USB歷史

USB歷史


基本的 USB 三叉戟徽標


USB 標誌位於 USB 電纜的頭上

 

1994 年,七家公司開始開發 USB:Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC 和 Nortel。 其目標是通過替換 PC 背面的眾多連接器、解決現有接口的可用性問題、簡化所有連接到 USB 的設備的軟件配置以及允許更多功能,從根本上更輕鬆地將外部設備連接到 PC。外部設備的數據速率。 包括 Ajay Bhatt 在內的英特爾團隊致力於製定該標準; 第一個支持USB的集成電路由Intel於1995年生產。

最初的 USB 1.0 規範於 1996 年 1 月推出,定義了 1.5 Mbit/s“低速”和 12 Mbit/s“全速”的數據傳輸速率。第一個廣泛使用的 USB 版本是 1.1,於1998 年9 月。12 Mbit/s 數據速率適用於磁盤驅動器等高速設備,而較低的1.5 Mbit/s 速率適用於操縱桿等低數據速率設備。

USB 2.0規範於2000年4月發布,並於2001年底獲得USB實施者論壇(USB-IF)的批准。惠普、英特爾、朗訊科技(現阿爾卡特朗訊)、NEC和飛利浦共同主導了該倡議開發出更高的數據傳輸速率,最終規範達到了480 Mbit/s,比原始USB 1.1 規範提高了40 倍。

USB 標準 A 型插頭,最常見的 USB 插頭

 

USB 3.0規範於2008年11月12日發布。其主要目標是提高數據傳輸速率(高達5 Gbit/s)、降低功耗、增加功率輸出以及向後兼容USB 2.0。 USB 3.0 包括一種與 USB 2.0 總線並行的新型高速總線,稱為 SuperSpeed。 因此,新版本也稱為 SuperSpeed。首款配備 USB 3.0 的設備於 2010 年 1 月推出。

截至 2008 年,全球市場上約有 60 億個 USB 端口和接口,每年銷量約為 20 億個。

 

版本歷史

售前賽

用於計算機主板的 PCI USB 2.0 卡
售前賽
USB 標准在 1996 年正式發布之前經歷了多個版本:

• USB 0.7 – released in November 1994
• USB 0.8 – released in December 1994
• USB 0.9 – released in April 1995
• USB 0.99 – released in August 1995
• USB 1.0 Release Candidate – released in November 1995

用於計算機主板的 PCI USB 2.0 卡

 

USB 1.x
USB 1.0 於 1996 年 1 月發布,規定數據速率為 1.5 Mbit/s(低帶寬)和 12 Mbit/s(全帶寬)。 由於時間和功率限制,它不允許使用延長電纜或直通監視器。 在 1998 年 8 月 USB 1.1 發布之前,很少有 USB 設備進入市場,它解決了 1.0 中發現的問題,主要與使用集線器有關。 USB 1.1 是最早被廣泛採用的修訂版。

 

USB 2.0

高速 USB 徽標
USB 2.0 於 2000 年 4 月發布(現在稱為“高速”),增加了 480 Mbit/s 的最高信號傳輸速率(由於總線訪問限制,有效吞吐量限制為 35 MB/s 或 280 Mbit/s),除了12 Mbit/s 的“USB 1.x 全速”信號傳輸速率之外。

用於計算機主板的 PCI USB 2.0 卡

USB 規範的進一步修改已通過工程變更通知 (ECN) 完成。 其中最重要的 ECN 包含在 USB.org 提供的 USB 2.0 規範包中:

• Mini-A 和Mini-B 連接器ECN:2000 年10 月發布。
Mini-A 和 B 插頭和插座的規格。 還有一個插座,可以接受便攜式的兩個插頭。 這些不應與 Micro-B 插頭和插座混淆。
• 截至 2000 年 12 月的勘誤表:2000 年 12 月發布
• 上拉/下拉電阻器ECN:2002 年5 月發布
• 截至 2002 年 5 月的勘誤表:2002 年 5 月發布
接口協會 ECN:2003 年 5 月發布。
添加了新的標準描述符,允許將多個接口與單個設備功能相關聯。
• 圓角倒角ECN:2003 年10 月發布。
建議對 Mini-B 插頭進行兼容更改,以實現更持久的連接器。
• Unicode ECN:2005 年 2 月發布。
此 ECN 指定字符串使用 UTF-16LE 編碼。 USB 2.0指定了Unicode,但沒有指定編碼。
• 芯片間USB 補充:2006 年3 月發布
• On-The-Go Supplement 1.3:2006 年 12 月發布。
USB On-The-Go 使兩個 USB 設備無需單獨的 USB 主機即可相互通信。 實際上,其中一個 USB 設備充當另一個設備的主機。
• 電池充電規範1.1:2007 年3 月發布(2009 年4 月15 日更新)。
增加了對專用充電器(帶 USB 連接器的電源)、主機充電器(可充當充電器的 USB 主機)和無死電池規定的支持,該規定允許設備在連接後暫時汲取 100 mA 電流。 如果 USB 設備連接到專用充電器,則設備消耗的最大電流可能高達 1.8 A。(請注意,本文檔不隨 USB 2.0 規範包一起分發,僅限 USB 3.0 和 USB On-The-Go。)
• Micro-USB 電纜和連接器規範 1.01:2007 年 4 月發布。
• 鏈路電源管理附錄 ECN:2007 年 7 月發布。
這增加了“睡眠”,一種介於啟用和掛起狀態之間的新電源狀態。 處於該狀態的設備不需要降低其功耗。 然而,啟用和睡眠狀態之間的切換比啟用和掛起狀態之間的切換要快得多,這允許設備在空閒時休眠。
• 電池充電規範 1.2:[20] 2010 年 12 月發布。
多項更改和增加的限制包括允許未配置設備的充電端口電流為 1.5 A,允許高速通信,同時電流高達 1.5 A,並允許最大電流為 5 A。

 

USB 3.0
主條目:USB 3.0

USB 3.0 於 2008 年 11 月發布。該標准定義了一種新的 SuperSpeed 模式,信號傳輸速度為 5 Gbit/s,由於編碼開銷,可用數據速率高達 4 Gbit/s (500 MB/s)。 USB 3.0 端口通常為藍色,並且向後兼容 USB 2.0。

超高速 USB 徽標

 

USB 3.0 推廣組織於 2008 年 11 月 17 日宣布 3.0 版規範已經完成,並已過渡到 USB 規範的管理機構 USB 實施者論壇 (USB-IF)。此舉有效地向硬件開放了該規範開發人員在產品中實施。

除了早期版本支持的模式之外,新的 SuperSpeed 總線還提供 5.0 Gbit/s(原始數據速率)的第四種傳輸模式。 有效負載吞吐量為4 Gbit/s(使用8b/10b 編碼),規範認為達到3.2 Gbit/s(0.4 GB/s 或400 MB/s)左右是合理的,隨著未來硬件的進步,該吞吐量應該會增加。 SuperSpeed 傳輸模式下通信為全雙工; 在之前 1.x 和 2.0 支持的模式中,通信是半雙工的,方向由主機控制。

與之前的 USB 版本一樣,USB 3.0 端口有低功耗和高功耗版本,分別提供 150 mA 和 900 mA 電流,同時以超高速速率傳輸數據。 此外,還有電池充電規範(版本 1.2 - 2010 年 12 月),它將功率處理能力提高到 1.5 A,但不允許並發數據傳輸。 電池充電規範要求物理端口本身能夠處理 5 A 的電流[需要引用],但該規範將最大電流限制為 1.5 A。

 

USB 3.1

USB 小組2013 年1 月的新聞稿透露,計劃在2013 年中期將USB 3.0 更新至10 Gbit/s,有效地使其與Thunderbolt 持平。USB 3.1 規範於2013 年7 月31 日發布,引入了一種名為“USB 3.1”的更快傳輸模式“超高速 USB 10 Gbps”; 其標誌具有 Superspeed+(風格化為 SUPERSPEED+)標題。 USB 3.1 標準將信號傳輸速率提高至10 Gbit/s,是USB 3.0 的兩倍,並通過將編碼方案更改為128b/132b,將線路編碼開銷降低至僅3%。不過,一些初步測試表明可用傳輸速度僅為7.2 Gbit/s,導致總體開銷增加 30%。

USB 3.1 標準向後兼容 USB 3.0 和 USB 2.0。 它使用 USB 供電規範中定義的三種電源配置文件,使能量需求較大的設備可以向兼容主機請求更高的電流和電源電壓 – 5 V 時高達 2 A(功耗高達 10 W),並可選擇在12 V (60 W) 或20 V (100 W) 下提供高達5 A 的電流。