lịch sử usb

Một nhóm gồm bảy công ty bắt đầu phát triển USB vào năm 1994: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC và Nortel. Mục tiêu là làm cho việc kết nối các thiết bị bên ngoài với PC về cơ bản trở nên dễ dàng hơn bằng cách thay thế vô số đầu nối ở phía sau PC, giải quyết các vấn đề về khả năng sử dụng của các giao diện hiện có và đơn giản hóa cấu hình phần mềm của tất cả các thiết bị được kết nối với USB, cũng như cho phép hiệu suất cao hơn. tốc độ dữ liệu cho các thiết bị bên ngoài. Một nhóm bao gồm Ajay Bhatt đã làm việc về tiêu chuẩn tại Intel; các mạch tích hợp đầu tiên hỗ trợ USB được Intel sản xuất vào năm 1995.

Thông số kỹ thuật USB 1.0 ban đầu, được giới thiệu vào tháng 1 năm 1996, xác định tốc độ truyền dữ liệu là 1,5 Mbit/s "Tốc độ thấp" và 12 Mbit/s "Tốc độ tối đa". Phiên bản USB được sử dụng rộng rãi đầu tiên là 1.1, được phát hành vào năm Tháng 9 năm 1998. Tốc độ dữ liệu 12 Mbit/s dành cho các thiết bị tốc độ cao hơn như ổ đĩa và tốc độ 1,5 Mbit/s thấp hơn dành cho các thiết bị tốc độ dữ liệu thấp như cần điều khiển.

Thông số kỹ thuật USB 2.0 được phát hành vào tháng 4 năm 2000 và được Diễn đàn triển khai USB (USB-IF) phê chuẩn vào cuối năm 2001. Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (nay là Alcatel-Lucent), NEC và Philips cùng dẫn đầu sáng kiến này để phát triển tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, với thông số kỹ thuật đạt được là 480 Mbit/s, tăng gấp 40 lần so với thông số kỹ thuật USB 1.1 ban đầu.

Đầu cắm USB tiêu chuẩn loại A, đầu cắm USB phổ biến nhất

Thông số kỹ thuật USB 3.0 được xuất bản vào ngày 12 tháng 11 năm 2008. Mục tiêu chính của nó là tăng tốc độ truyền dữ liệu (lên tới 5 Gbit/s), giảm mức tiêu thụ điện năng, tăng công suất đầu ra và tương thích ngược với USB 2.0. USB 3.0 bao gồm một bus mới, tốc độ cao hơn gọi là SuperSpeed song song với bus USB 2.0. Vì lý do này, phiên bản mới còn được gọi là SuperSpeed. Các thiết bị trang bị USB 3.0 đầu tiên được ra mắt vào tháng 1 năm 2010.

Tính đến năm 2008, có khoảng sáu tỷ cổng và giao diện USB trên thị trường toàn cầu và khoảng hai tỷ cổng được bán ra mỗi năm.

Lịch sử phiên bản

Bản phát hành trước

Thẻ PCI USB 2.0 cho bo mạch chủ máy tính
Bản phát hành trước
Chuẩn USB đã phát triển qua nhiều phiên bản trước khi được phát hành chính thức vào năm 1996:

• USB 0.7 – phát hành vào tháng 11 năm 1994
• USB 0.8 – phát hành vào tháng 12 năm 1994
• USB 0.9 – phát hành vào tháng 4 năm 1995
• USB 0.99 – phát hành vào tháng 8 năm 1995
• Ứng viên phát hành USB 1.0 – phát hành vào tháng 11 năm 1995

Thẻ PCI USB 2.0 cho bo mạch chủ máy tính

USB 1.x
Được phát hành vào tháng 1 năm 1996, USB 1.0 chỉ định tốc độ dữ liệu là 1,5 Mbit/s (Băng thông thấp) và 12 Mbit/s (Toàn băng thông). Nó không cho phép sử dụng cáp kéo dài hoặc màn hình truyền qua do hạn chế về thời gian và nguồn điện. Rất ít thiết bị USB xuất hiện trên thị trường cho đến khi USB 1.1 được phát hành vào tháng 8 năm 1998, khắc phục các sự cố được xác định trong 1.0, chủ yếu liên quan đến việc sử dụng hub. USB 1.1 là phiên bản sớm nhất được áp dụng rộng rãi.

USB 2.0

Logo USB tốc độ cao
USB 2.0 được phát hành vào tháng 4 năm 2000 (bây giờ được gọi là "Hi-Speed"), bổ sung thêm tốc độ tín hiệu tối đa cao hơn là 480 Mbit/s (do hạn chế truy cập bus nên thông lượng hiệu quả bị giới hạn ở 35 MB/s hoặc 280 Mbit/s), bên cạnh tốc độ truyền tín hiệu "USB 1.x Full Speed" là 12 Mbit/s.

Thẻ PCI USB 2.0 cho bo mạch chủ máy tính

Các sửa đổi tiếp theo đối với thông số kỹ thuật USB đã được thực hiện thông qua Thông báo Thay đổi Kỹ thuật (ECN). ECN quan trọng nhất trong số này được đưa vào gói thông số kỹ thuật USB 2.0 có sẵn từ USB.org:

• Mini-A và Mini-B Connector ECN: Ra mắt vào tháng 10 năm 2000.
Thông số kỹ thuật của phích cắm và ổ cắm Mini-A và B. Ngoài ra còn có ổ cắm chấp nhận cả hai phích cắm cho On-The-Go. Không nên nhầm lẫn chúng với phích cắm và ổ cắm Micro-B.
• Bản in lỗi vào tháng 12 năm 2000: Phát hành vào tháng 12 năm 2000
• Điện trở kéo lên/kéo xuống ECN: Ra mắt vào tháng 5 năm 2002
• Lỗi in vào tháng 5 năm 2002: Phát hành vào tháng 5 năm 2002
Giao diện Hiệp hội ECN: Phát hành vào tháng 5 năm 2003.
Bộ mô tả tiêu chuẩn mới đã được thêm vào cho phép liên kết nhiều giao diện với một chức năng thiết bị duy nhất.
• Rounded Chamfer ECN: Phát hành vào tháng 10 năm 2003.
Một sự thay đổi tương thích và được khuyên dùng đối với phích cắm Mini-B để giúp đầu nối bền hơn.
• Unicode ECN: Phát hành vào tháng 2 năm 2005.
ECN này chỉ định rằng các chuỗi được mã hóa bằng UTF-16LE. USB 2.0 chỉ định Unicode nhưng không chỉ định mã hóa.
• Bổ sung USB liên chip: Phát hành vào tháng 3 năm 2006
• Phần bổ sung On-The-Go 1.3: Phát hành vào tháng 12 năm 2006.
USB On-The-Go giúp hai thiết bị USB có thể giao tiếp với nhau mà không cần máy chủ USB riêng. Trong thực tế, một trong các thiết bị USB đóng vai trò là máy chủ cho thiết bị kia.
• Thông số kỹ thuật sạc pin 1.1: Phát hành vào tháng 3 năm 2007 (Cập nhật ngày 15 tháng 4 năm 2009).
Thêm hỗ trợ cho bộ sạc chuyên dụng (nguồn điện có đầu nối USB), bộ sạc máy chủ (máy chủ USB có thể hoạt động như bộ sạc) và cung cấp Không hết pin, cho phép các thiết bị tạm thời rút dòng điện 100 mA sau khi được gắn vào. Nếu thiết bị USB được kết nối với bộ sạc chuyên dụng, dòng điện tối đa mà thiết bị rút ra có thể lên tới 1,8 A. (Lưu ý rằng tài liệu này không được phân phối cùng với gói thông số kỹ thuật USB 2.0 mà chỉ có USB 3.0 và USB On-The-Go.)
• Thông số kỹ thuật đầu nối và cáp Micro-USB 1.01: Phát hành vào tháng 4 năm 2007.
• Phụ lục Quản lý Nguồn Liên kết ECN: Phát hành vào tháng 7 năm 2007.
Điều này bổ sung thêm "ngủ", trạng thái năng lượng mới giữa trạng thái bật và trạng thái tạm dừng. Thiết bị ở trạng thái này không cần thiết phải giảm mức tiêu thụ điện năng. Tuy nhiên, việc chuyển đổi giữa trạng thái bật và trạng thái ngủ nhanh hơn nhiều so với chuyển đổi giữa trạng thái bật và trạng thái tạm dừng, điều này cho phép các thiết bị chuyển sang chế độ ngủ khi không hoạt động.
• Thông số kỹ thuật sạc pin 1.2: [20] Phát hành vào tháng 12 năm 2010.
Một số thay đổi và tăng giới hạn bao gồm cho phép 1,5 A trên các cổng sạc đối với các thiết bị chưa được định cấu hình, cho phép giao tiếp Tốc độ cao trong khi có dòng điện lên tới 1,5 A và cho phép dòng điện tối đa là 5 A.

USB 3.0
Bài chi tiết: USB 3.0

USB 3.0 được phát hành vào tháng 11 năm 2008. Tiêu chuẩn này xác định chế độ SuperSpeed mới với tốc độ truyền tín hiệu là 5 Gbit/s và do chi phí mã hóa nên tốc độ dữ liệu có thể sử dụng lên tới 4 Gbit/s (500 MB/s). Cổng USB 3.0 thường có màu xanh lam và tương thích ngược với USB 2.0.

Logo USB siêu tốc

Nhóm quảng bá USB 3.0 đã công bố vào ngày 17 tháng 11 năm 2008 rằng thông số kỹ thuật của phiên bản 3.0 đã được hoàn thiện và đã chuyển sang Diễn đàn triển khai USB (USB-IF), cơ quan quản lý các thông số kỹ thuật USB. Động thái này đã mở ra thông số kỹ thuật cho phần cứng một cách hiệu quả. các nhà phát triển để triển khai trong các sản phẩm.

Bus SuperSpeed mới cung cấp chế độ truyền thứ tư ở tốc độ 5,0 Gbit/s (tốc độ dữ liệu thô), bên cạnh các chế độ được hỗ trợ bởi các phiên bản trước đó. Thông lượng tải trọng là 4 Gbit/s (sử dụng mã hóa 8b/10b) và thông số kỹ thuật cho rằng đạt được khoảng 3,2 Gbit/s (0,4 GB/s hoặc 400 MB/s) là hợp lý. Tốc độ này sẽ tăng theo những tiến bộ về phần cứng trong tương lai. Giao tiếp song công hoàn toàn ở chế độ truyền SuperSpeed; ở các chế độ được hỗ trợ trước đây, bởi 1.x và 2.0, giao tiếp là bán song công, với hướng được điều khiển bởi máy chủ.

Giống như các phiên bản USB trước đây, cổng USB 3.0 có các biến thể công suất thấp và công suất cao, cung cấp dòng điện lần lượt là 150 mA và 900 mA đồng thời truyền dữ liệu đồng thời ở tốc độ SuperSpeed. Ngoài ra, còn có Thông số kỹ thuật sạc pin (Phiên bản 1.2 - tháng 12 năm 2010), giúp tăng khả năng xử lý nguồn điện lên 1,5 A nhưng không cho phép truyền dữ liệu đồng thời. Thông số kỹ thuật sạc pin yêu cầu bản thân các cổng vật lý có khả năng xử lý dòng điện 5 A[cần dẫn nguồn] nhưng thông số kỹ thuật giới hạn dòng điện tối đa được rút ra ở mức 1,5 A.

USB 3.1
Thông cáo báo chí vào tháng 1 năm 2013 của nhóm USB đã tiết lộ kế hoạch cập nhật USB 3.0 lên 10 Gbit/s, đưa nó ngang hàng với Thunderbolt vào giữa năm 2013. Thông số kỹ thuật USB 3.1 được phát hành vào ngày 31 tháng 7 năm 2013, giới thiệu một chế độ truyền nhanh hơn được gọi là “USB siêu tốc 10 Gbps”; logo của nó có chú thích Superspeed+ (cách điệu là SUPPERSPEED+). Chuẩn USB 3.1 tăng tốc độ tín hiệu lên 10 Gbit/s, gấp đôi so với USB 3.0 và giảm chi phí mã hóa đường truyền xuống chỉ còn 3% bằng cách thay đổi sơ đồ mã hóa thành 128b/132b. Tuy nhiên, một số thử nghiệm ban đầu cho thấy tốc độ truyền tải có thể sử dụng chỉ ở mức 7,2 Gbit/s, dẫn đến chi phí chung là 30%.

Chuẩn USB 3.1 tương thích ngược với USB 3.0 và USB 2.0. Sử dụng ba cấu hình nguồn được xác định trong Thông số kỹ thuật cung cấp nguồn USB, nó cho phép các thiết bị có nhu cầu năng lượng lớn hơn yêu cầu dòng điện và điện áp cung cấp cao hơn từ các máy chủ tuân thủ – lên đến 2 A ở 5 V (đối với mức tiêu thụ điện lên tới 10 W), và tùy chọn lên tới 5 A ở mức 12 V (60 W) hoặc 20 V (100 W).