USB oznacza uniwersalną magistralę szeregową. Standard ten zapewnia komunikację pomiędzy urządzeniami wielu producentów. Dzięki temu nie ma znaczenia, która firma wyprodukowała dane urządzenie, jeśli tylko posiada ono port USB.

Początki USB sięgają 1996 roku, kiedy grupa firm z branży elektronicznej nawiązała współpracę, aby zaprojektować taki standard, który będzie cechował się największą uniwersalnością. Grupa ta nazywa się USB-IF i istnieje do dnia dzisiejszego. 

Spis treści:

  1. Wstęp
  2. Typy połączeń
  3. Standardy prędkości USB
  4. Dlaczego standard USB jest tak powszechny?
  5. Łatwa konfiguracja
  6. Funkcja "hot swap"
  7. 5 najczęstszych pytań dotyczących standardu USB

2. Typy połączeń

Złącze USB dzieli się na trzy główne typy: A, B oraz C. Typy A i B zostały dodatkowo podzielone na podkategorię mini USB oraz micro USB.

a) Typ A

Prawdopodobnie zauważyłeś, że większość komputerów stacjonarnych, jak i laptopów posiada porty USB typu A. Są one płaskie i mają w środku niebieski, czarny lub biały element, w zależności od wersji tego złącza. Jest to najczęściej używane połączenie USB do podłączenia urządzeń peryferyjnych takich jak: klawiatury, myszy, przenośne dyski twarde czy pamięci przenośne.

b) typ B

Typ B cechuje się mniejszym rozmiarem, a także kształtem bardziej zbliżonym do kwadratowego. Korrzystają z niego większe urządzenia, takie jak drukarki czy skanery. Jednak jest to coraz rzadziej używane połączenie, ponieważ aktualnie drukarki zazwyczaj łączą się z komputerem za pomocą Wi-Fi lub Bluetooth i posiadają port USB typu C.

c) Micro USB

Typ ten zwany jest micro USB lub inaczej micro-B. Było to złącze wykorzystane w przypadku pierwszych smartfonów. Obsługuje funkcję OTG, która pozwala za pomocą przejściówki podłączyć urządzenia zawierające port USB innego typu. Porty micro USB były bardzo popularne, jednak teraz spotyka się je w głównie urządzeniach sprzed 2015 roku, a aktualnym standardem stało się USB typu C.

d) USB-C

Firmy wchodzące w skład grupy USB-IF, która jest odpowiedzialna za stworzenie standardu USB planują zastapienie wszystkich złączy przez USB typu C. Najprościej mówiąc, złącza tego typu mają więcej styków niż inne, co pozwala na uzyskanie wielu dodatkowych funkcji. Przesyłanie danych oraz ładowanie urządzeń odbywa się szybciej niż w przypadku połączeń innego typu. 

3. Standardy prędkości USB

Wszystkie typy złączy mają podobne prędkośc transferu danych. Jeśli przykładasz szczególną wagę do prędkości, powinieneś zwrócić uwagę na to, której generacji USB aktualnie używasz.

a) USB 1.0 & 1.1

USB 1.0 zostało wynalezione w 1996 roku i zapewniało prędkość transmisji danych wynoszącą 1.5 mbps. USB 1.1 zapewniało już predkość transferu na poziomie 12 mbps. Te rodzaje mają czarne lub białe wnętrza wtyków.

b) USB 2.0

Wtyki USB 2.0 zazwyczaj mają czarny kolor, ale mogą być też białe. Ten typ połączenia zapewnia wysoką prędkość transferu danych, wynoszącą nawet 480 mbps. Złącze to określa się mianem High Speed.

c) USB 3.0

Standard ten ma swój początek w 2011 roku. Wtyki tego typu mają zazwyczaj kolor niebieski oraz zapewniają prędkość transferu wynoszącą do 5 GB/s, określane jest mianem SuperSpeed. Trzy lata później standard został zaaktualizowany do wersji 3.1, która byłą w stanie zapewnić transfer do 10 GB/s (SuperSpeed+). Ostatnim standardem jest USB 3.1, gdzie prędkość transferu została podniesiona do 20 Gb/s.

Złącza USB standardów 3.x mogą mieć różne kolory w zależności od zastosowania. Przykładowo, pomarańczowe i czerwone są określane mianem "sleep and charge", czyli podłączony do takiego portu w komputerze smartfon może się ładować nawet jeśli komputer jest wyłączony.

d) USB 4

USB 4 jest standardem unikatowym w wielu aspektach. Dotępne będą tylko wersje USB 4 typu C, będzie ono także kompatybilne z Thunderbolt 3 i 4. Maksymalna prędkość transferu ma wynosić aż do 40 GB/s. Standard ten umożliwi także przesyłanie nieskompresowanego obrazu w rozdzielczości 8K.

4. Dlaczego standard USB jest tak powszechny?

Początkowym celem było stworzenie uniwersalnego standardu, który mogłby być stosowany przez wiele firm. Umożliwia to wzajemną komunikację przez urządzenia różnych producentów.

W przypadku standardu Thunderbolt istnieje możliwość przesyłania informacji tak szybko, jak w prypadku USB. Jednak Thunderbolt nie jest wiodącym standardem. Przyczyną tego jest wykorzystywanie tego złącza głównie w komputerach Apple. Celem stworzenia standardu USB było uniknięcie tego typu problemów. Standard ten jest gwarancją, że nawet w przypadku zakupu nowego sprzętu elektronicznego poprzednie kable będą przydatne.


5. Łatwa konfiguracja

Urządzenia USB działają na zasadzie "plug-and-play". Oznacza to, że najczęściej nie ma konieczności instalacji jakichkolwiek sterowników. W przypadku kiedy taka konieczność wystąpi sterowniki zazwyczaj pobierane są automatycznie. 

6. Funkcja "hot swap"

Urządzenia podłączone do gniazda USB można odłączać lub podłączać podczas pracy komputera, bez konieczności jego wcześniejszego wyłączenia. Dla przykładu inne podzespoły komputerowe, takie jak dysk czy procesor można wymieniać tylko wtedy, kiedy komputer zostanie wcześniej wyłączony.

Jeśli kiedykolwiek korzystałeś z zewnętrznego dysku twardego, z pewnością wiesz, że możesz go odłączyć bez konieczności wyłączania komputera. Popularność standardu USB zawdzięczana jest w dużej mierze funkcji "hot swap", ponieważ jest to złącze przyjazne dla użytkownika. 

7. 5 najczęstszych pytań dotyczących standardu USB

a) Czym jest funkcja USB OTG?

OTG (ang. on-the-go) umożlwia podłączenie urządzeń peryferyjnych, takich jak drukarki czy klawiatury do urządzeń mobilnych (smartfony, tablety). Ma on swoje zastosowanie w przypadku gniazd microUSB oraz USB typu C.

b) USB Power Delivery

Moc zasilania urządzeń USB zależy od typu portu. W przypadku microUSB jest to maksymalnie 60W, natomiast w przypadku nowszego standardu USB typu C nawet 100W. Moc ta bedzie także zależna od kabla zasilającego oraz samej ładowarki.

Smartfony nie będą ładować się z mocą, która mogłaby być zbyt wysoka. Nawet w przypadku przewodu i ładowarki obsługującej 100W, smartfon naładuje się z odpowiednią i bezpieczną mocą dla danego modelu. Choć są to sporadyczne przypadki, nie wszystkie ładowarki są kompatybilne z urządzeniami np. ładowarka Huawei nie będzie w stanie naładować telefonu Google Pixel.


c) Czy USB 3.1 jest wstecznie kompatybilne?

Wszystkie kable USB są kompatybilne wstecz. Należy pamiętać jedynie o tym, że prędkość transferu będzie wynosiła tyle, ile prędkość najsłabszego ogniwa. Jeśli przewód USB 3.1 jest podłączony do portu USB 2.0 to należy oczekiwać szybkości transferu odpowiedniej dla starszego standardu USB 2.0. Prędkości transferu danych będa takie same, jak najwolniejszy element połączenia, niezależnie od tego, czy będzie to przewód czy port.

d) Czy USB-C jest tym samym co Thunderbolt?

USB-C i Thunderbolt to nie to samo. Intel opracował standard, który ma konkurować z USB - jest to Thunderbolt. Z pewnością znają go klienci firmy Apple.

Pomimo zbliżonych rozmiarów, jak i kształtów, Thunderbolt nie jest kompatybilny z USB 3.x. Jednak Thunderbolt 3 i 4 są kompatybilne z USB 4. Pomimo podobieństw, istnieją pewne różnice.

Standardy Thunderbolt 3 i 4 są lepsze niż USB 4, szczególnie dla posiadaczy procesorów Intel. Zarówno USB 4, jak i Thunderbolt 4 są w stanie przesylać nieskompresowane wideo w rozdzielczości 8K, jednak tylko Thunderbolt 4 może wyświetlać obraz 4K na dwóch wyświetlaczach.

Thunderbolt 4 zapewnia prędkość transferu danych na poziomie 40 GB/s, ale USB 4 ma także wersję, która jest w stanie przesyłać dane z prędkością do 20 Gb/s. Dla większości ludzi nie są to istotne rożnice, jednak warto wziąć je pod uwagę podczas zakupów.

e) Czy istnieje maksymalna długość przewodu USB?

Tak, po przekroczeniu pewnej długości wydajnośc połączenia USB może spaść. Maksymalna odległość USB 3.x nie została podana, ale w przypadku przekroczenia długośći 3 metrów najlepiej jest użyć wzmacniacza sygnału USB. Zapobiegnie to spadkowi jakości sygnału.