В чем разница между usb2.0 и usb3.0

Порт (стандарт) USB 2.0

USB 2.0 сохранив одинаковые разъёмы, а типов разъёмов придумано 6 обеспечивал передачу информации но уже с максимальной скоростью до 480 мБит/с, теоретически можно передавать информацию на скорости 60 мБайт/с. первоначально также обеспечивалось питание подключаемых устройств 0,5А но в последствии стали устанавливать усилители тока для возможности питания энергоёмких устройств и появились USB поддерживающие питание 1А, иногда и больше говорят встречались разъёмы с максимальной возможностью выдачи питания 5А (USB 2.0 5A).  Были придуманы дополнительные возможности например прямого подключения устройств без компьютера например телефона или фотоаппарата или принтера для печати фотографий. Широко распространения такой USB не получил хотя и используется. Но разработчики на этом не останавливались да и сама жизнь заставляла придумывать как увеличить скорость передачи в этом свою роль сыграло внедрение телевидения сверх высокой чёткости и 4K существующий стандарт USB 2.0 не мог обеспечить необходимую скорость передачи информации. Возник USB 3.0

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:

• Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
• Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
• Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
• Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Наглядная демонстрация преимущества USB 2.0 над другими интерфейсами (скорость передачи 60 Мбайт в секунду, что соответствует 480 Мбит в секунду)

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных

Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Разъемы USB 3.0 имеют характерный синий цвет

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

Преимущества и недостатки внешнего аккумулятора

Несмотря на то, что повербанки действительно являются незаменимыми устройствами в жизни современного человека, они имеют не только плюсы, но и минусы.

Плюсы и минусы

Сравнительно небольшие габариты, позволяющие взять внешний аккумулятор с собой на прогулку
Может зарядить любое устройство с USB-выходом
Большой выбор подобных девайсов в магазине
Общедоступность (повербанки продаются абсолютно везде)

Ограниченный объем и постепенная просадка емкости
Если устройство низкого качества, велик риск набухания корпуса и даже небольшого взрыва

Конечно, недостатки внешних аккумуляторов ни при каких обстоятельствах не смогут перекрыть их достоинства

Человеку важно лишь подобрать наиболее подходящее устройство, которое будет соответствовать всем требованиям

Таким образом, на выходе покупатель получит устройство с достаточным объемом энергии. А если девайс брендовый, то никакой опасности его использование представлять не будет.

Однако, постепенная просадка емкости – это беда, которая сопутствует период эксплуатации любого повербанка

Не важно, дорогой или дешевый куплен аккумулятором. Со временем он все равно потеряет 10-30% удельной емкости

Но, благодаря относительно низкой стоимости и повсеместной распространенности, заменить переносную зарядку не составит труда.

Различные типы USB

У многих мог сейчас назреть вопрос: «Если USB должен быть универсальным, то почему он имеет большое количество типов?». Дело в том, что все эти типы USB разъемов выполняют различные функции. Это помогает обеспечить совместимость в случае выпуска устройства с улучшенными характеристиками. Давайте рассмотрим наиболее распространенные виды USB портов.

• Type-A — большинство кабелей имеют на одном конце коннектор этого типа USB, туда же относятся и кабели современных клавиатур и мышей. Этим же типом USB комплектуются персональные компьютеры и зарядные устройства;
• Type-B — это порт используется для подключения принтеров и других периферийных устройств к компьютеру. Но в настоящее время он не распространен так, как распространен USB Type-A;

• Mini USB — это был стандартный разъем для мобильных устройств до появления Micro USB. Этот разъем меньше стандартного, что и можно понять по его названию. Этот тип разъемов тоже немного устарел и был заменен Micro USB, но это не означает, что такие виды USB нигде нельзя найти;
• Micro USB — на данный момент является стандартом для портативных устройств. Его приняли все крупные производители мобильных устройств, за исключением Apple. Но Micro USB постепенно начинают заменять на USB Type-C. Кстати, существуют различные виды Micro USB разъемов, но об этом поговорим чуть позже;
• Type-C — такой кабель может иметь на обоих концах один и тот же коннектор. Заявлена более высокая скорость передачи данных и более высокая мощность по сравнению с предыдущими стандартами USB. Такой разъем использовала компания Apple для Thunderbolt 3. О USB Type-C мы поговорим чуть позже;

Lightning — не относится к стандарту USB, но является фирменным интерфейсом для мобильной продукции Apple с сентября 2012 года. Устройства же до этого времени использовали менее компактный 30-pin проприетарный разъем.

Что такое usb 3.0, 3.1 и 3.2?

Usb 3.0

Появившись в 2008 г., USB 3.0 значительно опередил своего предшественника USB 2.0, представив стандарт SuperSpeed, новую скорость передачи данных, которая увеличилась более чем в десять раз, с 480 Мбит/с до 5 Гбит/с.

Usb 3.1

К тому времени, как появилась версия 3.0, USB стал общепризнанным стандартом. В 2013 году появился стандарт USB 3.1, известный как SuperSpeed+, который удвоил скорость до 10 Гбит/с при использовании разъемов USB типа A и USB-C. (Подробнее о различных типах USB-разъемов читайте здесь.)

Здесь возникла путаница, так как создатели USB назвали свою новую версию USB 3.1 Gen 2 (второе поколение), в то время как USB 3.0 дали новое имя USB 3.1 Gen 1 (первое поколение).

Тем не менее, несмотря на то, что USB 3.1 встроен в некоторые новейшие устройства (например, в новый MacBook), он не получил широкого распространения. Смартфоны и другие устройства, которые многие люди используют сегодня, как правило, оснащены USB 3.0 или более ранними версиями.

Usb 3.2

Выпущенный в сентябре 2017 года, USB 3.2 позволяет совместимым устройствам использовать скорость передачи данных SuperSpeed (5 Гбит/с) или SuperSpeed + (10 Гбит/с). Однако в этой последней версии также появился новый режим SuperSpeed + (20 Гбит/с), который активируется при использовании разъема USB-C и самых последних моделей устройств.

Поскольку USB 3.2 все еще находится в стадии разработки, маловероятно, что он получит широкое распространение до тех пор, пока отрасль не сделает его полностью совместимым.

Какая разница при использовании USB 2.0 и USB 3.0 на компьютере?

Ввиду того, что большое количество внешних устройств подключаются через порт USB, механические нагрузки на эти разъемы многократно возросли. Частое подключение флеш-накопителей, гарнитуры, всевозможных зарядных устройств приводит к механическому истиранию деталей, ослаблению электрических контактов. Более того, потребитель может нечаянно ударить по кабельному разъему или флешке, что приведет к порче порта и потребует его ремонта. Если разъем установлен на отдельной печатной плате, соединенной с основной платой посредством шлейфа, то это еще полбеды. Если же колодка USB впаяна непосредственно в материнскую плату, то ремонт будет дорогой.

Чтобы избежать неприятностей, потребителю следует быть внимательным, а также использовать равномерно все имеющиеся в компьютере разъемы USB. Кроме встроенных разъемом можно приобрести дополнительную карту расширения PCI с портами USB. Она устанавливается в соответствующий слот PCI на материнской плате и наружу корпуса выводит дополнительные разъемы для подключения внешних устройств.

Также, как вариант, можно приобрести разветвитель USB-портов (внешний концентратор). Он позволит увеличить количество разъемов и обезопасить сам компьютер.

Однако нужно учесть, что через такой разветвитель не получится подключить энергоемкие устройства, например внешний жесткий диск без дополнительного питания. Кроме того, потребитель иногда допускает подключение к основному порту мощных нагрузок, вроде внешнего жесткого диска или нескольких нагрузок, превышающих в сумме энергетические возможности питающей шины. Это может привести к перегоранию защитных элементов схемы и отказу интерфейса в работе.

Еще одна опасность заключается в некорректном включении/отключении, например, флешки в «горячем» режиме, а также в действии статического электричества. Хотя разработчики гарантируют безопасность такого режима, желательно все коммуникации осуществлять при выключенном компьютере и внешнем устройстве. Что касается статического электричества, то это враг номер один сухих отапливаемых помещений. Опасный заряд скапливается на теле и одежде человека, и чтобы его снять, необходимо прикоснуться к шине заземления, водопроводной трубе или батарее водяного отопления.

Теперь у пользователя имеются необходимые знания о правильной эксплуатации портов USB 2.0 и USB 3.0 компьютера, а приведенные рекомендации позволят без проблем и успешно решать поставленные задачи.

Что было дальше

Прогресс не стоит на месте и со временем появился узкий круг устройств, для которых «High-speed» было уже недостаточно. Тогда было создано третье поколение стандарта, и в этот раз относительно предыдущего он имел более существенные изменения.

Отличается USB 2.0 от 3.0 в первую очередь скоростью, на сей раз её теоретический максимум достиг 5 Гбит/с. Также была повышена сила тока, с 500 мА её подняли до 900 мА.

Кабели для новой версии стандарта обратно совместимы с предыдущими, но старые кабели в новом, высокоскоростном режиме работать не могут. Дело в том, что для третьего поколения требуются кабели, имеющие в два раза больше проводов. Это не лучшим образом сказывается на их цене и гибкости.

Варианты подключения USB 3.0 на материнской плате ПК

Определить USB 3.0 в разъем на материнской плате ПК можно визуально — как правило, его делают с использованием пластика синего цвета.

Сейчас можно однозначно говорить, что данная версия универсальной последовательной шины не снискала любви как потребителей, так и производителей. Простым людям не нравились толстые и дорогие кабели, а производители не видели смысла переходить на новую версию стандарта, когда все потребности целиком удовлетворяет предыдущая.

Обзор флешек на USB 3.0

Безусловно, устройства с USB 3.0 не были редкостью в магазинах, и у вас даже наверняка есть хотя бы одна компьютерная флешка этого стандарта, однако, как правило, скорость таких флешек не особо отличается от тех, в которых заявлена лишь поддержка USB 2.0.

USB 2.0 и 3.0: отличия

Наконец, рассмотрим USB 2.0 и 3.0: отличия этих портов друг от друга и сравним их. Вот признаки, по которым они различаются:

Визуально отличить USB 2.0 от 3.0 очень легко – разъёмы 3.0 окрашены в синий цвет.

• Второе отличие, которое легко ощущается на практике – это скорость передачи. У версии 3.0 она значительно выше. Она может уступать заявленной теоретической скорости (5 Гбит/с), но всё равно остаётся выше версии 2.0.
• Отличие USB 2.0 от 3.0 есть в силе тока. В ранней версии она была 500 мА, в новой достигает уже 900 мА. Таким образом, новыми USB можно питать большее количество мощных устройств.
• В старой версии USB было 4 провода, в новой стало ещё на 4 больше. Таким образом, ещё одно отличие USB0 от 3.0 – второй имеет более толстый кабель. Это также ограничило максимальную длину кабеля 3.0 до 5 метров и сделало его более дорогим.
• Windows XP не поддерживает USB 3.0, даже если физически оборудование компьютера на это способно, работать оно будет как 2.0. Только более старшие версии Windows способны работать с 3.0 полноценно.

Распиновка микро USB разъема

Правильная распиновка штекера и гнезда Micro-USB разъема для подключения питания и зарядки мобильного телефона или планшета.

Схема распиновки

Назначение контактов микро-USB разъема — гнезда и штекера

Разъем USB (Universal Serial Bus) – это последовательная шина универсального назначения, наиболее распространённый проводной способ подсоединения внешних устройств к компьютеру. Данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском, смартфоном.

Заряд батареи через Микро-ЮСБ

Кроме того, по нему поступает напряжение питания 5 вольт для зарядки аккумулятора носимых гаджетов. Так как практически все современные литиевые батареи имеют рабочее напряжение 3,7 В, то идущие по Микро-ЮСБ 5 В подходят для восполнения энергии отлично. Правда не напрямую к АКБ, а через преобразователь зарядного устройства.

Полезное:  Распиновка HDMI кабеля и разъёма, схема распайки контактов

Радует, что цоколёвка разъёма одинаковая у всех производителей смартфонов — Самсунг, LG, Huaway и другие. Таким образом зарядное-адаптер 220 В от одного телефона, чаще всего подходит для заряда другого без изменения цоколёвки.

Главное преимущество Micro-USB разъема перед другими типами — возможности подключения Plug&Play устройств без необходимости перезагрузки компьютера или ручной установке драйверов. Устройства могут быть подключены во время работы компьютера и так же отсоединены, без необходимости нажимать какие-либо кнопки.

Различие Micro-USB A и B

Обратите внимание: Разъём micro содержит 5 контактов. В разъёмах типа «B» четвёртый контакт не используется

В разъёмах типа «A» четвёртый контакт замкнут с GND (минус). А для GND — пятый контакт.

1. +5 вольт
2. -Data 
3. +Data
4. Не используется / Общий
5. Общий

Технические особенности

Как было написано выше, разъемы 2.0 и 3.0 совместимы друг с другом. Но все же существует ряд различий как в конструктивных особенностях, так и в технических характеристиках. Оба разъема, как и прежде имеют четыре контакта в целях взаимной обратной совместимости, однако шнур, используемый совместно с 3 поколение разъема, имеет два дополнительных контакта для организации работы на высоких скоростях, увеличения силы тока, используемую для питания различных устройств, а также для реализации других преимуществ. В результате этого шнур стал немного толще, а его рекомендуемая длина сократилась с пяти до трех метров. Кроме того, шнур стал немного жестче в следствие внедрения в кабель специального экранирующего покрытия для защиты от наводимых в нем электромагнитных полей.

USB 2.0

Стоит так же отметить то, что теперь сила тока, присутствующая в разъеме, увеличилась до 950 мА, в то время как в разъеме 2.0 этот показатель составлял 500 мА. В результате чего для зарядки смартфонов и прочих устройств появилась возможность использовать больший ток заряда, что значительно сокращает время необходимое для полного заряда данного класса устройств. Кроме того, количество устройств, одновременно получающих заряд от одного разъема теперь может быть увеличено.

USB 3.0

Увеличение быстродействия

В устаревшем ныне, но все еще широко используемом стандарте USB 2.0 показатель скорости передачи данных был в пределах 460-490 Мбит/с. У нового стандарта 3.0 этот показатель может достигать в 8 раз большего значения – до 5 Гбайт в секунду. Что эти цифры означают для рядового пользователя? А вот что: теперь для передачи больших файлов, таки как фильмы, архивы и прочее, нужно будет затратить в 10 раз меньше времени. Однако, не все так просто. Эти показатели характеризуют только стандарт разъема 3.0, и чтобы передавать, например, файлы на флэш память на высоких скоростях необходима их поддержка так же и микросхемой-контроллером, самой «флешки».

Отголоски прошлого

В некоторых современных устройствах можно увидеть переключатель в режим работы USB v1.1. Это зачастую вызывает недоумение пользователей и вопрос касательно того, в каком режиме устройство будет работать лучше всего.

Однако сразу стоит сказать, что два режима в свои устройства закладывают исключительно с целью обеспечения большей совместимости. Сам стандарт USB был создан в 1996 году, но тогда создатели периферии его не особо активно использовали, первые ростки популярности образовались, когда появилась обновлённая версия.

Кабель USB 1.1 тип a-male/тип b-male нашел применение в принтерах, а USB 1.1 (тип а, классический в нашем понимании) применяется в различных устройствах, например, комбинированный разъем USB и RJ-45 для передачи сигнала по витой паре, на фото справа

USB 1.1 визуально идентичен USB 2.0 — размер и разъем абсолютно одинаков, нет отличий даже по цвету. Разница между ними двумя главным образом заключается в скорости, у второго поколения она способна достичь теоретический максимум в 480 Мбит/с.

Устройства, поддерживающие такую скорость зачастую имеют специальную надпись «High-speed», однако в последнее время нередко бывает и так, что они совсем не имеют никаких маркировок.

Два вида логотипа USB 2.0 Hi-Speed

Впрочем, если говорить о кабелях USB, то особая маркировка и не нужна, поскольку они, что для первой, что для второй версии стандарта, полностью идентичны.