USB 3.0: тихая революция

Источник материала:

Пока что стандарт USB 3.0 можно считать чем-то вроде экзотики, хотя устройств, поддерживающих его, с каждым днём всё больше. Тем не менее, большинство пользователей имеют весьма приблизительное представление о новом поколении стандарта Universal Serial Bus.

Зачем нужен USB 3.0?

Трудно представить, что в компьютерную эру было время без USB-устройств. Сегодня USB-порт - универсальное средство для подключения к компьютеру чего угодно, начиная с простых флэшек и заканчивая разнообразными устройствами для развлечений наподобие подогревателей кружек.

Впрочем, конечно, новые версии стандарта разрабатываются совсем не для подогревателей. По мере роста ёмкости носителей данных всё острее встаёт проблема скорости передачи с них информации. Растут и объёмы информации, которую нужно передавать пользователям: если раньше фильм в считавшемся приличным качестве вполне мог уместиться на один CD, то сегодня стандарты видео высокой четкости диктуют свои условия. Времена флэшек на пару Гб и фильмов на 700 Мб уходят в прошлое, и стандарт подключения устройств также претерпевает изменения.

USB 2.0: исторический экскурс

Чтобы говорить об отличиях новой версии стандарта, нужно сначала немного вспомнить о технических характеристиках USB 2.0. Главным достоинством этой версии стало то, что она являлась, по сути, высокоскоростным расширением уже достаточно распространённого на момент её выхода USB 1.1. А увеличение скорости было немалым: если для USB 1.1 максимальная скорость передачи могла составлять 12 Мбит/с, то для USB 2.0 эта величина увеличилась в 40 раз - до 480 Мбит/с.

Конечно, такая скорость была предусмотрена далеко не для всех устройств. Разработчики стандарта предусмотрели три различных режима передачи данных. Первый, Low-speed, позволяет передавать данные со скоростью 10-1500 Кбит/c и предназначен, в первую очередь, для устройств ввода (клавиатуры, мыши, джойстика и т.д.). Второй, Full-speed, предполагает скорость передачи данных от 0,5 до 12 Мбит/с. С такой скоростью подключаются аудио-, видеоустройства. Наконец, третий по счету режим, Hi-speed, может работать со скоростью 25-480 Мбит/с, и именно он предназначен для различных средств хранения данных.

Физические отличия

Всем хорошо знаком разъём USB 1.x и 2.0 устройств. Стандарт USB 3.0 предполагает наличие восьми линий вместо четырёх в USB 2.0, фактически, USB 3.0 кабели и разъёмы содержат удвоенный набор линий, которые используются во второй версии стандарта. Сами кабели за счёт этого, соответственно, стали толще, изменился и внешний вид разъёма. Теперь, в отличие от ситуации с USB 2.0 и USB 1.1, пользователи по внешнему виду разъёма смогут догадаться, к какому поколению USB принадлежит их устройство. Для ещё более легкого узнавания новых устройств разработчики стандарта рекомендуют производителям использовать цветовое кодирование для внутренней части разъёма.

Но при этом обратная совместимость стандартов останется, хотя, думается мне, что если бы разработчики могли, они бы с удовольствием обошлись без неё. Но количество USB-устройств в мире таково, что пришлось выкручиваться. В итоге решение было найдено в раздельном расположении новых и старых контактов.

Совместимость стандартов действует не только "сверху вниз", но и "снизу вверх", то есть, можно подключать как устройства третьего поколения к портам второго, так и устройства второго поколения к портам третьего. Вполне понятно, что при этом устройствам USB 2.0 не удастся использовать все преимущества нового порта, а с устройствами USB 3.0, втыкаемыми в старые порты, и вовсе может возникнуть масса проблем, потому что им может банально не хватить питания.

Скорость и питание

Но всё-таки главное - не изменение разъёма, а то, ради чего оно, собственно говоря, и потребовалось - увеличение скорости передачи данных, а также количества устройств, которые можно подключить через USB-хаб к одному USB-порту. Последнее достигается за счёт большей, по сравнению с USB 2.0, силы тока, предусмотренной новым стандартом.

Максимальная скорость, которую предусматривает стандарт USB 3.0, составляет 4.8 Гбит/с - это в 10 раз больше, чем то, что предлагал стандарт USB 2.0. Конечно, рост, может быть, и не столь впечатляющий, как при переходе к USB 2.0 с USB 1.1, но не будем забывать, что для USB 2.0 480 Мбит/с достичь удаётся далеко не всегда. Понятно, что и цифра 4.8 Гбит/с - тоже, скорее, декларация намерений, а не обещание копировать данные откуда угодно и куда угодно с такой высокой скоростью. Но, как бы то ни было, цифра приятная, и с этим, я думаю, никто не будет особенно спорить.

Что касается питания, то теперь максимальный ток увеличился с 500 до 900 мА, то есть, фактически, немногим меньше, чем в 2 раза. Это означает, что к одному порту можно будет подключить не только большее количество устройств с помощью USB-хаба, но и избавить многие девайсы, которые сейчас нуждаются во внешнем питании, от этой необходимости. За счет большей силы тока сократится и время зарядки разных мобильных устройств, заряжаемых через порт USB. Ещё один плюс от этого нововведения - возможность использования более длинных кабелей.

Надёжность и экономичность

Для увеличения надёжности передачи данных USB 3.0 использует так называемое "кодирование 8/10", суть которого в том, что каждый байт, состоящий, как все наверняка помнят, из 8 бит, передаётся с помощью специального кодирования 10-ю битами. Таким образом удаётся застраховаться от сбоев при передаче данных и повысить её надежность, хотя, конечно, при этом несколько страдает скорость. Но поскольку у USB 3.0 она достаточно большая, эта потеря не будет сильно заметной.

Также новый стандарт несколько экономит энергопотребление. Правда, экономия в условиях повысившегося тока питания вряд ли будет особенно заметной. Благодаря отсутствию постоянного опроса устройств на доступность, которым "славился" USB 2.0, третье поколение интерфейса USB поддерживает режим "сна" и ряд других энергосберегающих режимов, оптимизирующих потребление энергии устройствами.

Мини и микро

Поскольку большое количество устройств, особенно мобильных телефонов, плееров и прочих портативных девайсов, использует не "большой" USB-разъём, а mini- или micro-USB, многим будет интересно, что же новый стандарт предусматривает для таких разъёмов. С ними ситуация точно такая же, как и с обычными разъёмами: полная совместимость со старыми устройствами, но с оговорками, касающимися скорости и необходимого тока питания устройства, которые отмечены выше.

Рынок устройств

Сегодня устройства с USB 3.0 перестали быть диковинкой, как год назад. В Беларуси уже можно купить и ноутбуки с несколькими портами USB 3.0, и флэшки, и внешние винчестеры, совместимые со стандартом USB 3.0. Стоят эти устройства тоже не таких уж заоблачных денег, хотя, конечно, заметно больше, чем их аналоги, работающие через интерфейс USB 2.0.

В ближайшее время нас наверняка ожидает приход ещё большего количества устройств с поддержкой нового поколения интерфейса USB, хотя процесс этот вряд ли будет быстрым. И дело даже не в сложностях с импортом, а в том, что мировые гиганты ИТ-индустрии, в том числе, например, и Intel, до сих пор не очень активно внедряют поддержку USB 3.0 в свои чипсеты, в связи с чем и рынок устройств, ориентирующихся на новый стандарт, растёт не очень быстрыми темпами.

Но сомнений в том, что в итоге USB 3.0 вытеснит с рынка USB 2.0, а возможно, и некоторых других конкурентов (например, интерфейс eSATA), сегодня уже практически ни у кого нет. У этого стандарта большое будущее, и если вы ещё не готовы к переходу на него, самое время об этом задуматься.

SF