Usb: ما هو ، أنواع ، تنسيقات وسرعات guide دليل كامل】 ⚡✔️

USB ، الناقل التسلسلي العالمي للمحامين ، هو الطفل الرائع في الملعب اليوم. عمليا جميع الأجهزة الإلكترونية لها علاقة بها وهذا هو أنه في النهاية نستخدمها لكل شيء تقريبا. لوحات المفاتيح والفئران والذكريات الخارجية وسماعات الرأس وعصا التحكم وما إلى ذلك. سنقوم اليوم بمراجعة تاريخ سريع للغاية من أين جاء هذا الجمال وتنسيقاته وسرعاته والمزيد. لنبدأ!

فهرس المحتويات

سياق صغير

في عام 1996 ولد USB نتيجة لتعاون مصمم الكمبيوتر Ajay V. Bhatt و Intel Corporation. ينقل هذا الناقل المعلومات بين الكمبيوتر والأجهزة الطرفية الأخرى المتصلة به ، ويتوسع لاحقًا إلى أي جهاز آخر موجود تقريبًا. ما تسبب في هذا النوع من الموانئ للقصف والارتفاع فوق الباقي هو قدرته على العمل كوصلة لعدد كبير من الأجهزة.

من خلال أن تصبح موصلًا موحدًا ، أصبح USB الآن ضروريًا لمصنعي جميع أنواع المنتجات ، وكان على سرعاتها وأحجام منافذها التكيف مع الأوقات. جعلت تنوعها المنافذ غير الضرورية التي كان لها في السابق استخدامات لا جدال فيها ، مثل PS / 2 للوحات المفاتيح والفئران القديمة.

كيف يعمل USB

حسنًا ، قبل أن نصل إلى قميص أحد عشر قضيبًا ، فلنبدأ بالأساسيات. نؤكد لكم أننا هنا سنحاول تقليل الجوانب الفنية إلى الحد الأدنى والحفاظ على لغة مفهومة لجميع الجماهير ، لا داعي للذعر!

كابل USB

لشرح هذا القسم ، سوف نميز بين كبل USB وما سيصبح المنفذ نفسه. يحتوي الجهاز المتصل بواسطة USB عبر كابل على تشعبين داخليين. تُعرف باسم كبل الزوج الملتوي . في هذا النوع من الموصلات ، يكون الجهد 5 فولت وما يمكن أن يختلف هو شدته (التيار) اعتمادًا على الإصدار بالإضافة إلى الاختلافات الأخرى في تصنيعه:

• USB 1.0 إلى 2.0: يمكن للكبلين الإرسال والاستقبال ، ولكن ليس في نفس الوقت. هذا ما نعرفه على أنه نصف مزدوج . كثافة الخرج 500 مللي أمبير. USB 3.0 وما بعده: يتم زيادة عدد الكابلات إلى أربعة وهذا يسمح بإرسال البيانات واستلامها في وقت واحد: اثنان لكل وظيفة. سيكون هذا الازدواج الكامل . قوته 900 مللي أمبير.

منفذ USB

داخل الموصل سنجد أن هناك اختلافات في عدد المسامير وتنسيق جهات الاتصال التي تختلف باختلاف حجمها وإصدار USB. سنشرح ذلك بتعمق في قسم "تنسيقات منفذ USB" بعد تقسيم وظائفه.

بمجرد توصيل USB بجهاز الكمبيوتر أو التلفاز أو الكمبيوتر اللوحي لدينا ، يقوم النظام بتحديد الجهاز و (إذا لزم الأمر) يسمح له "بالتثبيت" بحثًا عن برنامج التشغيل الأنسب لملف تعريفه (يحدث هذا عند توصيل عناصر مثل الماوس للمرة الأولى أو الطابعة أو بندريف ). في الحالات النادرة التي لا تكون فيها هذه هي الحالة ، فالأمر متروك للمستخدم للبحث عن برامج التشغيل التي يحتاجها وتثبيتها يدويًا. هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء هذا النوع من تنسيق الاتصال ، مما يؤدي إلى نقل سريع وديناميكي للمعلومات التي لا تتطلب إيقاف تشغيل الكمبيوتر.

إصدارات USB

النماذج الأولية في التنمية

مثل جميع المنتجات ، كان لدى USB مرحلة اختبار ما قبل الإطلاق ونماذج أولية تتكون من عملية تطوير حتى وصلنا إلى الإصدار 1.0 ، الذي تم إصداره أخيرًا في عام 1996. هذه الإصدارات التي لم نستخدمها مطلقًا هي:

• USB 0.7 : تم إصداره في نوفمبر 1994. USB 0.8 : تم إصداره في ديسمبر 1994. USB 0.9 : تم إصداره في أبريل 1995. USB 0.99 : تم إصداره في أغسطس 1996.

يمكننا أن نقول أن هذه كانت "النماذج الأولية له" وقادت الفريق إلى النسخة النهائية التي نعرفها جميعًا.

USB في السوق

يو إس بي 1.0 ، 1996

بعيدًا عما قد نفكر فيه جميعًا اليوم نظرًا لأن الكثيرين في التسعينيات لم يلاحظوا الفرق ، لم يكن USB مرحبًا به بأذرع مفتوحة عندما دخل السوق. مع معدل نقل أقصى يبلغ 1.5 ميجابت / ثانية (حوالي 188 كيلو بايت / ثانية) ، كان هذا النموذج الأول أبطأ من الحصان السيئ. على الرغم من بدايته الفاترة ، فقد تم استخدام هذا المنفذ بشكل أساسي للأجهزة اليومية مثل لوحات المفاتيح أو الفئران أو كاميرات الويب أو أجهزة USB . على الرغم من سرعته ، إلا أن هذه المقدمة جعلت الجمهور على دراية باستخدامه ومهدت الطريق لما سيحدث لاحقًا.

USB 1.1 ، 1998

الإصدار الذي أثار بالفعل المشكلة وبدأ السباق إلى مجد USB. قد لا يبدو العشر اختلافًا كبيرًا بالعين المجردة ، لكني أخبرتك بالفعل أن الاختلافات كانت رائعة. ارتفعت سرعة النقل من 1.5 ميجابت / ثانية إلى 12 ميجابت / ثانية. كما يمكنك أن تتخيل USB 1.1 يشبه الفورمولا ون بجانب سابقه واكتسب قوة بسرعة. استمرت تنوع استخداماتها بفضل الشعبية المكتسبة. استقر USB بقوة في السوق.

USB 2.0 ، 2000

هنا جاءت الطائرة المقاتلة ، عالية السرعة بأحرف كبيرة ، على الرغم من أنها سمة لن تتوقف في هذا الإصدار. من 12 ميجابت / ثانية ننتقل إلى 480 ميجابت / ثانية. هذا هو حوالي 60 ميغابايت في الثانية في ظل الظروف المثلى ، على الرغم من أنه كان غشًا إلى حد ما. عادة نجد أن معدلها الحقيقي كان حوالي 280 ميجابت / ثانية.

USB 2.0 موجود هنا للبقاء معنا لفترة طويلة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى العصر الرقمي للقرن الجديد. تسببت دقة صورة 1080p Full HD في أن تصبح الأفلام أو المسلسلات أو الصور أثقل ، لذلك كان من الضروري زيادة سرعة نقل أجهزة الوسائط المتعددة ، وبالتالي تزيد السرعة أربعين مرة تقريبًا مقارنة بـ 1.1.

USB 3.0 ، 2009

استغرق الأمر تسع سنوات حتى تظهر نسخة جديدة في السوق. إذا كان USB 2.0 يبدو بالفعل سريعًا بالنسبة لنا كمقاتل ، فإن 3.0 هو صاروخ فضائي مباشرة. مع معدل نقل يصل إلى 4.8 جيجابت / ثانية (600 ميجابايت / ثانية) ، خرج هذا الخطأ إلى الشوارع عند 2.0. يتواجد إدخال هذا المنفذ في معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأقراص USB ومحركات الأقراص الصلبة الخارجية ، على الرغم من أنه من الممكن أيضًا العثور عليه في منتجات مثل اللوحات الأم.

نوصي بقراءة: USB 3.0 مقابل USB 3.1 - أهم الاختلافات.

عادة يمكننا تمييزه في حجمه القياسي لأن علامة التبويب الداخلية لمنفذ الموصل عادة ما تكون زرقاء وليست سوداء. في الإصدار 3.0 وحتى ظهور USB 4.0 نجد متغيرين لاحقين يعرفان باسم SuperSpeed ​​أو Super Speed:

• USB 3.1 SuperSpeed ​​، 2013: يزيد معدل النقل من 4.8 جيجابت / ثانية (600 ميجابايت / ثانية) إلى 10 جيجابت / ثانية (1.25 جيجابايت / ثانية). USB 3.2 SuperSpeed ​​، 2019: نحن في 2019 ، ولكن على الرغم من الإعلان عن USB 3.2 في نهاية العام ، لم يتم إطلاقه رسميًا بعد. من المتوقع أن تصل إلى معدل نقل يصل إلى 20 جيجابت / ثانية (2.5 جيجابايت / ثانية) ويمكننا العثور على المكونات والأجهزة الطرفية وأجهزة الكمبيوتر المتوافقة بحلول عام 2020.

قد تكون مهتمًا بهذا القسم: USB 3.1 Gen 1 مقابل USB 3.1 Gen 2 جميع الاختلافات بين منافذ USB.

تنسيقات المنفذ

حسنًا ، الآن بعد أن عرفنا عن الإصدارات ، دعنا ننظر إلى أنواع المنافذ. هنا لدينا وضع مشابه لموقف HDMI. تجبر التنسيقات الرفيعة على الحصول على موصلات ذات تصميمات مخفضة بشكل متزايد لتوصيل الكابلات بالأجهزة المحمولة والكاميرات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية وغيرها. لا تترك USBs خارج هذا الدوري ، وبما أن هناك دائمًا كسر لكسر ، فهذه هي تنسيقاتها:

الصورة: عمارات ويكيميديا

نوع USB أ

موصلات النوع أ هي النموذج الذي يتصل مباشرة بوحدة المعالجة المركزية. ضمن هذه الفئة نجد الأحجام التالية:

USB قياسي A

واحد من العمر ، أنت تعرف أي واحد أتحدث عنه. تستخدم جميع أجهزة USB وأجهزة الماوس ولوحات المفاتيح وأجهزة التلفاز ومحركات الأقراص الصلبة متبوعة بقائمة طويلة من الأجهزة الأخرى. لقد رأيناهم أكثر من القصص المصورة.

• يتميز USB من النوع A بعلامة تبويب (أسود كقاعدة عامة ، أزرق للإصدارات 3.0) يمنعنا من توصيلها للخلف. اتصال دبابيسها الأربعة في خط أفقي.

معيار USB 3.0 Type A

يشترك USB 3.0 افتراضيًا في جميع الخصائص الهيكلية للمنفذ القياسي من النوع A الذي يستخدمه إخوانه الأكبر سنًا ، ولكن إضافة خمسة دبابيس داخلية لتبادل البيانات ثنائية الاتجاه الكاملة التي نوضحها في القسم حول كيفية عمل USB.

USB 3.0 من النوع A والنوع C

نوع USB الصغير أ

تم إيقاف إصدار Micro USB من النوع A ويعتبر عفا عليه الزمن من قبل الكثيرين. لا تزال جميع الدبابيس الأربعة في خط أفقي ويضمن موضع الموصل بشكل المنفذ وليس باستخدام علامة تبويب داخلية.

يمكنك العثور على مزيد من المعلومات هنا: Micro-USB: ما هو وما هو مستخدم حاليًا؟

نوع USB B

عادةً ما تكون موصلات النوع B مخصصة للأجهزة الطرفية أو المعدات ذات الوظائف المحددة. ضمن هذه الفئة نجد الأحجام التالية:

معيار USB B

• كقاعدة عامة ، تكون مربعات بزوايا مستديرة لتسهيل اتصالها الصحيح ، وتنقسم المسامير إلى زوجين متقابلين.

من الشائع العثور على هذا النوع من الموصلات للأجهزة أو الأجهزة الطرفية التي يجب توصيلها بأجهزة الكمبيوتر مثل بعض الطابعات أو تسجيلات النقد ، من بين أجهزة أخرى.

معيار USB 3.0 Type B

إنه تطبيق في سرعة نقل البيانات لأنه يضيف دبابيسه الخمسة للازدواج الكامل. شكله أكثر سمكا بقليل من النوع القياسي ب.

USB صغير من النوع B

داخل هذه المنافذ ، يمكننا العثور على متغيرين للاتصال:

1. USB صغير من النوع B 5 سنون. 8 منافذ USB صغيرة من النوع B

وذلك لأن معظم الهواتف أو الكاميرات أو الأجهزة اللوحية تتطلب منافذ صغيرة للغاية ، ولكن عدد دبابيس الاتصال المطلوبة يمكن أن يختلف بناءً على أشياء مثل أمبير الشاحن (على سبيل المثال).

نوع USB الصغير B

اتبع خط Micro USB من النوع A و Mini USB من النوع B ، حيث يظهر كبديل آخر لتوصيل الأجهزة الرفيعة أو الصغيرة. إنه الجهاز الذي لدينا في معظم أجهزتنا المحمولة أو الكاميرات أو الأجهزة اللوحية لوظائف مثل توصيل الشاحن.

Micro USB 3.0 من النوع B

تمامًا مثل Micro USB من النوع B ولكن شكله يتغير قليلاً ليتناسب مع متطلبات سرعة الإرسال المحسنة.

USB Type-C

هذا هو نوع حديث نسبيًا من المنافذ ، مما أسعد الكثير (بما في ذلك أنا) لم يتم وضعه بشكل خاطئ. موصلاتها متناظرة تمامًا ، لذا فإن المعركة من أجل وضع USB في الموضع الذي ينبغي أن تكون عليه (وهي ليست المحاولة الأولى أبدًا) غير موجودة. عادة ما نجدها في الأجهزة الطرفية مثل أحدث طرازات لوحات المفاتيح أو الهواتف الذكية .

صورة: نيريديا - عمل خاص ، على أساس: USB Type-C. منذ عام 2009 ، تحاول المفوضية الأوروبية للسوق الموحدة وضع لائحة لتنظيم العدد الكبير من الموصلات لشواحن الهواتف المحمولة الموجودة في السوق وتوحيدها في نموذج واحد بطريقة مشابهة لشواحن الكمبيوتر. محمول ، على الرغم من أنه حتى الآن لم ينجح. آخر مرشح تم اقتراحه كان USB Type C.

مقارنة السرعة

نقترح هنا سباقًا حتى تتمكن من التحقق من الفرق بين الإصدارات المختلفة من USB الموجود حتى الآن بيانيًا.

كما لاحظت ، توقفنا لتوضيح جوانب معدل التحويل. هذا لأن التطور يجلب معه دائمًا بعض التكاليف ، وهو أن الشيء الأكثر شيوعًا بالنسبة للمستخدم العادي هو عدم تحديث أجهزته بنفس معدل السوق (الذي سيكون دائمًا).

وصلنا هنا نوصي: USB 2.0 مقابل USB 3.0 مقابل USB 3.1. وكمكافأة: موصلات الكمبيوتر

كل هذا يسبب في الوقت الحاضر أن لدينا أجهزة مختلفة أو منافذ USB بإصدارات مختلفة ، لذا فإن نقل البيانات الذي نتوقعه لن يكون قادرًا دائمًا على الوصول إلى السرعة القصوى المسموح بها. أفضل مثال على ذلك هو تأثير عنق الزجاجة الذي يتم إنشاؤه عندما نقوم بتوصيل محرك بندريف 3.0 الخاص بنا بكمبيوتر محمول منفذه 2.0 لتمرير فيلم أو مسلسل.

في الوقت الحالي ، فإن أكبر مشكلة تواجه الشركات المصنّعة هي أن التكنولوجيا اللازمة لجعل الأجهزة أسرع موجودة بالفعل ، ولكن ما يتعامل معه المستخدم في يومه هو "عفا عليه الزمن".

استنتاجات حول USB

لنكن صادقين ، كان وصول USB نعمة وغير حياتنا في الألفية التي أصبح فيها العصر الرقمي شيئًا لا يمكن إيقافه. مع خصائص الصورة المتزايدة والدقة ، كان هناك حاجة إلى نوع من الموصل العالمي الذي يرقى إلى معدل البيانات المطلوب ، ويصل USB إلى الحقل في الوقت المناسب تمامًا.

على نحو فعال سنلاحظ الفرق في السرعة كلما كان إصدار المنفذ الذي نستخدمه أحدث ، ولكن هناك عوامل يجب أن نأخذها بعين الاعتبار على الإصدارات الحالية. إن امتلاك محرك أقراص صلبة خارجي أو محرك أقراص USB محمول 3.0 متصل بجهاز كمبيوتر بمنفذ 2.0 لن يجعلنا نتخلص من تأثير الاختناق عند نقل البيانات. يجب أن نأخذ في الاعتبار إصدار كل من جهاز الإرسال والاستقبال لضمان أقصى قدر من الأداء.