USB یکی از مهمترین استانداردهای انتقال داده و تأمین انرژی در دستگاههای دیجیتال است که در نسخههای مختلفی ارائه شده است. هر نسخه دارای ویژگیهای خاصی مانند سرعت انتقال، طراحی فیزیکی و رنگبندی است که آن را از سایر نسخهها متمایز میکند. انواع پورت USB را میتوان از شکل کانکتور، رنگ داخلی پورت و نشانگذاریهای استاندارد تشخیص داد. در این مقاله، روشهای شناسایی نسخههای مختلف USB را بررسی خواهیم کرد.
انواع پورت usb و کاربردهای آن
پورتهای USB یکی از رایجترین فناوریهای ارتباطی در انتقال دادهها و برق هستند که در انواع مختلف با مشخصات فنی متفاوت وجود دارند. هر کدام از این پورتها با توجه به نیازهای خاص سرعت انتقال داده و قدرت شارژ طراحی شدهاند.
- USB-A: این پورت با طراحی مستطیلی، یکی از قدیمیترین و پرکاربردترین انواع USB است که در نسخههای USB 1.1، 2.0، 3.0 و 3.1 بهکار میرود. پورت USB-A حداکثر سرعت انتقال داده ۴۸۰ مگابیتبرثانیه در نسخه USB 2.0 و ۵ گیگابیتبرثانیه در USB 3.0 دارد. این پورت برای اتصال دستگاههایی همچون موس، کیبورد و حافظههای جانبی استفاده میشود.
- USB-B: پورت USB-B بهویژه در دستگاههای پیرامونی مانند چاپگرها و اسکنرها بهکار میرود که دارای طراحی مربعی است و بهطور معمول در نسخههای USB 2.0 و 3.0 با سرعت انتقال داده ۴۸۰ مگابیتبرثانیه و ۵ گیگابیتبرثانیه استفاده میشود.
- USB-C: جدیدترین نسخه ازانواع پورت USB است که بهطور دوطرفه طراحی شده و قادر به انتقال دادهها و تأمین انرژی با سرعت بسیار بالا است. این پورت از USB 3.1 و 3.2 پشتیبانی میکند که سرعت انتقال داده آن میتواند تا ۱۰ گیگابیتبرثانیه برسد و در نسخههای بالاتر سرعت ۴۰ گیگابیتبرثانیه نیز امکانپذیر است. علاوهبر انتقال داده، USB-C امکان شارژ سریع دستگاهها با توان تا ۱۰۰ وات را نیز دارد.
- USB 3.0/3.1/3.2: این نسخهها با افزایش سرعت انتقال دادهها نسبت به USB 2.0، بهویژه در کاربردهای نیازمند پهنای باند بالا مانند انتقال فایلهای حجیم و استریم ویدئوهای 4K طراحی شدهاند. سرعت انتقال داده در USB 3.0 به ۵ گیگابیتبرثانیه، در USB 3.1 به ۱۰ گیگابیتبرثانیه، و در USB 3.2 به ۲۰ گیگابیتبرثانیه میرسد.
انواع پورت USB با قابلیتهای مختلف خود در تجهیزاتی مانند لپتاپها، گوشیهای هوشمند، دستگاههای ذخیرهسازی و حتی ماشینهای شارژ بیسیم بهکار میروند و بهعنوان یک استاندارد جهانی در صنعت ارتباطات و فناوری اطلاعات شناخته میشوند.
USB مخفف چیست؟
عبارت USB مخفف Universal Serial Bus است که بهعنوان یک استاندارد صنعتی برای اتصال دستگاههای دیجیتال بهصورت سریال، انتقال دادهها و تأمین انرژی طراحی شده است. USB با هدف تسهیل ارتباطات دادهای و انرژی میان رایانهها و دستگاههای مختلف مانند حافظههای جانبی، پرینترها، دوربینها، و گوشیهای هوشمند ایجاد شد.
پروتکل USB از معماری Master-Slave استفاده میکند که در آن دستگاه میزبان مانند رایانه یا لپتاپ کنترل ارتباطات را برعهده دارد و دستگاههای جانبی بهعنوان واحدهای وابسته به آن عمل میکنند. در نسخههای جدیدتر USB، علاوه بر ارتقاء سرعت انتقال داده، قابلیت انتقال توان بالا برای شارژ سریع دستگاهها نیز به استاندارد اضافه شده است.
علاوهبراین، USB از تکنولوژیهای پیچیدهای مانند تصحیح خطا، تخصیص پهنای باند پویا و پشتیبانی از چندین پروتکل انتقال استفاده میکند تا به یک رابط چندمنظوره و سازگار با انواع دستگاهها تبدیل شود. همچنین ویژگیهایی نظیر پلزنی و پشتیبانی از اتصالات Plug and Play، باعث شده که این فناوری به یک ابزار حیاتی در اکوسیستم دستگاههای دیجیتال و تجهیزات شبکه تبدیل شود.
تفاوت بین USB Male به USB Female؟
تفاوت اصلی بین USB Male و USB Female در نحوه اتصال و طراحی فیزیکی آنها است.
USB Male
پورت یا کانکتور مذکر معمولا دارای پینها یا پایههای فلزی است که به داخل پورت مؤنث وارد میشود. درواقع، پورتهای USB Male بهعنوان اتصالدهنده عمل کرده و به دستگاههای دیگر مانند کابلها، فلشدرایوها یا دستگاههای خارجی متصل میشوند. این نوع پورت معمولا در کابلها، فلشدرایوها، یا دستگاههای خروجی مشاهده میشود که باید به پورتهای USB Female متصل شوند.
USB Female
پورت یا کانکتور مؤنث معمولا شامل سوکتهایی برای پذیرش پینها است. این پورت بهطور معمول در دستگاههایی مانند کامپیوترها، لپتاپها، تلویزیونها، و دستگاههای ورودی دیده میشود. پورتهای USB Female بهعنوان پذیرنده عمل میکنند که پورتهای USB Male به آنها متصل میشوند. این پورتها ثابت و غیرقابل جابجایی هستند و بهعنوان مکانهایی برای اتصال دستگاهها عمل میکنند.
شناسایی نسخه های USB
برای شناسایی نسخههای مختلف USB، میتوان از ویژگیهای ظاهری و عملکردی آنها استفاده کرد:
- USB 1.1 و 2.0: این نسخهها معمولا با رنگ سفید در پورت USB مشخص میشوند. سرعت انتقال داده در این نسخهها بهترتیب ۱۲ مگابیتبرثانیه و ۴۸۰ مگابیتبرثانیه است و هیچ نشانه خاصی از سرعتهای بالاتر یا ویژگیهای پیشرفتهتری مانند شارژ سریع وجود ندارد.
- USB 3.0 و 3.1: در این نسخهها، پورتها معمولاً دارای رنگ آبی در داخل سوکت USB هستند. همچنین، این نسخهها قادر به انتقال داده با سرعت بالاتر ۵ گیگابیتبرثانیه برای USB 3.0 و ۱۰ گیگابیتبرثانیه برای USB 3.1 هستند. اگر در داخل پورت USB رنگ آبی را مشاهده کنید، به احتمال زیاد از یکی از نسخههای USB 3.x استفاده میکنید.
- USB 3.2: این نسخه معمولا مشابه USB 3.1 است و با رنگ آبی یا نقرهای در سوکت ظاهر میشود. در برخی موارد، نسخه USB 3.2 با لوگوی «SuperSpeed+» یا «10Gbps» علامتگذاری میشود.
- USB 4.0: معمولا با لوگوی USB 4 یا Thunderbolt 3 مشخص میشود. پورتهای USB 4.0 از حداکثر سرعت۴۰ گیگابیتبرثانیه پشتیبانی میکنند و همچنین توانایی انتقال داده، صدا و ویدئو را از طریق یک پورت واحد دارند. این نسخه در برخی از دستگاههای جدید مانند لپتاپها و گوشیهای هوشمند دیده میشود.
- USB-C: اگر پورت USB بهطور دوطرفه و کوچکتر از سایر پورتها باشد، احتمالا از نوع USB-C است. این پورتها از USB 3.1 به بالا پشتیبانی کرده و از سرعتهای بالا و انتقال برق قدرتمند بهره میبرند. همچنین، این پورتها در دستگاههای مدرنتر مانند لپتاپها و گوشیهای هوشمند جدید استفاده میشوند.
USB Micro
درگاه USB Micro یک پورت کوچک و مستطیلی با گوشههای گرد است که در دستگاههای دیجیتال کوچک مانند گوشیهای هوشمند، تبلتها و دوربینها استفاده میشود. این پورت از USB 2.0 و USB 3.0 Micro-B پشتیبانی میکند و در برخی موارد دارای پنج پین برای سرعت بالاتر است. برخلاف USB-C، این پورت یکطرفه است و جهت اتصال آن اهمیت دارد. امروزه USB Micro با USB-C جایگزین شده اما همچنان در برخی دستگاهها یافت میشود.
USB Mini
USB Mini یک کانکتور کوچکتر از USB-A/B است که در اوایل دهه ۲۰۰۰ برای دستگاههای قابل حمل مانند دوربینهای دیجیتال و MP3 پلیرها استفاده میشد. این پورت در دو نوع Mini-A و Mini-B عرضه شد. USB Mini از USB 2.0 با سرعت ۴۸۰ مگابیتبرثانیه پشتیبانی میکند. شکل آن ترکیبی از یک سطح صاف و یک لبه خمیده است. امروزه این استاندارد تقریباً منسوخ شده و با USB Micro و USB-C جایگزین شده است.
USB-B
USB-B یک کانکتور مربعی با گوشههای زاویهدار است که برای اتصال دستگاههایی مانند پرینترها و اسکنرها به رایانهها استفاده میشود. این پورت در نسخههای USB 1.1 و 2.0 با سرعت ۴۸۰ مگابیتبرثانیه و نسخههای جدیدتر USB 3.0 و 3.1 با سرعت ۵ گیگابیتبرثانیه و رنگ آبی یافت میشود و شکل آن بزرگتر از USB Mini-B و USB Micro-B است.
USB-A
پورت USB-A یک کانکتور مستطیلی و تخت است که در دستگاههایی مانند رایانهها، لپتاپها، کنسولهای بازی و شارژرها استفاده میشود. این پورت در نسخههای USB 1.1 و 2.0 با رنگ سفید یا سیاه 480 مگابیتبرثانیه USB 3.0 و 3.1 با رنگ آبی ۵-۱۰ گیگابیتبرثانیه ، و USB 3.2+ با رنگ قرمز یا نقرهای 20 تا 40 گیگابیتبرثانیه وجود دارد. USB-A همچنان رایج است، اما به تدریج با USB-C جایگزین میشود.
USB-C
نسخه USB-C یک پورت کوچک، بیضیشکل و دوطرفه است که در لپتاپها، گوشیهای هوشمند، تبلتها و دستگاههای مدرن استفاده میشود. این پورت از USB 3.1، USB 3.2 و USB4 پشتیبانی کرده و میتواند انتقال داده، تأمین انرژی و ارسال ویدئو را انجام دهد. USB-C قابلیت اتصال از هردو جهت را دارد و در شارژ سریع و انتقال داده با سرعت بالا بسیار کارآمد است. امروزه USB-C بهعنوان استاندارد جهانی جدید جایگزین بسیاری از پورتهای قدیمی شده است.
رابط USB مادربرد
رابط USB مادربرد مجموعهای از پینهای داخلی روی برد اصلی است که برای اتصال پورتهای USB جلوی کیس، کارتهای توسعه و دستگاههای داخلی استفاده میشود. این رابطها در نسخههای مختلف با مشخصات زیر موجود هستند:
- رابط USB 2.0 دارای ۹ یا ۱۰ پین با سرعت ۴۸۰ مگابیتبرثانیه است.
- رابط USB 3.0 دارای ۱۹ یا ۲۰ پین (رنگ آبی) و سرعت ۵ گیگابیتبرثانیه است.
- رابط USB 3.1/3.2 با ۲۰ پین (آبی تیره یا فیروزهای) سرعتی تا ۲۰ گیگابیتبرثانیه ارائه میدهد.
- رابط USB-C دارای ۲۴ یا ۲۸ پین است و از ۲۰ تا ۴۰ گیگابیتبرثانیه پشتیبانی میکند.
جمعبندی
در معماری مدرن ارتباطات دیجیتال، انواع پورت USB بهعنوان یک استاندارد اصلی برای انتقال داده و تأمین انرژی مطرح هستند. از USB 1.1 و 2.0 که با سرعت محدود و ساختار ساده معرفی شدند، تا USB 3.0، USB 3.1، USB 3.2 و USB4 که پهنای باند را به دهها گیگابیت بر ثانیه افزایش دادهاند، این فناوری بهطور مداوم تکامل یافته است. در این مسیر، تفاوتهای معماری بین USB-A، USB-B، USB Mini، USB Micro و USB-C امکان بهینهسازی ارتباطات را برای کاربردهای مختلف فراهم کرده است.
همچنین، نقش رابطهای USB مادربرد در گسترش دسترسی به این فناوری و اتصال مستقیم به کنترلرهای داده بسیار حائز اهمیت است. با ظهور USB-C و فناوریهای پیشرفتهتر مانند USB4 و Thunderbolt 4، استاندارد USB نهتنها در حوزه انتقال داده بلکه در یکپارچهسازی جریان برق، تصویر و دادههای پرسرعت به استانداردی واحد تبدیل شده است. آینده این فناوری بر مبنای افزایش سرعت، کاهش تأخیر، و بهینهسازی مصرف انرژی پیش خواهد رفت.