Co to jest USB?

Większość użytkowników elektroniki, która na dobre zagościła w naszej codzienności, od czasu do czasu boryka się z problemem, jakim kablem połączyć ze soba poszczególne urządzenia — komputer z monitorem, drukarką, ładowarką, dyskiem zewnętrznym… Chcemy, żeby dane były przesyłane jak najbardziej wydajnie, ładowanie urządzeń następowało szybko.

Najpierw kształty.

Wśród złączy, które najczęściej interesują użytkowników biurowej elektroniki, aktualnie mamy na rynku USB-A, USB-B, USB-C, mini USB, Micro USB oraz Apple Lightning, HDMI, miniHDMI, DisplayPort, miniDisplayPort. Te nazwy odnoszą się do kształtu wtyczek, czyli tego, co widzimy gołym okiem.

W praktyce USB-A (czarne — starsze, i niebieskie — nowsze USB-A 3.0) oraz USB-C służą do podłączania urządzeń do komputerów i laptopów, micro USB, Lightning  oraz coraz częściej USB-C są w smartfonach, USB-B zazwyczaj podłączamy drukarkę do komputera, a w HDMI i DisplayPort wyposażone są telewizory i monitory. Mini USB było szczególnie powszechne w aparatach cyfrowych i telefonach, obecnie wychodzi z użycia.

Teraz standardy przesyłu danych.

Kable mają za zadanie przesyłanie danych, ładowanie urządzeń albo jedno i drugie. Coraz nowsze urządzenia potrzebują coraz więcej prądu, a użytkownicy chcą, żeby ładowanie przebiegało jak najszybciej. Coraz nowsze oprogramowanie wymaga rozwijania standardów przesyłu danych, aby przebiegało ono szybko, sprawnie i adekwatnie do wymagań urządzeń i użytkowników. Zapewne dlatego standardy przesyłu zmieniają się często, natomiast kształty złączy — przeciwnie, trwa trudna walka o ujednolicenie złącz, szczególnie tych w smartfonach, do USB-C.

Jaki mamy stan dzisiaj?
Daleki od ujednolicenia, niestety...

Wszechobecne USB

USB jako STANDARD przesyłu danych występuje w czterech wersjach - USB1, USB2, USB3 i USB4.

Standard USB1 ma już 25 lat, przewiduje transfer danych do 12 Mbps, korzysta ze złącza USB-A i USB-B. Praktycznie już wymarł.

Standard USB2, vel. USB 2.0 zapewnia transfer z prędkością do 480 Mbps i jest jeszcze powszechnie używany tam, gdzie prędkość nie gra głównej roli. Standard USB 2.0 korzysta ze złącz USB-A, USB-B, micro USB, mini USB, USB-C.
Jednym słowem — nie ważne, jaki wtyczka ma kształt — czy USB-A, czy micro USB, czy USB-C. Jeżeli dane urządzenie czy kabel obsługuje standard USB 2.0 — możliwości złącza w zakresie przesyłu będą takie same, a kształt złącza zapewnia jedynie fizyczną możliwość wpięcia wtyczki w port.
Dla złącza USB-A, które obsługuje standard USB 2.0 charakterystyczne jest to, że we wtyczce i w porcie widać element koloru innego niż niebieski, zazwyczaj białego lub czarnego.

Standard USB3 jest najbardziej skomplikowany, bo najbardziej skomplikowane są zapisy, jakich producenci sprzętu używają w opisach produktów. Poniżej prezentujemy nazwy standardów z przyporządkowaniem do szybkości przesyłu danych:

• 5 Gb/s — USB 3.0, USB 3.1, USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 1, SuperSpeed
• 10 Gb/s — USB 3.1, USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 Gen 2, SuperSpeed+
• 20 Gb/s — USB 3.2 , USB 3.2 Gen 2 2×2, SuperSpeed 20Gbps

Tak, nie pomyliliśmy się. Niektóre nazwy powtarzają się i nie wiadomo, której prędkości transferu dotyczą. Jedyna nadzieja w tym, że czas leczy rany oraz sprawia, że stare standardy w końcu stają się za mało wydajne i wymierają. Miejmy nadzieję, że dążenie do unifikacji pod hasłem „USB-C wszędzie” przyniesie pożądany efekt.

Wszystkie powyższe standardy USB3 korzystają ze złącz USB-A (niebieskie), USB-B, micro USB, USB-C.

Standard USB4 znany jest także jako USB4 Gen 2×2 albo USB4 20 Gb/s. Dodawanie informacji o szybkości transferu jest tu pożądane, ponieważ dla USB4 ta szybkość może wynosić 10 Gb/s, 20 Gb/s lub 40 Gb/s.

Uporaliśmy się z USB. Teraz kilka słów o HDMI.

Standard HDMI

Standard HDMI generalnie został stworzony z myślą o przesyłaniu sygnału telewizyjnego a DisplayPort o podłączaniu dodatkowych wyświetlaczy do komputerów. Aktualnie w przypadku podłączania jednego wyświetlacza o niewygórowanych wymaganiach można zastosować dowolny standard i patrzymy tylko na dostępne porty w urządzeniach.

Wybór standardu zaczyna mieć znaczenie, kiedy musimy podłączyć więcej niż jeden wyświetlacz, albo kiedy odległość wyświetlacza od urządzenia jest długa. DisplayPort zapewnia jakość przesyłu do 15 metrów, podczas gdy HDMI trzyma opisane cechy swojego standardu w kablach o długości do 10 metrów — dla dłuższych rozdzielczość czy prędkość będą mniejsze.

Zapewne bez dodatkowych wyjaśnień wiecie już, że jak widzicie na opakowaniu napis HDMI — jest to nazwa złącza, jak widzicie HDMI 2.1 — jest to nazwa standardu przesyłu danych. I będziecie już wiedzieć, że jeśli w specyfikacji dekodera do oglądania seriali waszej babci jest informacja, że obsługuje on standard HDMI 1.4, to nie trzeba wydawać pieniędzy na kabel, który obsługuje HDMI 2.0 lub wiecej. Choć wtyczka takiego drogiego kabla doskonale pasuje do portu w dekoderze i będzie działać.

Najnowsza wersja standardu DisplayPort wydana w roku 2022 to DisplayPort 2.0 i 2.1 i umożliwiają wyświetlanie obrazu 8K przy 60 Hz, transfer danych na poziomie 77.36 Gbps, przy czym dla DisplayPort 2.1 prędkość transmisji wynosi UHBR10 (40Gbit/s) lub UHBR20 (80Gbit/s).
Starsze standardy — 1.4, 1.4 i 1.4a umożliwiają wyświetlanie w 4K przy 120 Hz oraz 8K przy 60 Hz z Display Signal Compression.

Pozostaje już tylko dodać kilka słów o portach w komputerach Apple, które można kupić u nas w sklepie, i o tym, jakie kable są do nich potrzebne.

USB-C a THUNDERBOLT

Złącza o kształcie USB-C w MacBookach, komputerach iMac i Mac Mini z aktualnej oferty obsługują kilka standardów przesyłu danych: DisplayPort oraz jeden z dostępnych typów USB i Thunderbolt.

W tych komputerach, dla których w specyfikacji można przeczytać, że porty USB-C, w które są one wyposażone, obsługują USB4 — jest to transfer 40 Gb/s.

Jeśli chodzi o Thunderbolt — wersja tego standardu jest kluczowa dla ilości monitorów, które można podłączyć do danego komputera.

Kiedy w specyfikacji komputera port USB-C jest opisany jako obsługujący Thunderbolt / USB4, w szczegółowych informacjach można przeczytać, że chodzi o Thunderbolt 3. Jest to standard o prędkości transferu 40Gb/s, ale umożliwia podłączenie tylko jednego zewnętrznego wyświetlacza.

Kiedy w opisie komputera jest napisane Thunderbolt 4, wtedy wiemy, że możemy przez takie złącze podłączyć dwa dodatkowe wyświetlacze.

A żeby podłączyć — czy to jeden, czy dwa wyświetlacze, potrzebujemy kabla zgodnego ze standardem odpowiednio Thunderbolt 3 lub Thunderbolt 4.

Starsze wersje — Thunderbolt i Thunderbolt 2 — korzystały ze złącza Mini DisplayPort, a nowsze — Thunderbolt 3 i Thunderbolt 4 — korzystają z USB-C. Tyle możemy wyczytać z kształtu złącza.

Kable i porty, które obsługują Thunderbolt, są oznaczone charakterystycznym obrazkiem piorunka, ale nie zawiera on informacji o wersji standardu Thunderbolt — to już trzeba doczytać w opisie produktu.

Mamy szczerą nadzieję, że teraz będzie wam choć odrobinę łatwiej w życiu z elektroniką i przyjemniej podczas zakupów. Serdecznie zapraszamy do przeczytania pozostałych artykułów na naszym blogu!