Rodzaje USB – wszystko o typach złącza. Zestawienie standardów

Rodzaje USB to zawiły temat. Pod nazwą USB kryje się wiele różnych standardów, dlatego postanowiliśmy to zagadnienie nieco uporządkować. Przewody USB różnią się od siebie, między innymi, kształtem wtyczki, jednak na tym wcale nie koniec – dzielących je aspektów jest znacznie więcej. W tym tekście omówimy najważniejsze z nich, wskażemy, jakie jest ich zastosowanie, w jakich urządzeniach możesz spotkać określony standard złącza, a także wskażemy podstawowe różnice związane funkcjonowaniem uniwersalnej magistrali szeregowej.

Czym są złącza USB i co warto o nich wiedzieć? Rodzaje USB

Standardy USB (z angielskiego Universal Serial Bus, czyli Uniwersalna Magistrala Szeregowa) powstały jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku, a do powszechnego stosowania kable USB weszły na przełomie XX i XXI stulecia. USB to złącze komunikacyjne, przeznaczone dla współczesnych urządzeń elektronicznych. Z biegiem czasu niemal całkowicie zastąpiło stare złącza szeregowe i porty równoległe.

Skąd fenomen USB? Jak wskazuje nazwa, z uniwersalności nowego standardu. USB to stosunkowo niewielka, wygodna wtyczka, która pozwala zarówno na przesyłanie danych, jak i energii elektrycznej. Co to oznacza w praktyce? Bardzo dużo sprzętów korzystających ze standardu USB nie wymaga dodatkowego źródła zasilania. Wystarczy, że podłączymy je do portu USB w komputerze bądź innym, kompatybilnym urządzeniu, by móc korzystać z nich właściwie od ręki. Dotyczy to w szczególności sprzętów typu plug and play, w których sterownik wykrywany jest automatycznie i nie wymaga podejmowania jakichkolwiek dodatkowych kroków.

Przez lata na rynku pojawiły się różne rodzaje złącz USB. Różniły się od siebie przede wszystkim parametrami technicznymi, z czasem również kształtem wtyczki. Pierwsze na rynku było USB 1.0 z transferem 1,5 MB/s. Po kolei zaczęły pojawiać się nowe wersje (USB 1.1, USB 2.0, USB 3.1  oraz USB 3.2). Wszystkie one korzystały z dużej wtyczki w standardzie USB typu A.

Urządzenia mobilne używały z kolei mniejszego gniazda USB, niż to spotykane w komputerze. Mimo tego jego przepustowość była podobna, a niekiedy nawet większa. Mowa tu o takich wariantach, jak mini USB, micro USB, a także najnowsze, czyli USB-C, spotykane zarówno w komputerach jak i smartfonach czy akcesoriach. Nieco dokładniej omówimy je poniżej.

Zobacz też: Jak włączyć debugowanie USB i opcje programistyczne w Androidzie?

Jakie funkcje ma port USB i jakie informacje przesyła?

USB ma kilka funkcji, o których warto wspomnieć. Najczęściej wykorzystywane jest do przesyłania danych za pomocą kabla. Standard ten służy również do innych zadań. Jakie to zadania?

Komunikacja z urządzeniami peryferyjnymi

Ze względu na możliwość przesyłania prądu i danych, USB umożliwia podłączenie różnego rodzaju urządzeń peryferyjnych. Należą do nich między innymi myszy, klawiatury, drukarki, skanery, pamięci przenośne, kina domowe i wszystko inne, co korzysta ze standardu USB. Do podłączenia niektórych będziemy potrzebować kabla USB, inne urządzenia (jak pendrive) mają już wbudowaną wtyczkę.

Ładowanie sprzętu

Urządzenia takie jak tablety czy telefony jeszcze kilka lat temu posiadały osobne ładowarki sieciowe z dedykowanym wejściem. Zwłaszcza starsi czytelnicy z pewnością pamiętają jeszcze telefony, w których do dyspozycji użytkownika pozostawało trzy różne gniazda: do podłączenia słuchawek, do transferu danych i do ładowania urządzenia. Dzięki standardowi USB udało się pozbyć właśnie dedykowanego gniazda ładowarki.

Kabel micro USB (lub inny, w zależności od zastosowanego modelu) jest w stanie skutecznie ładować urządzenie. Prawdziwym atutem jest jednak gniazdo USB-C, które niektórzy producenci przystosowali do różnych technologii szybkiego ładowania. Istnieją nawet takie smartfony, które mogą ładować się z mocą przekraczającą 100 W!

Transfer danych

Kolejna ważna funkcja USB. W zależności od tego, jaki wariant złącza wykorzystamy, potrafi transportować pliki z prędkością 5 GB/S, 10 GB/S, a w przypadku gdy użyjemy złącza w standardzie 3.2 nawet więcej (wszystkie dane bazują na technologii superspeed+). Gdzie wykorzystuje się taką funkcjonalność?

Urządzenia takie jak pendrive, dyski zewnętrzne z portem USB, telefony komórkowe, czytniki kart pamięci i podobne. Przepustowość w przypadku tych urządzeń zależna jest od tego jakie rodzaje złącza zastosowano. Ze względu na możliwości, najczęściej wykorzystywany aktualnie rodzaj złącza to USB-C.

Rodzaje USB: czym różni się USB 3.0 od 2.0, czyli standardy USB – wszystko o transferze i zasilaniu

Ze względu na to, że wariant USB gen. 1 jest już praktycznie niestosowany, wspomnimy o nim tylko pokrótce, skupiając się na USB 2.0 i USB 3.0. Pierwsze wersje USB, czyli 1.0 i USB 1.1 umożliwiały przesyłanie danych ze wspomnianą wcześniej prędkością 12 Mb/s (megabitów na sekundę, czyli 1,5 megabajta na sekundę). Zasilanie z prądu komputera, złączem zastosowano dopiero przy wersji 1.1, pozwalając na przesłanie prądu o napięciu 5 V i natężeniu 500 mA. Wersja ta szybko została wyparta przez następcę – standard 2.0.

Co warto wiedzieć o USB 2.0?

Druga gen. złącz uniwersalnych została wprowadzona w 2000 roku. Udostępnia ona przepustowość na poziomie 480 Mb/s (megabitów na sekundę), czyli kilkukrotnie większej niż w pierwszej generacji. Wersja ta jest w pełni kompatybilna z poprzednim standardem. Umożliwiła dużo łatwiejszy i sprawniejszy transfer danych z komputera i na urządzenie. Naturalnie, w przypadku, gdy połączymy ze sobą urządzenia z szybszym i wolniejszym standardem, parametry połączenia zostaną zredukowane do możliwości tego drugiego.

USB drugiej generacji jest w stanie zasilać urządzenia z takimi samymi parametrami co wersja pierwsza. Standard 2.0 był najszybszym i najczęściej wykorzystywanym aż do 2008 roku.

USB 3.0 i jego następcy

W 2008 roku pojawił się standard USB 3.0. Osiągał on przepustowość rzędu 625 MB/s. Jest też w stanie ładować i zasilać urządzenia prądem 5 V i 900 mA. Standardy te wykorzystują technologię superspeed. Warto dodać, że wersja 3.0 otrzymała następnie nazwę USB 3.1.

Następne typy związane z transferem danych i generowanym prądem zasilania to 3.1 drugiej generacji oraz 3.2. Pierwszy wariant został ogłoszony w 2013 roku, a powszechnie zaczęto stosować go w 2015 roku. Najczęściej osiąga szybkość rzędu 1,25 GB/s i moc 100W. Jest kompatybilny z wcześniejszymi standardami.

Ostatni i najnowszy, ogłoszony w 2017 roku wariant to wersja 3.2. Jako pierwszy wykorzystuje technologię superspeed+ i generuje parametry rzędu 10 i 20 Gbit/s (1250 i 2500 MB/s). Pojawiają się informacje, że do użytku powinna wejść niedługo czwarta wersja technologii.

Powyższe standardy najczęściej występują w wariancie z wtyczką USB-A. Kabel USB typu A bazuje na dużej wtyczce. W wersji trzeciej jeden z elementów wtyczki jest niebieski, co kiedyś stanowiło jej cechę charakterystyczną. Współcześnie wiele zależy od producentów urządzeń, dlatego równie dobrze można spotkać gniazdo USB 3.0 w kolorze czarnym.

Różnego typu USB, czyli rodzaje kabli i ich właściwości

Sposób transmisji danych to niejedyny sposób klasyfikacji USB. Zróżnicowany może być też rodzaj stosowanego kabla, wtyczek i co za tym idzie – zastosowanie. Otóż inne parametry i właściwości ma USB typu B i USB typu C. Jednak po kolei!

Rodzaje USB: USB typu A

Kabel USB typu A to najbardziej znana wersja, kojarząca się z USB. Najczęściej stosowana jest w komputerach i większych sprzętach takich jak np. telewizory. Możemy spotkać go w różnych wariantach (np. Mini A i Micro A, które najczęściej montowane są w telefonach czy smartfonach starszej generacji). Warto zaznaczyć, że przedłużacz tego typu przewodu działa tylko w jedną stronę.

Rodzaje USB: USB typu B

Typ B to najczęściej rodzaj kabla stosowanego w starszych urządzeniach peryferyjnych jak drukarki czy skanery. Tego typu kable są już rzadziej spotykane i używane, chociaż niekiedy producenci wykorzystują jeszcze wersje mini i micro B (szczególnie w wariancie 3.0). Takie B USB spotkamy głównie w monitorach.

Rodzaje USB: USB typu C

Jeszcze do niedawna USB typu C było nowością, ale dziś jest już standardem. Można powiedzieć, że ten wariant to najbardziej rozwinięte parametry i możliwości (kabel USB typu C pozwala na transfer danych do 1,25 GB/s oraz ładowanie z urządzeń z mocą 5–20 V i 2,5–5 A). Jako jedyny wariant posiada symetryczną wtyczkę – nie ważne jest, którą stroną ją podłączymy!

Micro USB, Mini USB i USB Lightning – co warto wiedzieć?

Na koniec trochę o przewodach służących do podłączenia różnych urządzeń. Przede wszystkim do dużych sprzętów najczęściej używa się wariantu tradycyjnego, z wtyczką A. Natomiast w przypadku urządzeń takich jak smartfony, tablety standardem jest USB-C.

Wtyczka Mini USB jest obecnie praktycznie niespotykana. Można było ją znaleźć jeszcze kilkanaście lat temu, najczęściej w aparatach cyfrowych i kamerach. Pojawiła się również w niektórych telefonach. Zdecydowanie popularniejsza jest wtyczka micro USB, w kształcie charakterystycznego trapezu. Występuje ona również w standardzie 3.0, z niewielkim prostokątem tuż obok wtyku w standardzie 2.0. Współcześnie najpopularniejszy jest jednak standard USB-C, czyli owalna, symetryczna wtyczka.

Czym z kolei jest USB Lightning?  To przewód, który umożliwia podłączenie do ładowania telefonów Apple. Amerykański producent jako jedyny nie podpisał się pod porozumieniem producentów dotyczących ujednolicenia sposobu ładowania telefonów i postawił na własny projekt ładowarek. Aby podłączyć więc iPhone’a do prądu lub komputera, należy posiadać wspomniany przewód Lightning. Co ciekawe, przepisy UE już wkrótce wymuszą stosowną zmianę również na Apple. Pytanie jednak w tym, czy amerykański producent zdecyduje się na wdrożenie USB-C również do iPhone’a, czy może podejmie decyzję o całkowitej likwidacji łączności przewodowej na rzecz standardu bezprzewodowego.

Zobacz też: USB OTG – Pendrive, klawiatura i mysz do telefonu? Co to jest USB OTG – wszystkie informacje!

Rodzaje USB: Różne warianty – wszechstronne zastosowanie

Jak widzimy, typów przewodów jest wiele, a poszczególne rodzaje USB potrafią różnić się od siebie zasadniczo. Posiadają one różne możliwości i przeznaczone są do innych zadań. Ten typ transferu danych (i nie tylko) z pewnością będzie jeszcze rozwijany i możemy się spodziewać kolejnych innowacji. Jakie będą miały możliwości? Tego dowiemy się w przyszłości!