Ogni giorno, i progressi nel campo della tecnologia dell'informazione non fanno altro che accelerare il loro ritmo. I volumi e la velocità dei dati trasmessi crescono. Tuttavia, per soddisfare le esigenze del software moderno, non bisogna dimenticare il miglioramento e lo sviluppo della componente hardware.
Il connettore è ampiamente utilizzato per il trasferimento di dati tra dispositivi. USB, apparso nel 1996. Tuttavia, non tutti hanno l'idea che oggi molti dispositivi moderni siano dotati della terza generazione di questo connettore: USB 3.0. In questo articolo cercheremo di capire quali cambiamenti e miglioramenti gli sviluppatori hanno “investito” nella generazione 3.0 e quali sono le differenze tra USB 2.0 e USB 3.0.
retrocompatibilità
In teoria, i dispositivi dotati di porte 3.0 sono retrocompatibili con i dispositivi dotati di connettori USB della generazione precedente. L'unica limitazione sarà indicatore di velocità. Mentre il 2.0 funzionerà al limite delle sue capacità di velocità, il suo “fratello maggiore” non utilizzerà la metà delle sue risorse.
Aumento delle prestazioni
Nello standard USB 2.0, ormai obsoleto ma ancora ampiamente utilizzato, la velocità di trasferimento dati era entro i limiti 460-490 Mbit/s. Con il nuovo standard 3.0 questo dato potrà raggiungere un valore 8 volte maggiore - fino a 5 GB al secondo. Cosa significano questi numeri per l’utente medio? Ecco cosa: adesso, per trasferire file di grandi dimensioni, come film, archivi, ecc., dovrai dedicare 10 volte meno tempo. Tuttavia, non tutto è così semplice. Questi indicatori caratterizzano solo lo standard del connettore 3.0 e per trasferire, ad esempio, file nella memoria flash ad alta velocità, devono essere supportati anche dal chip del controller, la “flash drive” stessa.
Caratteristiche tecniche
Come scritto sopra, i connettori 2.0 e 3.0 sono compatibili tra loro. Ma ci sono ancora una serie di differenze sia nelle caratteristiche del design che nelle caratteristiche tecniche. Entrambi i connettori, come prima, hanno quattro contatti per motivi di reciproca compatibilità con le versioni precedenti, tuttavia, il cavo utilizzato insieme al connettore di 3a generazione ha due contatti aggiuntivi per organizzare il funzionamento ad alta velocità, aumentando la corrente utilizzata per alimentare vari dispositivi, nonché per implementare altri benefici. Di conseguenza, il cavo è diventato leggermente più spesso e la sua lunghezza consigliata è stata ridotta da cinque a tre metri. Inoltre, il cavo è diventato un po' più rigido grazie all'introduzione di uno speciale rivestimento schermante nel cavo per proteggerlo dai campi elettromagnetici in esso indotti.
Vale anche la pena notare che ora la corrente presente nel connettore è aumentata a 950 mA, mentre nel connettore 2.0 questo valore era di 500 mA. Di conseguenza, ora è possibile utilizzare una corrente di carica più elevata per caricare smartphone e altri dispositivi, riducendo significativamente il tempo necessario per caricare completamente questa classe di dispositivi. Inoltre, ora è possibile aumentare il numero di dispositivi che ricevono la carica simultaneamente da un connettore.
Differenze esterne
A prima vista è molto semplice distinguere tra connettori USB 2.0 e 3.0. Riguarda il colore dell'inserto in plastica su cui sono fissati i quattro contatti del connettore. Nello standard 3.0 questo inserto in plastica è blu, a volte anche rosso, mentre nello standard 2.0 è nero o grigio. Questi due standard non presentano altre differenze esterne.
Prezzo
Il costo medio per la memoria flash dotata di connettore USB 2.0 è di circa $ 10 per un volume da 8 GB, E $ 5 per 4 GB. Questo prezzo, in linea di principio, non è molto costoso e si adatta alla maggior parte degli acquirenti. Tuttavia, vale la pena pagare per l'aumento di velocità, e non molto poco.
Il prezzo di un'unità flash con connettore 3.0 è molto più costoso di uno con connettore 2.0. Il costo medio è $ 40 o più. È qui che dovrebbe sorgere la domanda: sei pronto a “spendere” quella somma di tasca tua per aumentare la velocità? Se lo scopo dell'acquisto è uno strumento economico per il trasferimento di piccoli file, la scelta va comunque fatta a favore della 2.0, ma se la velocità è un fattore fondamentale nell'utilizzo di un'unità flash, allora non si può fare a meno delle funzionalità della 3.0.
Come scegliere quello giusto
Naturalmente, le caratteristiche del connettore 3.0 ti consentono di ottenere aumento significativo della velocità, ma prima di sceglierlo per l'acquisto è necessario leggere attentamente la descrizione tecnica fornita con il dispositivo. In alcuni casi, accade che il dispositivo sia dotato di un connettore 3.0, ma il processore centrale (chip del controller) non è affatto progettato per funzionare a velocità così elevate. Quindi sembra che il connettore sia blu, ma non c'è alcun aumento significativo della velocità.
Inoltre, il connettore 3.0 può raggiungere la massima velocità di trasferimento dati quando si utilizza la stessa generazione di connettore USB all'altra estremità del cavo. Se da un lato viene eseguito un dispositivo con un connettore 3.0 e dall'altro un connettore 2.0, la velocità sarà limitata dalle capacità del connettore di seconda generazione.
Se prevedi di collegare, ad esempio, dispositivi come la tastiera o il mouse di un computer al connettore 3.0, non noterai alcuna differenza rispetto alla versione 2.0.
Conclusione
La nuova terza generazione offre molte nuove funzionalità tecniche, ma oggi devi pagarle e non pagare così poco. Naturalmente, nel tempo e con il proseguimento della distribuzione, il costo di una nuova generazione di connettori diminuirà e tutti i dispositivi saranno dotati solo di questo tipo di connettore.
Prima di acquistare dispositivi dotati di connettori 3.0, è necessario valutare i pro e i contro. Hai bisogno di un aumento di velocità o le capacità fornite dal connettore USB 2.0 saranno sufficienti?
USB 3.0 O USB superveloce- nuova generazione di interfaccia USB (Universal Serial Bus).
La sua differenza fondamentale rispetto alla versione precedente di USB 2.0 (o High Speed) è che la velocità massima teorica di trasferimento dei dati è aumentata da 480 Mbit/s a 5 Gbit/s.
Un punto meno ovvio, ma altrettanto importante, è che con la versione 3.0 l'USB non solo verrà overcloccato, ma diventerà anche isocrono e full-duplex, cioè acquisirà la capacità di trasmettere dati in modo indipendente in entrambe le direzioni alla massima velocità. Le versioni precedenti di USB erano half-duplex e la velocità massima dichiarata veniva raggiunta solo durante il trasferimento di dati in una direzione. Questo miglioramento è fondamentale per i futuri dispositivi USB 3.0 ad alta velocità e altri dispositivi di archiviazione, poiché l'interfaccia non limiterà le capacità di lettura e scrittura simultanee del dispositivo.
In pratica tra il controller e il dispositivo viene raggiunta una velocità di trasferimento dati stabile massima di circa 380 MB/sec, che, ad esempio, è più veloce della velocità effettiva di SATA-II (circa 250 MB/sec) ed è più di un ordine di grandezza superiore allo stesso parametro per USB2.0 e IEEE1394.
Per raggiungere queste caratteristiche, USB 3.0 SuperSpeed è stata la prima a modificare seriamente il design dei connettori, pur mantenendo, ove possibile, la massima compatibilità con le versioni precedenti dello standard.
Oltre alle linee di potenza, terra e coppie differenziali per la trasmissione dei dati disponibili nelle versioni precedenti dello standard, sono state aggiunte altre due coppie differenziali per la modalità SuperSpeed e uno schermo separato, motivo per cui il design e il diametro stesso hanno iniziato ad assomigliare a quelli schermati. twisted pair (STP) categoria 6, e la parte SuperSpeed di USB 3.0, in termini di prestazioni e metodi di trasferimento delle informazioni utilizzati, è molto simile a PCI-E 2.0 1x nel design esterno, purtroppo essendo completamente incompatibile con esso.
È stato aggiunto un nuovo tipo di connettore: USB Powered B. Oltre ai contatti già disponibili in USB 3.0, ne sono stati aggiunti due fondamentalmente nuovi: DPWR e DGND, che forniscono la possibilità di alimentare il controller con un dispositivo ad esso collegato (e non viceversa, come avveniva in tutte le altre versioni dell'interfaccia).
L'alimentazione dei dispositivi è stata migliorata: ora il controller USB 3.0 può fornire fino a 900 mA invece dei 500 mA della versione precedente dell'interfaccia. La "porzione" minima di corrente è stata aumentata a 150mA, ovvero un controller può “alimentare” 6 dispositivi da 150 mA ciascuno, oppure si possono mangiarne tutti e 900. Naturalmente sono possibili opzioni intermedie. La tensione operativa minima del dispositivo collegato è ridotta a 4 Volt.
I miglioramenti non hanno interessato solo il livello fisico: a differenza di USB 2.0 HighSpeed, il controller USB 3.0 SuperSpeed organizza un canale virtuale individuale per ciascun dispositivo, invece di trasmettere tutti i dati trasmessi a tutti i dispositivi collegati al controller (e loro stessi capiscono quale dei pacchetti ricevuti i dati erano effettivamente destinati a loro), ciò consente, con alcune riserve, di chiamare USB 3.0 un hub - uno switch, come in realtà è.
Forse l'unico inconveniente evidente di USB 3.0 finora è la riduzione della lunghezza massima di SuperSpeed a 3 metri, ma forse queste informazioni verranno chiarite in futuro e, sulla base dei risultati dell'implementazione di massa, questa cifra potrebbe cambiare radicalmente , sia su che giù.
La vita meccanica dei connettori USB 3.0 full-size convenzionali è progettata per mille e mezzo cicli di "connessione-disconnessione", connettori ad alta resistenza - per cinquemila cicli di questo tipo, e il connettore Micro USB 3.0 è il più "sopravvissuto" - dovrebbe resistere fino a diecimila connessioni e disconnessioni.
2.Tipologie di connettori e compatibilità.
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| Connettore USB 3.0 MicroB | Connettori USB 3.0 "A" e "B" | USB 3.0 normale "A" e MicroB |
I connettori SuperSpeed, oltre ai quattro contatti mantenuti nei posti consueti per compatibilità con le versioni precedenti dello standard, hanno ricevuto cinque contatti più specifici, posizionati più in profondità all'interno dei connettori e necessari per il funzionamento nella nuova modalità velocità. Tuttavia, non è stata raggiunta la piena compatibilità con le versioni precedenti, quindi elenchiamo brevemente gli esiti delle possibili combinazioni:
- Un dispositivo USB 2.0 con un connettore USB di tipo A, ad esempio un'unità flash, può essere collegato a un controller USB 3.0 e funzionerà lì.
- Un dispositivo USB 2.0 con un connettore USB di tipo B, ad esempio, può essere collegato a un controller USB 3.0 utilizzando un cavo USB 2.0 AB standard e lì funzionerà; i connettori del cavo semplicemente non raggiungeranno i contatti responsabili dell'USB 3.0.
- Un dispositivo USB 3.0 con un connettore USB di tipo A può essere collegato a un controller USB 2.0 e dovrebbe funzionare nelle modalità USB 2.0.
- Un dispositivo USB 3.0 non funzionerà con un controller USB 1.1.
- Il cavo USB 3.0 tipo B non può essere collegato a un connettore USB 2.0, i connettori del vecchio tipo hanno una forma diversa. Allo stesso tempo, il cavo USB 2.0 tipo B si inserisce nel connettore USB 3.0 tipo B.
Agli albori della tecnologia informatica, uno dei principali problemi dell'utente era la scarsa compatibilità dei dispositivi: molte porte eterogenee erano responsabili del collegamento delle periferiche, la maggior parte delle quali erano ingombranti e di bassa affidabilità. La soluzione era l '"Universal Serial Bus", o USB in breve. Il nuovo porto è stato presentato per la prima volta al grande pubblico nel 1996. Nel 2001, le schede madri e i dispositivi esterni dello standard USB 2.0 sono diventati disponibili per i clienti e nel 2010 è apparso USB 3.0. Quindi quali sono le differenze tra queste tecnologie e perché entrambe sono ancora richieste?
Differenze tra gli standard USB 2.0 e 3.0
Innanzitutto vale la pena notare che tutte le porte USB sono compatibili tra loro. Ciò significa che è possibile connettere un dispositivo lento a una porta veloce e viceversa, ma la velocità di scambio dei dati sarà minima.
È possibile "identificare" visivamente lo standard del connettore: per USB 2.0, la superficie interna è dipinta di bianco e per USB 3.0 è blu.
Inoltre, i nuovi cavi hanno otto fili invece di quattro, il che li rende più spessi e meno flessibili. Ciò da un lato aumenta la funzionalità dei dispositivi e migliora i parametri di trasmissione dei dati, dall'altro aumenta il costo del cavo. Di norma, i cavi USB 2.0 sono 1,5–2 volte più lunghi rispetto ai loro omologhi “veloci”. Esistono differenze nelle dimensioni e nella configurazione di versioni simili di connettori. Quindi, USB 2.0 è diviso in:
- tipo A (normale) – 4×12 mm;
- tipo B (normale) – 7×8 mm;
- tipo A (Mini) – 3×7 mm, trapezoidale con angoli arrotondati;
- tipo A (Micro) – 2×7 mm, rettangolare;
- tipo B (Micro) – 2×7 mm, rettangolare con angoli arrotondati.
Nelle periferiche per computer, viene spesso utilizzato il solito USB di tipo A, nei gadget mobili: Tipo B Mini e Micro. Anche la classificazione USB 3.0 è complicata:
- tipo A (normale) – 4×12 mm;
- tipo B (regolare) – 7×10 mm, forma complessa;
- tipo B (Mini) – 3×7 mm, trapezoidale ad angoli retti;
- tipo B (Micro) – 2×12 mm, rettangolare con angoli arrotondati e tacca;
- tipo C - 2,5×8 mm, rettangolare con angoli arrotondati.
Il tipo A predomina ancora nei computer, ma il tipo C sta guadagnando ogni giorno sempre più popolarità. Nella figura è mostrato un adattatore per questi standard.
Tabella: informazioni di base sulle capacità dei porti di seconda e terza generazione
È troppo presto per cancellare USB 2.0: questo standard è ampiamente utilizzato per collegare tastiere, mouse, stampanti, scanner e altri dispositivi esterni e viene utilizzato nei gadget mobili. Ma per le unità flash e le unità esterne, quando la velocità di lettura e scrittura è primaria, USB 3.0 è più adatto. Consente inoltre di collegare più dispositivi a un hub e caricare le batterie più velocemente grazie alla corrente più elevata.
La maggior parte dei dispositivi periferici sono collegati al computer tramite una porta USB. Tuttavia, molti non si rendono nemmeno conto che esistono diverse specifiche di porte e le più comuni al momento sono USB 2.0 e 3.0. C'è una differenza tra loro? È possibile collegare una chiavetta con porta USB 3.0 ad una 2.0 e viceversa?
Le principali differenze tra USB 2.0 e 3.0
USB è un'interfaccia seriale per il collegamento di dispositivi periferici (principalmente su un computer, ma non solo su di esso).
Windows ha introdotto il supporto per la versione 3.0 solo per Vista e Windows 7, Linux ha iniziato a supportare USB 3.0 dalla versione 2.6.31Lo standard per questo porto è stato adottato nel 1996. La sua specifica più comune, USB 2.0, è apparsa nel 2000, la versione USB 3.0 - nel 2008.
La caratteristica fondamentale di questa porta è la loro piena compatibilità. Un dispositivo con USB versione 3 può essere collegato a USB 1.0. Allo stesso tempo funzionerà perfettamente, ma con le limitazioni delle specifiche USB. Ad esempio, se un'unità flash USB 3.0 è collegata a una USB 2.0, la velocità massima di lettura dei dati sarà limitata dalla porta USB 2.0. Tutte le altre differenze tra USB 2.0 e 3.0 sono indicate nella tabella.
Tabella: confronto dei parametri USB 2.0 e 3.0
| Parametro | USB 2.0 | USB 3.0 |
| Velocità di accesso ai dati | 480 Mbit/s (secondo le specifiche, in pratica - 2 volte meno) | 5 Gbit/s (secondo le specifiche, in pratica - 1,5–2 volte meno) |
| Numero di contatti | 4 | 4 + 4 (gli ultimi 4 pin vengono utilizzati solo su dispositivi compatibili) |
| Corrente massima (non si applica ai caricabatterie in cui non vengono utilizzati tutti i contatti) | 0,5 A | 0,9 A |
| Lunghezza massima del cavo per la trasmissione dei dati (senza danneggiare i dati) | 5m | 3m |
| Sistemi operativi che supportano lo standard | Windows 2000, XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10, MacOS, Linux | Windows Vista, 7, 8, 8.1, 10, MacOS, Linux (a partire dalla versione kernel 2.6.31). |
Video: compatibilità delle interfacce USB di diverse versioni
USB 3.0 è una sorta di variante modificata di USB 2.0 con velocità di trasferimento dati più elevate e corrente leggermente più elevata. In ogni caso, le porte sono completamente compatibili, quindi i dispositivi dotati di porta USB si adatteranno sempre insieme. Vale la pena pagare un extra per USB 3.0? Nella maggior parte dei casi, no. Ciò sarà necessario solo quando si utilizzano unità esterne ultraveloci con velocità di accesso superiori a 30–40 MB/s (dischi rigidi esterni o SSD).
L'interfaccia USB 3.0 è significativamente più produttiva rispetto al suo predecessore, USB 2.0. Mentre quest'ultimo limita la velocità di scrittura lineare dei dati su un'unità flash a 30-40 MB/s, con il primo i file possono essere copiati su un'unità flash USB 3.0 a una velocità di circa 100 MB/s. Questo è un esempio reale, ma in teoria la velocità massima di USB 2.0 è considerata di 60 Mb/s, mentre quella di USB 3.0 è di 625 Mb/s. Per sfruttare l'interfaccia USB 3.0 è necessario che sia il dispositivo di memorizzazione (chiavetta USB, USB-HDD, altri dispositivi di memorizzazione) sia il computer ne siano dotati. Come fai a sapere se il tuo computer ha porte USB 2.0 o 3.0?
È probabile che i laptop e le schede madri per PC rilasciati prima del 2010 dispongano di porte USB 2.0 installate. Ma i dispositivi informatici rilasciati successivamente potrebbero essere dotati di USB 3.0.
Puoi scoprire di quale interfaccia USB è dotato il tuo computer dalle caratteristiche esterne delle porte. Le porte USB 1.0 hanno 4 pin e la plastica sottostante è bianca. Anche le porte USB 2.0 hanno 4 pin, ma la plastica sottostante è solitamente nera. Ci sono fino a 9 pin all'interno di una porta USB 3.0 e la plastica sottostante è solitamente blu. Gli ultimi modelli di PC e laptop possono essere dotati della più potente interfaccia USB 3.1 fino ad oggi con una velocità di trasmissione massima dichiarata di 1250 Mb/s. La plastica sotto i contatti di tali porte può essere verniciata di nero o blu. Ciò che distingue le porte USB 3.1 dalle interfacce precedenti è la scritta "SS" (Super Speed) incisa accanto ad esse.
I case per PC di solito sono dotati di un pannello anteriore con porte USB aggiuntive per un facile collegamento dei dispositivi. Ma per tale comodità, i proprietari di computer che non sanno che le loro schede madri supportano USB 3.0 spesso pagano con angosciose attese durante lo spostamento dei dati su un'unità flash. Dopotutto, anche i case moderni ma economici sono solitamente dotati di porte USB 2.0.
Puoi scoprire se il tuo computer dispone di porte USB 2.0 o 3.0 utilizzando gli strumenti di Windows. Vai a Gestione dispositivi e apri il ramo "Controller USB". Se nell'elenco del ramo gli host controller sono indicati come “Enhanced Host Controller”, e i loro nomi non contengono l'aggiunta “USB 3.0”, significa che il computer dispone di porte USB 2.0.
La presenza di porte USB 3.0 sarà indicata direttamente dall'aggiunta "USB 3.0" nei nomi dei controller host estesi. Il fatto che il computer supporti USB 3.0 è evidenziato anche dalla presenza nell'elenco di un ramo di controller, il cui nome contiene l'abbreviazione XHCI, un'indicazione dell'interfaccia universale eXtensible Host Controller.
Come ottenere le porte USB 3.0 se non vengono trovate? Un aggiornamento totale sotto forma di sostituzione della scheda madre di un laptop o PC con tutti i suoi componenti dipendenti ha un'alternativa: installare un adattatore USB 3.0. Per i gruppi PC, tali adattatori esistono sotto forma di schede installate in uno slot PCI Express. Gli adattatori USB 3.0 sono collegati ai laptop tramite uno slot ExpressCard. Su AliExpress è possibile ordinare gli adattatori USB 3.0 a un prezzo promozionale di poco più di 5 dollari. Questa opzione fornirà un certo aumento delle prestazioni, ma non raggiungerà comunque le capacità di USB 3.0, inizialmente supportate dai moderni laptop e schede madri. Dopotutto, il trasferimento dei dati sarà limitato dalla larghezza di banda dello slot corrispondente.
Vi auguro una buona giornata!