说文解字第24课:通用序列汇流排USB

USB是大家再熟悉不过的传输介面,它不但可以连接滑鼠、键盘以及随身碟等装置,还可以用来为手机充电,甚至可以传输影音讯号,整合了这么多种功能,正是它能一统天下的关键。 USB一统各种连接端子早期电脑的连接端子相当複杂,各种电脑周边往往採用不同

USB是大家再熟悉不过的传输介面,它不但可以连接滑鼠、键盘以及随身碟等装置,还可以用来为手机充电,甚至可以传输影音讯号,整合了这么多种功能,正是它能一统天下的关键。

 

USB一统各种连接端子

早期电脑的连接端子相当複杂,各种电脑周边往往採用不同的规格,例如滑鼠、键盘採PS/2端子,游戏控制器採Game Port端子,数据机採Serial Port端子,印表机採Parallel Port端子,不但把使用者搞得头昏脑胀,也让整理传输线变成吃力的工作。

为了要解决这个问题,Intel与Microsoft等厂商便着手研发能整合多种装置需求的传输介面规範,于是USB就在1996年正式登场。USB为Universal Serial Bus的缩写,中文的翻译为通用序列汇流排,顾名思义其中的『通用』就代表着能够用于各种不同的装置。

USB的第一款正式规範为USB 1.0,它不但能像一般传统端子用于传输资料,还能提供5伏特、0.5安培的电力传输功能,因此连接耗电量较小的装置时,就不需要另外连接电源线,使用更加方便。

USB 1.0的资料传输速度只有1.5Mbps,对于连接键盘、滑鼠或是游戏控制器来说还够用,但是如果要用于随身碟等储存装置,就会慢到让人抓狂,于是1998年推出的USB 1.1就将速度提升至12Mbps。

不过这样的速度对于储存装置来说还是太慢,在2000年推出的USB 2.0规範,就将速度一举提升至480Mbps,在实际应用时,速度仍然可以维持在每秒40MB左右,大约16秒就能传输1张CD光碟的资料,在当时已经相当够用了。

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▲早期电脑充满各种连接端子,让主机板背后相当複杂,往往让使用者会搞混连接方式。(图片来源:维基百科,本图採用创用CC姓名标示-相同方式分享,作者为Moxfyre)

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▲在USB出现之后,能够简化连接外部装置的步骤。

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▲如汽车音响等非电脑的设备,也可以透过USB连接扩充装置。

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▲首款USB规範是USB 1.0,其传输速度只有1.5 Mbps。

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▲4年后推出的USB 2.0规範,将传输速度提升至480 Mbps。

 

USB 3.0再进化

时间到了2008年11月,新发布的USB 3.0再次将资料传输速度由480Mbps大幅提升至5Gbps(等于5000Mbps,理论传输速度可达每秒625MB),几乎等于1秒就能传输1张CD光碟的资料。另一方面在电力供应部分,电流供应量也从原本的0.5安培,提升至0.9安培。

至于常见的USB 3.1,则发布于2013年底,它是USB 3.0的小改款,除了将传输速度再次翻倍,提升为10 Gbps之外。电力供应部分则改为支援5V、12V、20V等3种不同电压,最大供电功率则可达100瓦,除了可以提高智慧型手机等装置的充电速度外,也有利于供应外接式硬碟等耗电量较大的装置使用。

相较于USB 1.0与USB 2.0内部只有2条资料条线线路,USB 3.0与USB 3.1的内部多了SSRX与SSTX等资4条传输线路,除了能够提升传输速度外,也能用来传送不同类型的资料。

举例来说,视讯电子标準协会(VESA)就推出了DisplayPort Alternate Mode,它能够让USB缆线像HDMI一样,发挥传输影音讯号的功能,让更多装置都能相容USB,增加使用上的方便性。

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▲2008年推出的USB 3.0将资料传输速度大幅提升至5 Gbps,使用上更加便利。

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▲为了方便辨认,USB 3.0的连接端子都採用蓝色标示。(图片来源:维基百科,本图採用创用CC姓名标示,作者为VIA Gallery)

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▲USB 3.0内部线路除了有USB 2.0既有的4组线路之外(图片前排的4组金属接点),还有额外5组新增的线路,即图中后排的5组金属接点。(图片来源:Image: Rainer Knäpper, Free Art License)

 

说文解字使用範例:

O:USB让各种装置可以透过统一的传输线连接至电脑,使用起来方便很多。

X:如果要在大学的不同校区间移动的话,建议可以搭乘University School Bus。

原创文章,作者:墨半,如若转载,请注明出处:https://www.53moban.com/7388.html

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