آشنایی با انواع USB و بررسی تفاوت ها و ویژگی های آنها

انواع کانکتورهای USB

در استاندارد یو اس بی از کانکتورها و پورت های مختلفی برای اتصال دستگاه ها به همدیگر استفاده می شود و به نوعی هر کدام از آنها فرم فاکتور یا شکل مختص به خود را دارند و ویژگی ها و قابلیت هر کدام از آنها با همدیگر فرق می کند. به عنوان مثال در یک کابل یو اس بی دو نوع کانکتور یا سوکت وجود دارد که در اکثر آنها در روی هر سر کابل، کانکتورها مشابه همدیگر نبوده و با همدیگر فرق می کنند. تنوع تعداد درگاه های یو اس بی خیلی زیاد است اما موارد زیر جزو پرکاربردترین انواع کانکتورهای یو اس بی در سال های اخیر هستند که به معرفی هر کدام به صورت جداگانه می پردازیم.

USB-A

فرم فاکتور USB-A یکی از شناخته شده ترین و پرکاربردترین انواع کانکتورهای یو اس بی است که برای انتقال داده و شارژ باتری دستگاه های مختلف به کار می رود. این کانکتور تخت مستطیلی شکل تقریبا روی هر نوع کابل یو اس بی و دستگاهی وجود دارد؛ از انواع ورودی های تلویزیون و کنسول بازی گرفته تا کلگی شارژر و شارژرهای فندکی داخل خودرو و… . معمولا در انواع کابل های یو اس بی یک سر آن USB-A بوده و سر دیگر بسته به نوع دستگاه متفاوت می باشد، مثل کابل های شارژ که در مدل های جدید کانکتور متصل شونده به کلگی شارژ USB Type A است و سمت دیگر USB-C می باشد که به موبایل برای شارژ باتری آن وصل می شود.

USB-B

نوع دیگر یو اس بی ها، USB Type B است که با نوع قبلی تفاوت دارد و به اندازه آن پرکاربرد و شناخته شده نیستند. طراحی این کانکتور به صورت مربعی است که قسمت بالایی آن مقداری اریب و زاویه دار است و بر خلاف USB-A شکل تخت و یک دست ندارد. این کانکتورها بیشتر در دستگاه های بزرگی مثل اسکنر و پرینتر مورد استفاده قرار می گیرند، همچنین برای اتصال آنها به دیوایس های مختلفی مثل کامپیوتر نیز باید از یک کابل USB A به USB B استفاده کرد.

Micro USB

پورت میکرو یو اس بی یکی دیگر از انواع USB پرکاربرد است که بر روی بسیاری از دستگاه های مختلف مثل موبایل، تبلت، اسپیکر، هندزفری بلوتوثی و… به کار رفته است. این نسخه از USB قابلیت انتقال اطلاعات به صورت مستقیم از دو دستگاه مختلف بدون نیاز به کامپیوتر را فراهم کرد، به عبارت دیگر با استفاده از کابل Micro USB می توانستید با اتصال فلش به یک سر کابل و اتصال سمت دیگر به موبایل اطلاعات فلش را به موبایل منتقل کنید و بر عکس. از لحاظ ظاهری نیز پورت میکرو یو اس بی مانند انواع قبلی به یک شکل مشخص وارد پورت می شود و اگر بخواهید سمت اشتباه را بزنید، کانکتور وارد پورت نشده و در صورت فشار بیش از حد به هر دوی آنها آسیب وارد خواهد شد. متداول ترین و معروف ترین موارد استفاده پورت های Micro USB روی کابل های شارژ هستند که در یک سمت آنها USB Type A برای اتصال به کلگی شارژ و در سمت دیگر Micro USB قرار داده می شود. البته در چند سال اخیر استفاده از این کابل ها کمتر شده و بیشتر شرکت ها به سمت استفاده از USB-C رفته اند.

Mini USB

کانکتور mini-USB نسخه کوچکتری از کانکتورهای USB-B هستند که در دو نوع مختلف Type A و Type B تولید شده بودند و  اکنون یک کانکتور قدیمی به شمار می آیند. این کانکتورها هرگز به عنوان یک استاندارد پرکاربرد مورد استفاده قرار نگرفتند و موارد استفاده آنها به چند دستگاه خاص مثل دوربین ها، شارژر کنترلر پلی استیشن 3 و دستگاه های MP3 Player محدود می شد.

USB-C

با معرفی USB-C به بازار، جهشی بزرگ در زمینه پیشرفت انواع کابل USB اتفاق افتاد و کانکتوری طراحی و معرفی شد که جامع تر، سریع تر و پیشرفته تر از نسخه های قبلی بود. طراحی ظاهری USB-C به گونه ای است که از هر دو سمت به پورت وارد می شود و فرقی نمی کند کدام سمت را به دستگاه بزنید. از نظر سرعت انتقال اطلاعات، این کانکتور بسیار سریع تر از نسخه های قبلی می تواند اطلاعات را انتقال دهد که در نسخه های جدیدتر حداکثر سرعت به عدد فوق العاده 40 گیگابیت بر ثانیه می رسد. در زمینه انتقال توان نیز پیشرفت های چشمگیری را در USB Type-C مشاهده می کنیم و کابل های مجهز به این کانکتور می توانند تا 100 وات انرژی را انتقال دهند. این میزان از انتقال توان شارژ و انرژی یو اس بی تایپ سی را برای شارژ لپ تاپ یا تامین انرژی تلویزیون نیز مناسب کرده است.

در کابل های USB-C امکان شارژ Reverse یا شارژ یک دستگاه با یک دستگاه دیگر (به عنوان مثال دو گوشی) وجود دارد.

با توجه به قابلیت های گسترده USB-C، کابل های تولید شده با این فرم فاکتور به صورت Type-C به Type-C و همچنین مدل سنتی Type-A به Type-C تولید می شوند و بر خلاف برخی مدل ها دیگر نیاز نیست که حتما یک سر کابل یا پورت روی یکی از دستگاه ها Type-A باشد. از انواع پورت USB Type C در تولید گوشی ها و تبلت های جدید و لوازم جانبی مثل اسپیکرها و هندزفری های TWS بالارده استفاده می شود. البته این نکته را باید گفت که هزینه تولید کانکتورهای Type-C هنوز خیلی ارزان نیست و به همین دلیل در محصولات ارزان قیمت همچنان برای جلوگیری از افزایش هزینه تمام شده از درگاه Micro USB استفاده می شود.

آیا USB-C همان تاندربولت است؟

تاندربولت (Thunderbolt) در ابتدا یک پورت رقیب برای یو اس بی به حساب می آمد اما در سال 2017 با عرضه تاندربولت 3، تاندربولت به کانکتور USB-C مجهز شد و با همدیگر ادغام شدند. اما با وجود اینکه تاندربولت از پورت USB-C استفاده می کند، این استاندارد با هر پورتی سازگار نیست و باید حتما پورت مذکور قابلیت پشتیبانی تاندربولت را داشته باشد. معمولا در کنار هر پورتی که از تاندربولت پشتیبانی کند یک علامت صاعقه وجود دارد که بیانگر پشتیبانی از استاندارد است. البته انواع کابل های USB-C بدون مشکل می توانند از پورت های تاندربولت استفاده کنند.

آیا Lightning هم یکی از کانکتورهای USB محسوب می شود؟

کانکتور Lightning به صورت رسمی جزو خانواده USB محسوب نمی شود و یک کانکتور خاص برای اکثر لوازم دیجیتالی اکوسیستم کمپانی اپل است. این کانکتور ساختاری شبیه به USB-C دارد و امکان انتقال اطلاعات بین دو دستگاه و انتقال انرژی برای شارژ دستگاه ها را فراهم می کند. در مدل های قدیمی کابل های تولیدی شرکت اپل از USB Type-A استفاده می شد که در چند سال اخیر جای خود را به کانکتور USB-C داده است.

استاندارد سرعت انواع USB

تفاوت انواع یو اس بی تنها به نوع کانکتورها محدود نمی شوند، بلکه آنها را بر اساس سرعت انتقال نیز دسته بندی می کنند. به طور کلی از زمان پیدایش USB تا به الان 4 نسل مختلف از USB معرفی شده که در هر کدام از آنها شاهد پیشرفت هایی بوده ایم و هر نسل قابلیت های جدیدتری را نسبت به نسل قبلی خود دارد.

USB 1.x

قدیمی ترین استاندارد سرعت در بین انواع کابل های USB سری کابل های USB 1 بودند که سرعت بسیار پایینی در حدود 1.5 مگابیت بر ثانیه داشتند. تقریبا این نوع از USB ها از میان رفته اند و به سختی نمونه هایی از آن را می توانید استفاده کنید.

USB 2.x

استاندارد USB 2.0 یکی از پرکاربردترین استانداردهای موجود است که قابلیت های جدید را به دستگاه های دیجیتالی اضافه کرد و با این استاندارد پشتیبانی از کابل های میکرو و مینی USB، استاندارد USB OTG و … در اختیار کاربران قرار گرفت. این استاندارد هنوز هم در انواع دستگاه های کامپیوتری و موبایل و گجت ها مورد استفاده قرار می گیرد اما با توجه به اینکه نسل سوم یو اس بی ها سرعت و کارایی بیشتری دارند، شرکت ها بیشتر در محصولات ارزان قیمت خود از USB2.0 استفاده می کنند. حداکثر سرعت درگاه USB2.0 به 480 مگابیت بر ثانیه می رسد که برای زمان خود سرعت قابل قبولی بود اما با افزایش حجم فایل ها و ایجاد دستگاه های سریع تر و پیشرفته تر، این استاندارد پاسخگوی نیاز های همه کاربران نخواهد بود. از USB2.0 در انواع مادربردها، لپ تاپ ها، فلش های ارزان قیمت و… استفاده می شود.

USB 3.x

جدیدترین استانداردی که امروزه در انواع دستگاه ها به کار می رود، استاندارد USB 3.0 است که پیشرفت های بسیار زیادی در آن حاصل شد. اولین تغییر بزرگ در این نسل از یو اس بی تغییر کردن رنگ کانکتور داخلی آن است که بر خلاف رنگ مشکلی در نسخه های قبلی، کانکتورهای USB3.0 از کانکتورهای آبی استفاده می کند که وجه تمایز آنها با استانداردهای قبلی به حساب می آید. همچنین روی برخی پورت های دارای استاندارد USB 3.0 دو حرف پشت هم SS حک شده است که مخفف Super Speed است و به این اسم هم شناخته می شود.

اکثر دستگاه های جدید از استاندارد USB 3.0 برای پورت ها استفاده می کنند چرا که سرعت انتقال اطلاعات در اولین نسخه ارائه شده از USB 3.0 به 4.8 گیگابیت بر ثانیه می رسد که در مقایسه با USB 2.0 سرعت خیلی بالاتری دارد، همچنین در نسخه های جدیدتر آن مانند USB3.2 حداکثر سرعت انتقال داده به 20 گیگابیت بر ثانیه می رسد که می تواند بسیار سریع تر از نسخه های قبلی داده ها را بین دستگاه ها منتقل کند.

USB 4.0

آیا استانداردی تحت عنوان USB 4.0 به وجود آمده است؟ بله؛ USB 4.0 جدیدترین عضو خانواده یو اس بی ها است که در سال 2019 معرفی شد اما هنوز به تولید انبوه نرسیده و در چند سال آینده فراگیر خواهد شد (درست مثل USB 3.0). استاندارد USB 4.0 قرار است مشکلات مربوط به استفاده از چند کانکتور مختلف در USB 3.0 را حل کند و همه امکانات خود را روی پورت Type-C ارائه کند، همچنین سرعت آن نیز نسبت به نسل قبل افزایش چشمگیری داشته و می تواند اطلاعات رات با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد.

آیا انواع USB از نسل های قبلی خود پشتیبانی می کنند؟

احتمالا پس از خواندن بخش قبلی برای مخاطبان این سوال پیش خواهد آمد که آیا می توانند مثلا یک فلش USB 3.0 را به یک کامپیوتر یا لپ تاپی که درگاه USB2.0 دارد وصل کنند؟ خوشبختانه تمامی نسخه های یو اس بی قابلیت پشتیبانی از نسل گذشته را دارند و امکان وصل کردن یک کانکتور جدید به پورت های قدیمی تر وجود دارد. همچنین امکان اتصال پورت های قدیمی به پورت جدید نیز وجود دارد و مشکلی از بابت اتصال و عدم شناسایی یک کانکتور قدیمی توسط پورت جدید وجود نخواهد داشت.

اما مشکلی که اینجا پیش می آید عدم پشتیبانی پورت های قدیمی از امکانات جدید نسل های جدیدتر یو اس بی است که پورت های جدید تر نمی توانند از تمام توان و قابلیت های خود در پورت های قدیمی تر استفاده کنند. به عنوان مثال در صورتی که یک فلش USB3.0 به درگاه USB2.0 وصل شود نمی تواند از تمام سرعت خود برای انتقال فایل استفاده کند.