Типы USB-портов, как их отличить? Как понять какой USB провод мне нужен

Вы когда-нибудь хотели, чтобы все USB-порты были описаны в одном простом и удобном месте? Это статья для вас.
К концу у вас должно быть подробное представление о различных стандартах USB и о том, какую разницу они на самом деле имеют, когда вы читаете спецификации.
Мы рассмотрим различные форм-факторы, а также различные поколения и увеличения скорости, предлагаемые различными формами USB.

Основы USB

Во-первых, давайте поговорим об основах стандарта USB.
USB является сокращением от Universal Serial Bus и дебютировал в 1996 году как предполагаемый универсальный стандарт для подключения периферийных устройств к ПК.
До появления USB на рынке широко использовались выделенные последовательные и параллельные порты, но с тех пор эти старые стандарты портов в значительной степени уступили место USB.

Например, параллельные порты обычно известны как порт, к которому вы подключаете принтер, но в наши дни большинство принтеров вместо этого используют USB или даже Wi-Fi.
Итак, USB существует уже более 20 лет и уже давно стал стандартом де-факто для… ну, почти всего. После своего первоначального использования для периферийных устройств настольных ПК, USB продолжает применяться практически везде в бытовой электронике.
Иногда разъем USB используется даже не для передачи данных, а только для питания, как в случае с большинством зарядных устройств для смартфонов.

Форм-факторы портов USB: история и обзор

Слева направо: USB Micro-B, UC-36*, USB Mini-B, USB Type A (гнездовой), USB Type A (штекерный) и USB Type B
*UC-36 — это запатентованная версия Mini USB, используемая в основном некоторыми камерами. Однако, несмотря на стандартизацию USB в отрасли, на самом деле не существует стандартного универсального разъема USB.
 

За прошедшие годы было много форм-факторов USB, и ниже я расскажу о наиболее известных из них и вариантах их использования. После этого я подробно расскажу о каждом поколении USB и расскажу о предлагаемых ими скоростях и функциях.
Типы USB портов:

USB тип-А		Практически стандартный форм-фактор USB. Знакомая прямоугольная форма USB Type A сохраняется почти во всех поколениях USB. Скорее всего, он сохранится как мысленный образ «USB» по умолчанию на долгие годы. Однако этот разъем типа A фактически устарел, начиная с USB 3.1 и далее в пользу USB Type-C, поэтому, несмотря на то, что в течение многих лет он был стандартом де-факто, Type-A больше не является «основной» версией USB.
USB тип-B		Существует немного другая версия этого разъема с поддержкой USB 3.0/3.1 (SuperSpeed ​​Type B), но все версии USB Type-B устарели с 2017 года, наряду с USB-А. По моему опыту, USB Type-B обычно используется с такими устройствами, как сканеры и факсимильные аппараты. С моей текущей настройкой ПК единственным аппаратным обеспечением, которое фактически использует разъем типа B, является мой ИБП (источник бесперебойного питания), но даже это USB-A на другом конце.
USB мини-А		Используется для небольших устройств, таких как смартфоны и КПК. Устарел и заменен стандартом Micro USB-A в 2008 году.
USB микро-А		Замена стандарта USB Mini-A, также предназначенная для небольших устройств. В основном используется для зарядных устройств для телефонов. Несмотря на то, что на момент выпуска он был частью того же поколения, в аналогичных случаях использования он был в значительной степени затмлен USB Micro-B.
USB мини-B		Более распространенный стандарт «Mini» USB использовался для различных MP3-плееров, камер и других небольших устройств, пока он был известен. Также широко используется для зарядных устройств для телефонов, но быстро заменен на USB Micro-B.
USB микро-B		Наиболее часто используемый стандарт «Micro» USB. Распространен для смартфонов, зарядных устройств, игровых контроллеров и многих других небольших устройств до выпуска USB Type-C. Официально объявлен устаревшим в 2017 году вместе с USB-A, но перестал широко использоваться задолго до этого.
USB тип-С		Самый последний, лучший стандарт USB Что касается USB 4, то теперь это единственный USB-разъем, который фактически поддерживается устройствами текущего поколения, хотя это не мешает производить большинство современных ПК и ноутбуков с портами Type-A. Уникальность USB Type-C по сравнению с другими форм-факторами USB заключается в том, что его можно подключать в любом направлении. Другие разъемы USB требуют строгой ориентации для подключения, но Type-C является цельным и зеркально расположенным сверху и снизу.

Поколения портов USB: скорость и наименование

USB 1.0 и 1.1

Хотя существовало несколько предварительных версий USB, основная версия USB 1.0 была выпущена в январе 1996 года и поддерживала скорость 12 мегабит в секунду.
USB 1.1 был запущен несколько лет спустя, но включал низкоскоростной режим, который был ограничен 1,5 мегабитами в секунду.
Эта базовая версия USB в большинстве случаев отличается портом USB белого цвета. Однако более 10 лет назад он выпал из мейнстрима, в значительной степени замененный USB 2.0 в качестве недорогого варианта USB.

USB 2.0

USB 2.0, выпущенный в апреле 2000 года, был запущен с новым «высокоскоростным» режимом USB.В дополнение к обратной совместимости с портами и устройствами USB 1, высокоскоростной режим предлагал скорость до 480 мегабит в секунду для поддерживаемых устройств.
Это сделало USB 2.0 первым жизнеспособным стандартом USB для внешних хранилищ в виде таких устройств, как флэш-накопители USB и внешние жесткие диски USB. USB Type-C также дебютировал в эпоху USB 2.0, но не получил широкого распространения до USB 3.0 и более поздних версий.
Порты USB 2.0 обычно имеют черный цвет вместо белого.

USB 3.0, 3.1 и 3.2

Ах, USB 3.0. Или я должен сказать USB 3.2 Gen 1?
В любом случае, первоначальная версия USB 3.0, запущенная в ноябре 2008 года, может похвастаться поддержкой «SuperSpeed ​​USB» в дополнение к обратной совместимости.
SuperSpeed ​​USB работает со скоростью пять гигабит в секунду, что примерно в 10 раз больше, чем в предыдущем стандарте. Неплохо!
Некоторые другие важные функции, такие как быстрая зарядка USB, также дебютировали с USB 3.0.
Хотя технически Type-C не дебютировал с USB 3.0, это был первый стандарт, который заметно отличался форм-фактором. С момента выхода Type-C в мейнстрим с версией 3.0 он стал «основной» версией USB, исключая все «мини» и «микро» порты, начиная с версии 3.0 и выше.
Что касается USB 3.2 и USB 4, Type-C полностью вытеснил Type-A в качестве доминирующего разъема, а A и другие разъемы больше не поддерживаются.
Итак, что происходит с USB 3.1 и 3.2? На данный момент воспринимайте их как дальнейшие улучшения цели «Суперскорость» версии 3.0.
3.1 поддерживает SuperSpeed+ USB, который работает со скоростью 10 гигабит в секунду.
3.2 удваивает это, делая SuperSpeed ​​+ двухполосным (получившим название USB 3.2 x 2), что дает хорошие 20 гигабит в секунду.
Это ставит более высокий уровень USB 3 намного выше скоростей, необходимых для внешних жестких дисков, а также внешних твердотельных накопителей уровня SATA.
Тем не менее, USB 3 и его варианты по-прежнему значительно медленнее, чем их конкуренты Thunderbolt, выпущенные в то же время. Подробнее о взаимосвязи между Thunderbolt и USB можно прочитать в разделе часто задаваемых вопросов.
Как ни странно, USB 3.2 и USB 3.1 также задним числом переименовывают старые версии стандарта USB.
По состоянию на 2022 год настоящим названием стандарта является USB 3.2, при этом 3.0 переименовывается в «3.2 Gen 1», а 3.1 переименовывается в «3.2 Gen 2». Если это звучит запутанно и бессмысленно, это потому, что так оно и есть.
Кроме того, USB 3.0, 3.1 и 3.2 можно отличить по портам с синим или красным цветом в качестве доминирующего цвета.

USB 4

Последний стандарт USB был запущен в августе 2019 года и поддерживает только USB-C.
Несмотря на то, что на момент написания статьи ему было несколько лет, он еще не получил широкого распространения.
Тем не менее, он может похвастаться хорошей скоростью 40 гигабит в секунду при работе в двухполосном режиме и предлагает улучшенную поддержку сигналов DisplayPort и PCI Express. Он также дополнительно улучшает функции подачи питания USB 3.X.
Если это число «40 гигабит в секунду» кажется вам знакомым, это может быть потому, что вы знаете его как скорость, с которой работает Thunderbolt 3. Это потому, что USB 4… это просто Thunderbolt 3? Подробнее о взаимосвязи Thunderbolt и USB в FAQ!

USB 4 2.0

Второе поколение USB 4 снова удваивает пропускную способность до 80 гигабит в секунду. В дополнение к более высокой пропускной способности также была улучшена подача энергии, что обеспечивает более высокий уровень производительности данных.Цвета USB-порта
Вы, наверное, заметили, что порты USB Type A на защитной панели ввода-вывода вашей материнской платы или на корпусе вашего ПК имеют разные цвета. Это не только для того, чтобы они выглядели красиво, но и для того, чтобы указать, какую версию USB и скорость поддерживает указанный порт.
Вот обзор всех цветов USB-порта типа A:
 

Цвета USB-порта

Порты USB Type C не имеют такой цветовой индикации, и в основном они просто черные. Вам нужно будет обратиться к руководству по материнской плате или корпусу ПК, чтобы узнать, насколько они быстры.

Часто задаваемые вопросы

Что такое USB SuperSpeed?

Итак, если вы обратили внимание, вы заметите, что прозвище SuperSpeed ​​дебютировало с USB 3.0 и его более высокими скоростями.
Однако знаете ли вы, что помимо USB-A и Type-C есть разъемы SuperSpeed? Во всяком случае, до USB 3.1.
По сути, Micro-A, Micro-B и Micro-AB имеют версии USB 3.0/3.1.
Однако у них также есть другие разъемы, которые выглядят как оригиналы, но с… дополнительной насадкой.
Сравните Micro-B, рассмотренный ранее, с Micro-B SuperSpeed, представленным ниже.
 

USB Micro-B сверхскоростной
Пример порта SuperSpeed. Однако он редко используется и довольно быстро становится неактуальным благодаря Type-C.
Честно говоря, один взгляд на порты Micro и Mini SuperSpeed ​​может сказать вам все, что вам нужно знать о том, почему они не стали более распространенными. Помимо добавления неуклюжести форм-факторам, предназначенным для небольших устройств, он также выглядит… некрасиво.

Совместим ли Thunderbolt с USB?

Итак, у USB и Thunderbolt довольно интересные отношения. Порт Thunderbolt Type-C
 

Thunderbolt — это конкурирующий проприетарный стандарт Intel, и исторически он всегда был значительно быстрее, чем USB.
Однако, начиная с USB 3, устройства Thunderbolt начали использовать порты USB Type-C. Дальше по линии, и теперь USB 4 — это, по сути, переименованный Thunderbolt 3.
Thunderbolt 4 предлагает ту же пропускную способность, что и Thunderbolt 3, но также обеспечивает совместимость с USB 4 «из коробки» и имеет лучшую поддержку таких функций, как DisplayPort и PCI Express. Он также использует разъем Type-C.