USB 3.1 - další pokrok v rychlosti

14. 8. 2013 07:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jan Konvalina

USB (Universal Serial Bus) port je s námi už skoro 18 let. Od první verze USB 1.1 však toto rozhraní prodělalo značný vývoj, který se zaměřoval především na zvýšení přenosové rychlosti a schopnosti napájet připojené zařízení větším proudem. Tím právě USB port vynikal, byl schopen napájet zařízení 100mA proudem a případně až 500mA krátkodobě, při napětí 5V. Výkon až 2,5 W už stačí nejen flash diskům, myším a klávesnicím, ale dokázali s ním pracovat i menší pevné disky. Další téměř až revoluční změna, kterou USB přineslo, je technologie Plug and Play. V jednoduchosti se jedná o možnost zařízení připojit za běhu počítače bez nutnosti restartu a počítač během chvilky sám rozpozná, o jaké zařízení se jedná a umožní s ním pracovat.

Jak pracuje USB

USB 2.0 přišlo na trh v roce 1999 a přineslo na tehdejší dobu výbornou přenosovou rychlost 480 Mbit za sekundu, díky zpětné kompatibilitě s verzí 1.1 se stalo velmi rozšířeným a jedná se dodnes o nejrozšířenější port v počítačovém světě, prakticky neexistuje počítač, kde by chybělo USB 2.0.

USB 3.0, které bylo představeno v listopadu 2008 a které bylo do nedávna nejrychlejší variantou přineslo přenosovou rychlost až 5 Gbit za sekundu. Má devět vodičů namísto čtyř u starší specifikace 2.0. Přesto zůstala zachována kompatibilita a to je jedna z hlavních výhod USB portů. V srpnu 2013 však organizace, která stojí za vývojem standartu USB, přišla s novou verzí pojmenovanou USB 3.1, také označovanou jako SuperSpeed+ 3.1. Ta je schopna dosáhnout rychlosti až 10 Gbit za sekundu a je tedy dvakrát rychlejší. I verze 3.1 bude zpětně kompatibilní. Stále platí, že maximální podporovaná dálka kabelů je 5m, a maximální množství připojených zařízení je 127. Stejně jako o první verze.

USB je vlastně sběrnice s jediným zařízením typu Master, to znamená, že veškeré aktivity na síti řídí sám počítač, jakékoliv zařízení připojené do sítě nemá právo samo od sebe být aktivní. Data se vysílají v krátkých paketech o velikosti 8 bajtů a delších paketech o délce až 256 bajtů. Veškerý přenos dat se uskutečňuje v 1milisekundových rámcích. Během této doby musí počítač data přijmout a zpracovat. Zde se mohou vyskytnout pomalé nebo rychlé pakety (záleží na verzi USB). Pokud tedy počítač potřebuje komunikovat mezi jednotlivými generacemi USB najednou, řídí tento proces rozdělovač sběrnice neboli HUB. Ten také zajišťuje, aby rychlé signály nebyly přivedeny na pomalá zařízení. Jedná se tedy o poměrně složitý proces přenosu.

Vylepšení verze 3.1 se podle Promoter Group (organizace stojící za USB rozhraním) zakládá na efektivnějším kódování dat, a tak je schopna až dvojnásobku datové propustnosti. Stejně tak přidáním jedné fyzické vrstvy. Kompatibilita je zajištěna softwarovou cestou v řadiči stejně jako u USB 3.0.

USB port je právem nejrozšířenější a nejpoužívanější konektor v počítačovém světě. Svůj podíl si získal především jednoduchostí a mechanickou robustností. Stejně tak univerzálností. Dnes už se pomocí USB konektoru napájí velká část elektroniky včetně smartphonů a tabletů. Určitě pomohla i kompatibilita, takže uživatel, který si koupil nové zařízení, nemusel vynuceně upgradovat svůj počítač, který mu stačí. Pro budoucnost se vyvíjí i bezdrátový standart, který by nás konečně mohl zbavit nepříjemných kabelů, a co víc si přát.