкість передачі даних до 5 Гбіт / с. У роботі над новим стандартом брали участь компанії Hewlett-Packard Company, Intel Corporation, Microsoft Corporation, NEC Corporation, ST-NXP Wireless і Texas Instruments. Перші контролери USB 3.0 з'являться вже в 2009 році, а масовий випуск пристроїв з інтерфейсом USB 3.0 почнеться в 2010 році.
Трохи з історії стандарту USB
Шина або інтерфейс USB (Universal Serial Bus) - це універсальна послідовна шина, призначена для підключення периферійних пристроїв. Свого часу шина USB прийшла на зміну вже морально застарілим інтерфейсів COM, LPT, PS / 2 і GamePort (для підключення джойстика).
Стандарт USB 1.0, який отримав широке поширення, був представлений в листопаді 1996 року. Він визначав два швидкісних режиму передачі даних: режим Full-Speed \u200b\u200bз максимальною швидкістю передачі до 12 Мбіт / с і режим Low-Speed \u200b\u200bз максимальною швидкістю передачі до 1,5 Мбіт / с. Максимальна довжина кабелю в режимі Full-Speed \u200b\u200bне перевищувала 3 м, а в режимі Low-Speed \u200b\u200b- 5 м.
Для підключення периферійних пристроїв до шини USB 1.0 використовувався кабель, що складається з двох пар проводів. Одна кручена пара в диференціальному включенні використовувалася для прийому і передачі даних, а ще одна пара проводів - для живлення периферійного пристрою напругою +5 В. Завдяки вбудованим лініям живлення шина USB 1.0 дозволяла підключати периферійні пристрої без власного джерела живлення. При цьому максимальна сила струму, споживаного пристроєм по лініях живлення шини USB 1.0, не повинна була перевищувати 0,5 А. До одного контролера шини USB 1.0 можна було під'єднати до 127 пристроїв через ланцюжок концентраторів.
У вересні 1998 року з'явилася специфікація USB 1.1. Власне, за своїми технічними і швидкісними характеристиками вона не відрізнялася від USB 1.0. Просто в ній були виправлені помилки версії 1.0.
У квітні 2000 року була опублікована специфікація USB 2.0, а в кінці 2001 року ця версія була стандартизована. Сьогодні шина USB 2.0 є найпоширенішою. Всі ноутбуки, материнські плати та периферійні пристрої (принтери, МФУ, миші, клавіатури, джойстики, графічні планшети і т.д.) оснащуються інтерфейсом USB 2.0, а інтерфейс USB 1.1 вже практично вийшов з ужитку. У той же час інтерфейс USB 2.0 є зворотно сумісним з інтерфейсом USB 1.1.
У специфікації USB 2.0 передбачено три швидкісних режиму: крім режимів Low-Speed \u200b\u200b(до 1,5 Мбіт / с) і Full-Speed \u200b\u200b(до 12 Мбіт / с), є високошвидкісний режим Hi-Speed, що визначає максимальну швидкість передачі до 480 Мбіт / с (60 Мбайт / с).
Як і в разі специфікацій USB 1.0 і USB 1.1, в специфікації USB 2.0 для підключення периферійних пристроїв використовується кабель, що складається з двох пар проводів: одна кручена пара проводів для прийому і передачі даних, а інша - для живлення периферійного пристрою. При цьому напруга живлення знову-таки становить 5 В, а максимальна сила струму не повинна перевищувати 0,5 А. До одного контролера шини USB 2.0 можна підключати до 127 пристроїв через ланцюжок концентраторів.
У стандарті USB 2.0 передбачено три типи роз'ємів: роз'єм типу A (рис. 1), роз'єм типу B (рис. 2) і роз'єм miniUSB типу B (рис. 3). Згодом, в січні 2007 року, були представлені роз'єми microUSB, однак вони призначені для мобільних телефонів і комунікаторів і не використовуються в комп'ютерах і периферійних пристроях.
Мал. 1. Роз'єм USB типу A
Мал. 2. Роз'єм USB типу B
Мал. 3. Роз'єм miniUSB типу B
Основна проблема шини USB 2.0 полягає в тому, що вона є односпрямованої. Тобто дані передаються в обидві сторони (або в одну, або в іншу, але не одночасно) по одній і тій же кручений парі. Незважаючи на декларовану максимальну швидкість передачі даних до 480 Мбіт / с, шина USB 2.0 має досить великі затримки між запитом на передачу даних і власне початком передачі. Тому в реальності інтерфейс USB 2.0 не дозволяє передавати дані зі швидкістю більше 35 Мбайт / с (280 Мбіт / с). Звичайно, така швидкість передачі даних сьогодні вже явно недостатня. Підключення по інтерфейсу USB 2.0 зовнішніх жорстких дисків і флеш-пам'яті не дозволяє реалізувати весь їх швидкісний потенціал. Наприклад, при підключенні зовнішнього жорсткого диска по інтерфейсу eSATA швидкість передачі даних обмежується швидкісними характеристиками самого диска і для сучасних дисків становить близько 90 Мбайт / с (при послідовних операціях читання і запису), а при підключенні того ж зовнішнього диска по інтерфейсу USB 2.0 швидкість передачі даних знижується до 33 Мбайт / с.
Не тільки зовнішні накопичувачі, але і багато інших периферійних пристроїв потребують значно більшої пропускної здатності інтерфейсу, ніж може надати інтерфейс USB 2.0. Тому новий високошвидкісний стандарт USB 3.0, розробка якого велася протягом кількох років, з'явився як не можна до речі.
Специфікація USB 3.0: коротко про головне
Якщо говорити про головну перевагу стандарту USB 3.0 в порівнянні зі стандартом USB 2.0, то це, звичайно ж, швидкість передачі даних. Специфікацією USB 3.0 передбачений режим SuperSpeed \u200b\u200bзі швидкістю передачі даних до 5 Гбіт / с (640 Мбайт / с), тобто більш ніж в 10 разів перевищує ту, що передбачена специфікацією USB 2.0. Звичайно, реальна швидкість передачі даних буде, швидше за все, нижче, проте навіть з урахуванням цього для більшості периферійних пристроїв такої пропускної здатності шини USB 3.0 більш ніж достатньо.
Природно, висока швидкість передачі у шини USB 3.0 - це не єдине її відмінність від шини USB 2.0. Але при всіх відмінностях (яких чимало) зберігається зворотна сумісність USB 3.0 c USB 2.0. Тобто в специфікації USB 3.0, крім режиму SuperSpeed, залишені і режими Hi-Speed, Full-Speed \u200b\u200bі Low-Speed. Крім того, роз'єми USB 3.0 сумісні з роз'ємами USB 2.0. Це означає, що всі периферійні пристрої з інтерфейсом USB 2.0 можна буде підключати до шини USB 3.0.
Наступне важлива відмінність специфікації USB 3.0 від USB 2.0 полягає в тому, що стандартом передбачена двонаправлена \u200b\u200bпередача даних за різними крученим парам. Таким чином, контактів в роз'ємах USB 3.0 стало більше. Збільшилася і кількість проводів в USB-кабелі. Так, в стандарті USB 2.0 одна кручена пара використовувалася для прийому / передачі даних, а інша - для харчування, тобто в роз'ємах USB 2.0 було чотири контакту, а USB-кабель містив чотири дроти. У специфікації USB 3.0 перша кручена пара застосовується для передачі даних, друга - для прийому даних, третя - для харчування, а для сумісності зі стандартом USB 2.0 передбачена четверта кручена пара, по якій здійснюється прийом / передача даних в режимі USB 2.0 (Hi-Speed , Full-Speed \u200b\u200bі Low-Speed). Крім того, в обов'язковому порядку присутній ще одна «земля» (GND_DRAIN) у вигляді обплетення двох кручених пар. Таким чином, в кабелі USB 3.0 не чотири дроти (як в кабелі USB 2.0), а вісім (рис. 4), а в роз'ємах USB 3.0 як мінімум дев'ять контактів (обплетення кручених пар підключаються до контакту GND_DRAIN).
Мал. 4. Кабель USB 3.0
Напруга харчування, що передається по USB-шині, залишилося без змін - +5 В.
Типи можливих роз'ємів і кабелів
Кількість можливих роз'ємів USB 3.0 стало більше. Є роз'єми USB 3.0 наступних типів: типу A, типу B, Powered-B, Micro-B, Micro-A і Micro-AB. Відповідність між роз'ємами різних типів відображено в табл. 1. Зауважимо, що роз'єм USB 3.0 Micro-A існує тільки в штепсельному варіанті, а роз'єм USB 3.0 Micro-AB - тільки в гніздовий. Особливо відзначимо, що специфікацією USB 3.0 не передбачені роз'єми miniUSB типу B, які широко поширені в даний час.
Роз'єм USB 3.0 типу A
Роз'єм USB 3.0 типу A (рис. 5), як штепсельний, так і гніздовий, за своєю формою і розмірами не відрізняється від роз'єму USB 2.0 типу A. Він повністю сумісний з роз'ємом USB 2.0 типу A, тобто в гніздовий роз'єм USB 3.0 типу A, крім штепсельного роз'єму USB 3.0 типу A, можна вставляти штепсельний роз'єм USB 2.0 типу A, і навпаки: в гніздовий роз'єм USB 2.0 типу A можна вставляти штепсельний роз'єм USB 3.0 типу A.
Мал. 5. Роз'єм USB 3.0 типу A
Всього в роз'ємі USB 3.0 типу A є дев'ять контактів (рис. 6). Призначення контактів зазначено в табл. 2.
Мал. 6. Нумерація контактів в роз'ємі USB 3.0 типу A
Сумісність роз'єму USB 3.0 типу A з роз'ємом USB 2.0 типу A досягається за рахунок того, що всі контакти, присутні в роз'ємі USB 2.0 типу A, є і в роз'ємі USB 3.0 типу A, але в останній додані і нові контакти.
Роз'єм USB 3.0 типу B
Роз'єм USB 3.0 типу B (рис. 7), як і роз'єм USB 2.0 типу B, буде використовуватися для підключення стаціонарних периферійних пристроїв, таких як принтери, МФУ і зовнішні диски. У комп'ютерах гніздові роз'єми USB 3.0 типу B застосовуватися не будуть (як не використовуються гніздові роз'єми USB 2.0 типу B). Роз'єм USB 3.0 типу B частково сумісний з роз'ємом USB 2.0 типу B, тобто в гніздовий роз'єм USB 3.0 типу B, крім штепсельного роз'єму USB 3.0 типу B, можна вставляти штепсельний роз'єм USB 2.0 типу B. А ось вставити в гніздовий роз'єм USB 2.0 типу B штепсельний роз'єм USB 3.0 типу B не вдасться.
Мал. 7. Роз'єм USB 3.0 типу B
Всього в роз'ємі USB 3.0 типу B є дев'ять контактів (рис. 8). Їх розташування, природно, відрізняється від розташування контактів в роз'ємі USB 3.0 типу A, однак відповідність номерів контактів і їх призначення точно таке ж (див. Табл. 2).
Мал. 8. Нумерація контактів в роз'ємі USB 3.0 типу B
Роз'єм USB 3.0 Powered-B
Роз'єм USB 3.0 Powered-B за своїм формфактору повністю сумісний з роз'ємом USB 3.0 типу B, але відрізняється від нього наявністю двох додаткових контактів харчування (DPWR і DGND) і двох додаткових проводів в USB-кабелі, що дозволяє живити USB-адаптери без необхідності підключення їх до мережі.
У гніздовий роз'єм USB 3.0 Powered-B можна вставляти штепсельний роз'єм USB 3.0 Powered-B, роз'єм USB 3.0 типу B і USB 2.0 типу B. Всього в роз'ємі USB 3.0 Powered-B є 11 контактів (рис. 9), призначення яких відображено в табл. 3.
Мал. 9. Нумерація контактів в роз'ємі USB 3.0 Powered-B
Роз'єм USB 3.0 Micro-B
Роз'єм USB 3.0 Micro-B (рис. 10) орієнтований на використання в портативних пристроях, таких як мобільні телефони, комунікатори і т.д. Він сумісний з роз'ємом USB 2.0 Micro-B, тобто в гніздовий роз'єм USB 3.0 Micro-B, крім штепсельного роз'єму USB 3.0 Micro-B, можна також вставляти штепсельний роз'єм USB 2.0 Micro-B. Однак в гніздовий роз'єм USB 2.0 Micro-B можна вставити штепсельний роз'єм USB 3.0 Micro-B. Сумісність гніздового роз'єму USB 3.0 Micro-B з штепсельних роз'ємом USB 2.0 Micro-B досягається за рахунок того, що роз'єм USB 3.0 Micro-B як би розділений на дві конструктивні частини: USB 2.0 і USB 3.0. У частину USB 2.0 можна окремо вставляти штепсельний роз'єм USB 2.0 Micro-B. Штепсельний роз'єм USB 3.0 Micro-B також конструктивно розділений на дві частини і може вставлятися тільки в гніздовий роз'єм USB 3.0 Micro-B (або USB 3.0 Micro-AB).
Мал. 10. Роз'єм USB 3.0 Micro-B
Всього в роз'ємі USB 3.0 Micro-B є десять контактів. Крім стандартних контактів VBUS, D-, D +, GND, SSTX-, SSTX +, GND_DRAIN, SSRX- і SSRX +, є ще один специфічний контакт ID, призначений для ідентифікації режиму OTG.
Роз'єм USB 3.0 Micro-AB
Гніздовий роз'єм USB 3.0 Micro-AB буде використовуватися тільки в пристроях, що підтримують стандарт OTG (On-The-Go) (власне, як і роз'єм USB 2.0 Micro-AB). У гніздовий роз'єм USB 3.0 Micro-AB можна буде вставляти штепсельні роз'єми USB 3.0 Micro-B, USB 3.0 Micro-A, USB 2.0 Micro-B і USB 2.0 Micro-A. А ось гніздовий роз'єм USB 2.0 Micro-AB буде сумісний тільки з штепсельними роз'ємами USB 2.0 Micro-B і USB 2.0 Micro-A.
Типи кабелів USB 3.0
З урахуванням різноманітності роз'ємів USB 3.0 будуть пропонуватися такі типи USB-кабелів:
- USB 3.0 типу A (штепсель) - USB 3.0 типу A (штепсель);
- USB 3.0 типу A (штепсель) - USB 3.0 типу B (штепсель);
