ستركز مقالة اليوم على التوافق والاختلافات بين الأجيال المختلفة لمعيار اتصال USB. دعنا نتحدث عن كيفية عملها وما هو الفرق بين منافذ USB 2.0 و USB 3.0 من حيث سرعة نقل البيانات ، وكيفية التمييز بينها ، وما هو توافقها. وأيضًا ، هل هناك محولات من موصل USB 2.0 إلى USB 3.0 ، أم يمكنك إدخال قابس كابل أو محرك أقراص فلاش أو قارئ بطاقات من واحد إلى آخر؟
لقد ولت تقريبًا منافذ LPT الموازية القديمة ومنافذ COM التسلسلية. أخيرًا ، بدأ مستخدمو الكمبيوتر في التخلص من كبلات الاتصال السميكة ولوحات المفاتيح والماوسات المزودة بنصائح COM وموصلات PS / 2. تم استبدالها بواجهة USB عالمية ، في الترجمة الإنجليزية - Universal Serial Bus. وهذا هو سبب كونه منفذًا عالميًا ، بحيث يمكنك ، دون تردد ، توصيل العديد من الأجهزة الخارجية به: كبيرة وصغيرة ، منخفضة السرعة وعالية السرعة ، قوية ومنخفضة الطاقة.
تاريخ إنشاء الناقل التسلسلي العالمي (USB)
لطالما كان مطورو أجهزة الكمبيوتر الثابتة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة قرارًا ناضجًا لاستبدال موصلات الاتصالات المتنوعة بأخرى عالمية قادرة على حل جميع المشكلات الممكنة. بدأت العينات الأولى من واجهة Universal Serial Bus في الظهور في 1994-1996 وتم تعيينها على أنها USB 1.0. حفزت الجدة سوق الأجهزة الخارجية ، وبحلول عام 2000 ، بدأت معظم الطابعات والماسحات الضوئية والأجهزة الأخرى في توفير واجهة جديدة. كانت الميزة الكبيرة في تطوير USB هي ظهور أول محرك أقراص فلاش سعة 8 ميجابايت في عام 1999 ، وهو ما أعجب به جميع المستخدمين.
سرعات قراءة وكتابة USB 2.0 و USB 3.0
في عام 2000 ، شهد العالم إصدارًا جديدًا - USB 2.0. أصبحت أكثر إنتاجية بأربعين مرة من سلفها. إذا كان USB 1.0 ، وفقًا للمواصفات ، يحتوي على أقصى معدل لتبادل البيانات يبلغ 12 ميجابت / ثانية (ميجابت في الثانية) ، فقد زادت السرعة الآن إلى 480 ميجابت / ثانية. لم يأت النجاح من فراغ - فمن المعروف أن حوالي 400 شركة مهتمة شاركت في تطوير الابتكار ، بما في ذلك العلامات التجارية المعروفة مثل Intel و IBM و Hewlett-Packard و Compaq و Microsoft و NEC و Philips وغيرها الكثير.
مدفوعًا بنتائج غير مسبوقة ، لم يتوقف المطورون عند هذا الحد واقترحوا USB 3.0 في عام 2008. جعلت المواصفات الجديدة من الممكن زيادة معدل تبادل البيانات بمقدار 10 مرات أخرى وبلغت قيمة 4800 ميجا بايت / ثانية ، أي ما يعادل 4.8 جيجا بايت / ثانية. بهذه السرعة ، يمكن نظريًا ضخ المعلومات من وسيط سعة 1 تيرابايت في أقل من 30 دقيقة (بأقصى سرعة ممكنة تبلغ 600 ميجابايت / ثانية) ، إذا لم تكن هناك قيود أخرى. وتجدر الإشارة إلى أن المستقبل القريب ينتمي إلى هذا النوع ، لذلك عند شراء لوحة أم جديدة ، تأكد من أنها تدعم معيار الاتصال هذا.
ما الفرق الهيكلي بين USB 2.0 و USB 3.0 وهل هما متوافقان مع بعضهما البعض؟
من حيث التصميم ، هناك اختلافات قليلة بين USB 2.0 و USB 3.0. إنها متوافقة جزئيًا ، لكن الأخير يحتوي على 4 دبابيس إضافية لتوصيل زوجين ملتويين للإشارة. يحتوي الإصدار السابق على 4 جهات اتصال فقط: جهتان للإشارة ومصدر طاقة وأرضي ، ويتم استخدام العلبة كدرع.
يشير التوافق الجزئي إلى حقيقة أنه يمكنك بسهولة توصيل قابس USB 2.0 بمقبس USB 3.0 ، أي أن الموصلات مناسبة لتوصيل أي أجهزة بكابل ، بالإضافة إلى محركات الأقراص المحمولة أو محركات الأقراص الثابتة أو أجهزة قراءة البطاقات. في الوقت نفسه ، ليست هناك حاجة لاستخدام أي محولات إضافية - كل شيء سيعمل ، فقط بسرعة منخفضة ، وفقًا للمواصفة 2.0. سيحدث نفس الشيء عندما تقوم بإرساء قابس USB 3.0 في مقبس USB 2.0. بالطبع ، لن تعمل هذه المتغيرات من الموصلات التي لم يتم تضمينها في الاتصال.
كيف أعرف ما إذا كان المنفذ هو USB 2.0 أو USB 3.0؟
يمكنك التمييز بصريًا بين منافذ USB 3.0 و USB 2.0 حسب اللون. إصدار USB 3.0 باللون الأزرق ، بينما إصدار USB 2.0 باللون الأسود. يتم تمييز المقابس الموجودة على الكابل بنفس الألوان.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من خيارات التصميم لموصلات USB. الأنواع الرئيسية من موصلات USB 2.0 هي: النوع A العادي (4x12 مم) ، Mini (3x7 مم) و Micro (2x7 مم) ؛ النوع ب عادي (7 × 8 مم) ، ميني (3 × 7 مم) ومايكرو (2 × 7 مم). يتم تقريب الأبعاد الكلية للجزء المتصل بالموصل الموضحة بين قوسين.
تصميمات موصل USB 3.0 الحالية هي كما يلي. بالنسبة للنوع A ، يتم تطبيق الإصدار العادي فقط ، أما بالنسبة للنوع B ، فهناك إصدار عادي و Mini و Micro. لكل من المواصفات 2.0 و 3.0 ، تم أيضًا تطوير خيارات الموصلات العامة: Mini-AB و Micro-AB. يمكن ربط أجزاء التزاوج من النوع A والنوع B بها دون مشاكل ، كما أن إصدار USB 3.0 يحتوي أيضًا على نوع Powered-B مع تعزيز ملامسات الطاقة. أيضًا ، وافق المصنعون على أن جميع موصلات USB 3.0 زرقاء اللون لتحديد مواصفات المنفذ وإمكانياته بصريًا.
محولات USB 2.0 إلى USB 3.0
في الممارسة العملية ، يمكنك أيضًا استخدام محولات مختلفة من نوع إلى آخر. يكون هذا مناسبًا ، على سبيل المثال ، عندما يكون لديك كبل USB صغير ، وتريد توصيل هاتف بمقبس micro-USB بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. أو إذا كنت بحاجة إلى إنشاء إصدار باستخدام USB-microUSB من كبل USB-USB.
ما الفرق عند استخدام USB 2.0 و USB 3.0 على الكمبيوتر؟
نظرًا لحقيقة أن عددًا كبيرًا من الأجهزة الخارجية متصلة عبر منفذ USB ، فقد زاد الضغط الميكانيكي على هذه الموصلات. يؤدي التوصيل المتكرر لمحركات الفلاش وسماعات الرأس وجميع أنواع أجهزة الشحن إلى تآكل ميكانيكي للأجزاء وإضعاف التلامس الكهربائي. علاوة على ذلك ، يمكن للمستهلك أن يضرب عن غير قصد موصل الكابل أو محرك أقراص فلاش ، مما يؤدي إلى تلف المنفذ ويتطلب الإصلاح. إذا كان الموصل مثبتًا على لوحة دائرة مطبوعة منفصلة ، متصلة باللوحة الرئيسية عن طريق كابل الشريط ، فهذا ليس سيئًا للغاية. إذا كان موصل USB ملحومًا مباشرة باللوحة الأم ، فستكون الإصلاحات باهظة الثمن.
لتجنب المشاكل ، يجب على المستهلك توخي الحذر واستخدام جميع موصلات USB على الكمبيوتر بالتساوي. بالإضافة إلى الموصلات المدمجة ، يمكنك شراء بطاقة توسيع PCI إضافية مع منافذ USB. يتم تثبيته في فتحة PCI المقابلة على اللوحة الأم ويجلب موصلات إضافية إلى الجزء الخارجي من العلبة لتوصيل الأجهزة الخارجية.
بدلاً من ذلك ، يمكنك شراء موزع منفذ USB (محور خارجي). سيزيد من عدد الموصلات ويؤمن الكمبيوتر نفسه.
ومع ذلك ، ضع في اعتبارك أن هذا الفاصل لن يكون قادرًا على توصيل الأجهزة المتعطشة للطاقة ، مثل محرك أقراص ثابت خارجي ، بدون طاقة إضافية. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح المستهلك أحيانًا بالاتصال بالمنفذ الرئيسي للأحمال القوية ، مثل قرص ثابت خارجي أو عدة أحمال تتجاوز سعة الطاقة الإجمالية لناقل الإمداد. يمكن أن يؤدي ذلك إلى نضوب العناصر الواقية للدائرة وفشل الواجهة في العمل.
لمنع حدوث ذلك ، عليك أن تتذكر أن USB 2.0 يمكن أن يوفر بحد أقصى 500 مللي أمبير من التيار لخط الطاقة ، و USB 3.0 - 900 مللي أمبير. لمزيد من الأحمال القوية ، يوصى باستخدام مصادر طاقة خارجية.
يكمن خطر آخر في التشغيل / الإيقاف غير الصحيح ، على سبيل المثال ، محرك أقراص فلاش في الوضع "الساخن" ، وكذلك في عمل الكهرباء الساكنة. على الرغم من أن المطورين يضمنون أمان مثل هذا الوضع ، فمن المستحسن إجراء جميع الاتصالات مع الكمبيوتر والجهاز الخارجي مغلق. عندما يتعلق الأمر بالكهرباء الساكنة ، فهي العدو الأول في الأماكن الجافة الساخنة. تتراكم الشحنة الخطرة على جسم وملابس الشخص ، ولإزالتها ، يجب أن تلمس الحافلة الأرضية أو أنبوب الماء أو المبرد بالماء الساخن.
الآن أصبح لدى المستخدم المعرفة اللازمة حول التشغيل الصحيح لمنافذ USB 2.0 و USB 3.0 للكمبيوتر ، وستسمح لك التوصيات المقدمة بحل المهام دون مشاكل وبنجاح.