ความรู้เกี่ยวกับสาย USB ตามเวอร์ชัน
ความรู้เกี่ยวกับสาย USB ตามเวอร์ชัน USB หรือ Universal Serial Bus เป็นประเภทของการเชื่อมต่อมาตรฐาน และสื่อ ในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ รวมถึงคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่อพ่วง
ซึ่งมีการเปิดตัว ในปี 2539 แนวคิด คือ การสร้างมาตรฐานของการสื่อสาร หรือการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วง และคอมพิวเตอร์ โดยแทนที่อินเทอร์เฟซการสื่อสารรุ่นเก่า เช่น พอร์ตขนาน และพอร์ตอนุกรม (อย่าสับสนกับกระบวนการสื่อสาร/การรับส่งข้อมูล) และ FireWire
คุณรู้หรือไม่? มาตรฐาน USB ถูกควบคุมโดย USB Implementers Forum (USB-IF) ซึ่งก่อตั้งโดยบริษัทผู้ก่อตั้ง ซึ่งรวมถึง IBM, Intel, Microsoft และ Nortel
ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม สาย USB ใช้สำหรับเชื่อมต่อเดสก์ท็อป หรือแล็ปท็อปกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ภายนอก เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ แฟลชไดรฟ์ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์ควบคุมเกม
อินเทอร์เฟซ USB ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คุณจึงค้นหาได้ง่ายแม้ในรถยนต์ และเต้ารับไฟฟ้าในบ้าน สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์แท็บเล็ต และอุปกรณ์พกพาจำนวนมากในปัจจุบันรองรับสาย USB และตัวเชื่อมต่อ เพื่อการชาร์จที่รวดเร็วกว่าสายประเภทอื่น ๆ
ข้อดีของอินเทอร์เฟซ USB
แม้ว่า USB จะถูกพัฒนาเป็นหลักเพื่อทำให้การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลกับอุปกรณ์เสริมเป็นมาตรฐาน แต่ก็มีข้อดีของอินเทอร์เฟซ USB อื่นๆ อีกหลายประการ
- เป็นการกำหนดค่าเอง หมายความว่า ไม่จำเป็นต้องปรับ/กำหนดการตั้งค่าก่อนใช้งาน
- สามารถเพิ่ม หรือเปลี่ยนอุปกรณ์ USB เข้ากับระบบได้โดยไม่ต้องปิด หรือรีบูตระบบ (hot-swappable)
- ความสามารถในการจ่ายไฟช่วยให้อุปกรณ์ขนาดเล็ก สามารถจ่ายไฟได้ โดยไม่ต้องใช้สายไฟเพิ่มเติม
- โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูล USB และการส่งสัญญาณมีความน่าเชื่อถือมากกว่า โดยไม่คำนึงถึงเวอร์ชัน
ประเภทของ USB ตามเวอร์ชัน
มี 2 วิธี ในการจำแนกสายเคเบิล USB คือ ขึ้นอยู่กับรุ่น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงาน (อัตราการถ่ายโอนข้อมูล) ของสายเคเบิ ลและโดยการออกแบบทางกายภาพ
ก่อนที่เราจะเริ่มต้นกับสาย USB ประเภทต่าง ๆ มาทำความเข้าใจคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกันก่อน โดยสายเคเบิล USB ทั่วไป มีตัวเชื่อมต่อสองตัว โดยแต่ละตัวเชื่อมต่อกัน หนึ่งสำหรับโฮสต์ ซึ่งรวมถึงคอมพิวเตอร์ทุกประเภท (พีซี แท็บเล็ต)
และอีกเครื่องหนึ่งสำหรับตัวรับอุปกรณ์พกพา (สมาร์ทโฟน) ที่คุณต้องการถ่ายโอนข้อมูลไป ช่องเสียบที่เสียบ USB เรียกว่า พอร์ต หรือเต้ารับ อย่างไรก็ตาม มาเข้าเรื่องกันดีกว่า
ตั้งแต่ ปีพ. ศ. 2539 ได้มีการเปิดตัวมาตรฐาน USB สี่รุ่นหรือรุ่นหลัก ได้แก่ USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0 และ USB4 USB4 เป็นตัวล่าสุด
1. USB 1.0 และ USB 2.0
USB ดั้งเดิม, USB 1.0, รองรับบัสความเร็วคู่ที่มีอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 1.5 Mbit/s สำหรับอุปกรณ์ที่มีอัตราการรับส่งข้อมูลต่ำ (แป้นพิมพ์, เมาส์)
และ 12 Mbit/s สำหรับอุปกรณ์ที่มีอัตราข้อมูลสูง (เครื่องพิมพ์ ดิสก์ไดรฟ์) สถาปัตยกรรมมัลติบัสนี้ ขยายเป็น USB 2.0 (เปิดตัวในปี 2544)
อย่างไรก็ตาม ได้เพิ่มบัส ‘ความเร็วสูง’ ตัวที่สามด้วยอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 480 Mbit/s
แบบ Universal Serial Bus แรกที่เข้ามาปอตไลท์ในปี 1988 (เมื่อ USB 1.1 ได้รับการแนะนำ) ด้วยการเปิดตัวแอปเปิ้ล iMac เป็นผลิตภัณฑ์แรกที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางซึ่งมีเทคโนโลยี USB
ในไม่ช้าผู้ผลิตพีซีก็ปฏิบัติตาม โดยแทนที่พอร์ตดั้งเดิมด้วย USB บนผลิตภัณฑ์ของตน ดังนั้น ความสำเร็จครั้งแรกของ USB จึงเชื่อมโยงกับความสำเร็จของ iMac
2. USB 3.0
USB 3.0 ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน 2551 เป็นตัวเปลี่ยนเกมในอุตสาหกรรม เปิดตัวบัสความเร็วสูงขึ้นมากด้วยอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึง 5 Gbit/s (นอกเหนือจากโหมดความเร็วการถ่ายโอนที่มีอยู่)
และเอาท์พุตพลังงานที่สูงขึ้น (900mA เทียบกับ 500mA ในเวอร์ชันก่อนหน้า) นอกจากนี้ยังทำให้เข้ากันได้กับ USB 2.0 ย้อนหลัง ทำให้สามารถทำงานร่วมกันได้ USB รุ่นนี้ได้รับความนิยมเป็น SuperSpeed
มาตรฐาน USB 3.0 ถูกแทนที่ด้วย USB 3.1 ในปี 2014 อัตราการถ่ายโอนข้อมูลใน USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+) เพิ่มขึ้นเป็น 10 Gbit/s
การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอย่างหนึ่งของ USB 3.1 คือ การแทนที่รูปแบบการเข้ารหัส 8b/10b ก่อนหน้าด้วย 128b/132b ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ซึ่งเป็นรูปแบบการเข้ารหัส 64b/66b (ที่แปลงข้อมูล 64 บิตเป็นโค้ดบรรทัด 66 บิต) ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเข้ารหัสได้อย่างมาก ส่งผลให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลมีประสิทธิภาพสูงขึ้น
มาตรฐาน USB 3.2 ต่อไปนี้เปิดตัวในปี 2560 ตามที่คาดไว้ ได้แนะนำโหมดการถ่ายโอนใหม่ที่เร็วกว่ามากในขณะที่ยังคงรักษาโหมดที่มีอยู่ทั้งหมดไว้
เปิดใช้งานสาย USB-C (รองรับ 3.1) เพื่อทำงานที่ความเร็วเริ่มต้น 2 เท่า (5 Gbit/s ถึง 10 Gbit/s สำหรับสาย USB-C 3.1 Gen 1 และ 10 Gbit/s ถึง 20 Gbit/s สำหรับสาย Gen 2 ). เราจะพูดถึงสาย USB-C ในภายหลัง
3. USB4 หรือ USB 4.0
มาตรฐาน USB ล่าสุดUSB4 (หรือ USB 4) ขยายขีดความสามารถที่มีอยู่ของสาย USB-C โดยเปิดใช้งานแบนด์วิดท์ USB สูงสุดที่มี
อิงตามโปรโตคอล Thunderbolt ที่มีคุณสมบัติขั้นสูง เช่น การถ่ายโอนข้อมูลแบบสองทิศทาง (ส่งและรับข้อมูลจากปลายทั้งสองข้าง) ข้อมูลโปรโตคอลแบบคู่ และการถ่ายโอนวิดีโอผ่านสายเคเบิลเส้นเดียวที่มีเวลาแฝงต่ำ
USB4 เข้ากันได้กับ Thunderbolt 3 และเข้ากันได้กับข้อกำหนด USB 2.0 และ USB 3.2 รุ่นเก่า รองรับความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 40 Gbit/s ในสายเคเบิล USB-C ที่มีอยู่ ความเร็วเหล่านั้นทำได้โดยการทำงานแบบสองเลน โดยที่เลนสองเลนในการถ่ายโอนข้อมูลด้วยสายเคเบิลพร้อมกัน
โปรเซสเซอร์หลักรุ่นที่ 11 ของ Intel ‘Tiger Lake’ เป็นผลิตภัณฑ์แรกที่รองรับมาตรฐาน USB4 หรือ Thunderbolt 4
อย่างไรก็ตาม สิ่งที่คุณเห็นทุกวันนี้ คือ สาย USB-C เริ่มมีเข้ามาใช้งานกันมากขึ้น แม้ว่าพอร์ตและสายเคเบิล Type-A และ Type-B จะยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ USB-C ก็พร้อมที่จะแทนที่ในอนาคตอันใกล้นี้