آشنایی با انواع USB و استاندارد فست شارژ آن ها

این پورت که مخفف Universal Serial Bus است در اواسط دهه نود میلادی بعنوان استانداردی جهانی قرار داده شد.

این پورت کاربران را از شیوه های سنتی نقل و انتقال اطلاعات یا حتی شیوه های اتصالات نجات داد و کاربران دیگر مجبور نبودند برای اتصالات زحمتی را متحمل شوند.

به همین دلیل یو اس بی در بازه ی زمانی بسیار کمی مورد استقبال گسترده قرار گرفت و تا امروز هم شاهد حضور پر رنگ و نقش کلیدی آن در اتصالات و انتقال اطلاعات هستیم.

بانک باطری در این مفاله قصد دارد درمورد انواع یو اس بی و قابلیت آ«ها اطلاعاتی را با شما در میان بگذارد.

انواع USB را بشناسید – تفاوت انواع یو اس بی در چیست؟

پورت USB چیست؟ در سال 1994 چندین کمپانی بزرگ دنیا من جمله اینتل و مایکروسافت دست به همکاری مشترکی زدند تا یک استاندارد ارتباطی مشخص و جهانی را به وجود بیاورند. تا آن زمان کامپیوترها با انواع کابل‌های متفاوت بهم وصل می‌شدند و همه چیز بهم ریخته و در هم بود. از آن زمان به بعد و با کمک این استاندارد، رابط بین کامپیوترها و دستگاه‌های دیگر مانند کیبورد، موس، پرینتر و… با یک زبان مشخص به نام USB تعریف می‌شود. USB مخفف کلمه Universal Serial Bus است و امروزه یکی از اصلی‌ترین و کم‌هزینه‌ترین کانکتورها و پورت‌های لپ تاپ، گوشی و تبلت را تشکیل می‌دهد.

در ادامه مسیر پیشرفت، بسته به فاکتورهایی مانند ظاهر و سرعت، انواع پورت یو اس بی در دسته‌های متفاوت پدید آمدند. همانطور که می‌دانید آخرین نسخه از انواع رابط یو اس بی USB4.0 می‌باشد که جهشی در سرعت انتقال داده، کیفیت تصویر و برق ایجاد کرده است.

یک سال بعد این کمپانی‌ها یک شرکت مشترک به نام USB IF را تشکیل دادند که یک سازمان غیرانتفاعی برای حمایت از تغییرات و پیشرفت‌های بعدی تکنولوژی USB بود. در ادامه می‌خواهیم ببینیم که چگونه این حمایت‌ها منجر به طراحی انواع پورت های USB با ویژگی‌ها و رنگ‌های مختلف شد. درگاه ها و رابط های یو اس بی بر اساس سه فاکتور زیر دسته بندی می‌شوند:

• شکل ظاهری
• سرعت انتقال
• رنگ پورت

مقایسه درگاه های USB بر اساس شکل ظاهری

درگاه های یو اس بی ساخته شده در دهه 90 میلادی با وجود انقلاب بزرگی که در بستر تکنولوژی ایجاد کردند

اما سرعت انتقال داده پایینی داشتند.

این سرعت رفته رفته بیشتر شد و انواع USB با ویژگی‌های متفاوت طراحی شدند که می‌ توانستند در زمینه استفاده خودشان بسیار کارآمد عمل کنند.

USB IF در ابتدا دو نوع دستگاه را تعریف کرد؛ دستگاه A که میزبان است مانند لپ تاپ، کامپیوتر و .. و دستگاه B که به دستگاه A وصل می‌شود.

دستگاه‌هایی مانند پرینتر به عنوان دستگاه B شناخته می‌شوند.

لذا پورت روی دستگاه A با پسوند A و پورت روی دستگاه B با پسوند B همراه خواهد بود.

فکر می‌کنم با این تفاسیر می‌توانیم به تعریف مفاهیم زیر بپردازیم:

نوع اول: USB-A

در میان انواع پورت های USB این مورد به عنوان استاندارد اولیه رابط یو اس بی شناخته می‌شود و میزان استفاده بسیار بالاتری نیز نسبت به بقیه کانکتورها دارد. رابط و پورت یو ای بی نوع A تقریبا در تمام کامپیوترها، لپ تاپ ها، تلویزیون‌ها، کنسول‌های بازی و کابل‌های شارژ به کار می‌رود.

شکل ظاهری آن تخت و مکعبی است و مستقیما به دستگاه وصل می‌شود.

میزان مقاومت و عمر این نوع رابط بسیار زیاد است و به راحتی Plug and Play می‌شود.

این نوع رابط دارای دو نسخه میکرو و مینی هم می‌باشد که با اسم‌های Micro USB-A و Mini USB-A شناخته می‌شوند.

نوع دوم: USB-B

در گذشته کانکتور USB-B معمولا در کابل پرینترها و هارد درایوهای اکسترنال استفاده می‌شد. ولی با ظهور پرینترهای وایرلس بیشتر در تلفن‌ها به عنوان تبدیل Micro-USB B استفاده می‌شوند. این نوع از USB بسته به نسخه‌ای که دارد دارای دو شکل ظاهری متفاوت است. ظاهر این کانکتور در ورژن USB1.1 و USB2.0 که پروتکل‌های سرعت هستند با طاهر آن در استاندارد USB3.0 کاملا متفاوت است.

Mini USB-B: این رابط هم دو نسخه مینی و میکرو دارد. شاید در بین انواع پورت های USB با این یک مورد کمتر برخورد کرده باشید. Mini USB-B معمولا در دستگاه های الکترونیکی کوچک مانند دوربین های دیجیتال و MP3 پلیرها به کار می‌آید. این کانکتور از نظر سرعت فقط از ورژن USB1.1 و USB2.0 پشتیبانی می‌کند و دارای دو نسخه 4 پین و 5 پین می‌باشد.

Micro USB-B: این دسته یکی از پرکاربردترین انواع USB هستند که ما به میکرو یو اس بی می‌شناسیم.

بسیاری از گوشی‌های اندرویدی و همینطور هارد درایوهای اکسترنال از این درگاه و رابط استفاده می‌کنند.

ظاهر این کانکتور بسته به پروتکل سرعتی که در آن به کار رفته متفاوت و در دو شکل مجزا ست.

برای نسخه USB2.0 میکرو یو اس بی به همان شکل کوچکی که در گوشی‌ها می‌بینیم است.

اما برای نسخه USB3.0 کانکتور آن ناگهان تغییر بسیار مشهودی پیدا می‌کند و بزرگتر می‌شود.

کانکتور میکرو بی USB3.0 دو تکه بوده و احتمالا آن را بیشتر به عنوان کانکتور کابل هارد درایو دیده باشید.

نوع سوم: USB-C

همانطور که گجت‌های دیجیتالی ما هر روز باریک‌تر می‌شوند نیاز است تا رابط و درگاه آن‌ها نیز کوچک شود.

هدف اصلی طراحی USB-C که آن را با نام یو اس بی تایپ سی می‌شناسیم هم همین بود.

آنچه Type-C را به این اندازه همه گیر کرده این است که

برخلاف تمام انواع یو اس بی در عین کوچک و باریک بودن قدرت شارژ لپ تاپ‌ها را هم دارد.

در واقع بسیاری از کمپانی‌ها در لپ تاپ های جدیدشان درگاه USB-A و اترنت RJ45 را برداشته و یک پورت تایپ سی جایگزینش کرده‌اند.

دلیل این کار هم این است که این پورت به تنهایی قادر است تصویر، صدا، شبکه، دیتا و شارژ را منتقل کند، پس چرا که نه!

این اتفاق سبب شد تا پروتکل‌هایی مانند Thunderbolt 3، Display Port، MHL و HDMI هم USB-C را به عنوان یکی از کانکتورهای اصلی برای کار خود در نظر بگیرند. یکی از کاربردهای MHL و Display Port هم انتقال تصویر از گوشی به تلویزیون است.

مقایسه درگاه های USB بر اساس استانداردهای سرعت

همیشه هدف بعدی تکنولوژی بعد از اختراع یک چیز این است که چطور آن را به سریعترین شکل ممکن راه بیاندازد. همانطور که می‌بینیم در مورد پورت های USB هم چنین چیزی وجود دارد.

اگر شما هم در توضیح محصولات دیجیتال با کلی اصطلاحات عجیب رو به رو می‌شوید و می‌خواهید فرق آن‌ها را با هم بدانید این نکته را با دقت در نظر بگیرید: 

پروتکل‌های سرعت که ما آن‌ها را با اسم‌های USB3.0 و USB4.0 می‌شناسیم، برخلاف مواردی که در قسمت قبل به آن اشاره شد کانکتور فیزیکی نیستند. این‌ها فقط قراردادهایی برای معرفی سرعت انتقال داده و شارژ هستند که بر برخی از کانکتورها (USB-A یا USB-C) اعمال شده‌اند. 

استاندارد USB1.1: 

این استاندارد به اسم فول اسپید شناخته شده و روی کانکتورهای USB-A و USB-B اعمال می‌شود. سرعت انتقال دیتای آن 12Mbps است که از بین انواع پورت USB کمترین مقدار ممکن را دارد.

استاندارد USB2.0:

 این استاندارد را نیز های اسپید می‌نامند که نسبت به نسخه قبلی خود پیشرفت بسیاری داشته است. استاندارد USB نسخه 2 بر روی تمام کانکتورها قابل اعمال است و سرعت انتقال داده‌ای برابر با 480Mbps دارد.

استاندارد USB3.2 Gen 1:

 در نسخه 3 استاندارد فست شارژ که با USB3.0، USB3.1 Gen 2 و سوپر اسپید هم شناخته می شوند، سرعت انتقال داده بسیار بالا و برابر 5Gbps است. از همین جهت فقط رابط های USB-A, USB-B, Micro USB-B و تایپ سی از آن پشتیبانی می‌کنند.

استاندارد USB3.2 Gen 2:

 این استاندارد شارژ سریع را به اسم USB3.1, USB3.1 Gen 2 و سوپر اسپید+ در نام محصولات می‌بینیم. این استاندارد می‌تواند سرعت 10Gbps را برای کانکتورهای USB-A, USB-B, Micro USB و تایپ سی فراهم کند.

استاندارد USB3.2 Gen 2×2: 

این قابلیت در سال 2017 فقط برای کانکتورهای USB-C ارائه شد

و سرعت انتقال داده‌ای برابر با 20Gbps را برای آن‌ها به همراه داشت.

استاندارد USB4.0 Gen 2×2:

 این استاندارد هم فقط برای کانکتور تایپ سی بوده و 20Gbps سرعت دارد.

استاندارد USB4.0 3×2:

 در سال 2019 آخرین استاندارد فست شارژ یو اس بی با سرعت 40Gbps برای رابط‌های تایپ سی وارد بازار شد.

مقایسه درگاه های USB بر اساس رنگ پورت

یکی دیگر از روش‌های دسته بندی انواع USB کدهای رنگی‌اند که می‌توانند برخی از ویژگی‌های تعیین کننده کابل یا پورت را به ما نشان دهند.

البته همه سازندگان موظف به انجام این کدگذاری‌های رنگی نیستند و ممکن است بین شرکت‌های مختلف تفاوت‌های جزیی وجود داشته باشد.

پس در این بخش می‌خواهیم به این سوال پاسخ دهیم که رنگ های مختلف پورت USB به چه معنا هستند؟

• رنگ سفید به معنای استاندارد سرعت USB1.1 است.
• رنگ مشکی به معنای پروتکل سرعت USB2.0 است.
• رنگ آبی هم که برای خیلی‌ها آشناست و آن را به اسم USB3.0 می‌شناسند.
• رنگ سبز آبی نشان دهنده استاندارد فست شارژ USB3.1 نسل 1 است.
• رنگ قرمز استاندارد سریع USB3.1 نسل 2 و USB3.2 را نشان می‌دهد.
• رنگ زرد را معمولا برای استانداردهای USB2.0 و USB3.0 می‌بینیم.
• رنگ نارنجی هم که یکی از المان‌های پورت‌های فست شارژ USB3.0 می‌باشد.

تمام قابلیت های پورت USB را بشناسیم

درست است که USB ها در ابتدا فقط برای اتصال دستگاه A به دستگاه B ساخته شدند ولی ویژگی‌های آن‌ها به سرعت رو به تغییر و پیشرفت دارد. به طوری که USB امروزه از یک رابط خشک و خالی فاصله گرفته و قابلیت‌های جدیدی را به خود گرفته است. قابلیت‌هایی مانند فناوری PD که حتما بسیار اسمش را شنیده‌اید و یا همین OTG خودمان.

فناوری شارژ PD

این هم یکی از آن قابلیت‌هایی به حساب می‌آید که از بین تمام انواع USB فقط تایپ سی از آن بهره‌مند شده است.

اگر درگاه و یا پورت Type-C دستگاه شما از قابلیت PD پشتیبانی کند

می‌توانید تا حداکثر 100 وات توان را از طریق آن منتقل کنید.

تنها کافیست یک آداپتور با درگاه Type-C PD و یک کابل PD بخرید

تا بتوانید لپ تاپ‌ها پرینتر‌ها و هر دستگاه توان بالای دیگری را با آن به برق وصل کنید.

قابلیت BC 1.2

حتما پیش آمده که گوشی‌تان را با درگاه یو اس بی لپ تاپ شارژ کنید.

قابلیت Battery Charging 1.2 در واقع یکی از انواع پورت USB است که مناسب شارژ است.

این پورت با رعایت ایمنی گوشی را شارژ می‌کند تا آسیبی به باتری آن وارد نشود.

اگر درگاه یو اس بی لپ تاپ شما BC1.2 باشد، گوشی شما قادر خواهد بود توانی که برای فست شارژینگ نیاز دارد را هم از آن بکشد.

برای روشن شدن موضوع به این مثال توجه کنید:

هر پورت معمولی USB 2.0 می‌تواند تا 500mA جریان را انتقال دهد.

این مقدار برای هر پورت USB 3.0 تا 900mA هم می‌رسد.

تمام این‌ها در حالیست که یک پورت BC 1.2 قادر است حتی در حین جابه‌جایی اطلاعات، 1500mA جریان انتقال دهد.

قابلیت USB OTG

با قابلیت OTG که حتما آشنا هستید.

این اصطلاح مخفف USB On The Go است و می‌تواند گوشی موبایل شما را به یک میزبان تبدیل کند.

این قابلیت از بین انواع پورت USB فقط روی USB-A انجام می‌شود.

همانطور که قبلا هم گفتیم نوع A دستگاه‌های میزبان هستند و نوع B دستگاه‌هایی که به میزبان وصل می‌شود.

تا اینجا گوشی موبایل همیشه به لپ تاپ یا کامپیوتر که دستگاه نوع A محسوب می‌شدند وصل می‌شد.

اما قابلیت OTG این قانون را عوض کرده و اجازه می‌دهد تا موبایل مانند یک دستگاه A عمل کرده

و موس و کیبورد و فلش مموری‌ها مستقیما به آن وصل شوند.

حالت DisplayPort Alt

یکی از جالب‌ترین قابلیت‌ها که باز هم در انحصار کانکتورهای تایپ سی است حالت DisplayPort Alt است.

با کمک این قابلیت یک کابل Type-C می‌تواند VGA، DVI، HDMI و DP ویدیو و صدا را هم انتقال دهد.

به همین جهت کابل ها و آداپتورهای زیادی وجود دارد که

یه سرشان تایپ سی و سر دیگران HDMI یا VGA باشد. 

فناوری Thunderbolt 3

فناوری تاندربولت 3 کاملا مناسب بازی‌های سنگین و برای انتقال ویدیو هایی با رزولوشن 4K است. این فناوری می‌تواند تا 40Gbps سریع باشد.

در این مقاله سعی کردم نگاهی خلاصه اما جامع به انواع USB و استانداردهای فست شارژ آن‌ها بیاندازم. طبق روال همیشه اگر فکر می‌کنید مطلبی را جا انداخته‌ام حتما در بخش نظرات سایت مسترکالا برایم بنویسید.

منبع: masterkala