Komunikacja w dobie komputerów i smartfonów byłaby praktycznie niewyobrażalna bez portów USB. Obecnie interfejs szeregowy jest wykorzystywany do wszelkiego rodzaju transferu danych pomiędzy dwoma urządzeniami, które mogą być ze sobą połączone podczas pracy. Jednak nie wszystkie połączenia USB są takie same: raz wprowadzone jako standardowy interfejs, od tego czasu rozwinęły się liczne różne typy wtyczek i gniazd. W tym przeglądzie wyjaśniamy, czym różnią się od siebie poszczególne typy złączy USB i do czego służą.

1. historia standardu USB

Standard USB („Universal Serial Bus“) został wprowadzony w 1996 roku przez znanych producentów , takich jak Intel, w celu zastąpienia dominujących wówczas interfejsów szeregowych, równoległych i COM. Celem było stworzenie uniwersalnego złącza, za pomocą którego można by w najprostszy sposób połączyć komputery i urządzenia peryferyjne. Dziś, dzięki opcji „hot plugging“, USB jest obecne nawet w smartfonach i telewizorach, a nawet nowoczesne urządzenia AGD, takie jak ekspresy do kawy czy lodówki, już dawno zostały w nie wyposażone.

1.1 USB 1.0 i USB 1.1 – Pierwsza generacja

Start USB 1.0 pod koniec 1996 roku nie przebiegał pod dobrą gwiazdą: mimo że prędkość transferu 12 Mbit/s była znacznie wyższa niż w przypadku popularnych interfejsów, popularne systemy operacyjne Windows (głównie Windows 95 i Windows NT) nie obsługiwały tego standardu. Ponadto brakowało odpowiednich urządzeń peryferyjnych, dlatego USB pozostawało daleko w tyle za magistralą Firewire (IEEE1394) firmy Apple, która również charakteryzowała się ponad 30-krotnie większą szybkością transmisji danych.

W 1998 roku ukazała się poprawiona wersja z USB 1.1, w której wyeliminowano niektóre błędy w wewnętrznym oprogramowaniu. Ponieważ jednak nie dostosowano prędkości transmisji danych, nowa specyfikacja nie przyniosła oczekiwanego sukcesu.

1.2 USB 2.0 – Najczęściej używana generacja

Wielki przełom nastąpił w 2001 roku wraz z wprowadzeniem standardu USB 2.0. Dzięki skokowi z 12 Mbit/s do 480 Mbit/s prędkość transferu wzrosła nagle 40-krotnie.

Ponadto zwiększono maksymalny prąd z 0,1 A do 0,5 A. Oznaczało to, że od tej pory bez problemu można było podłączyć również urządzenia o większym natężeniu prądu. Oznaczało to, że od teraz bez problemu można podłączyć także urządzenia o większym zapotrzebowaniu na prąd, takie jak zewnętrzne dyski twarde, kamery czy rejestratory wideo.

Dobrze wiedzieć: USB 2.0 jest dziś nadal najczęściej stosowanym standardem i nawet obecne urządzenia, które pracują już z USB 3.0 lub wyższym, w większości przypadków nadal mają gniazda obsługujące USB 2.0.

1.3 USB 3.0 i USB 3.1 – najnowsza generacja

W 2008 roku USB 3.0 było kolejnym krokiem na drabinie ewolucyjnej. Dzięki 5 Gbit/s, poprzednia szybkość transmisji danych otrzymała kolejny impuls. Ponadto wtyczki USB 3.0 posiadają pięć dodatkowych styków do wysyłania i odbierania (SSRX+ i SSRX-, a także linię masy GND) oraz maksymalny prąd 0,9 A w porównaniu do wersji 2.0.

Konkurencja nie śpi: pobudzone sukcesem nowej generacji Apple i Intel wypuszczają 2,5-krotnie szybszą alternatywę dla USB 3.0 z interfejsem Thunderbolt. Nowy Thunderbolt 3 jest nawet 25-krotnie szybszy.

Ze standardu USB 3.0. wyłoniły się dwa nowe standardy: USB 3.1 (Gen1) to technicznie ulepszone USB 3.0 o podobnym transferze i tej samej specyfikacji, natomiast USB 3.2 (Gen2) SuperSpeed+ teoretycznie byłoby możliwe nawet przy 10 Gbit/s. Zwiększono też wytrzymałość prądową: przy maksymalnym natężeniu 5A praktycznie nie ma już ograniczenia co do urządzeń, które można podłączyć.

1.4 USB 3.2 – nadchodząca generacja

W lipcu 2017 roku opublikowano najnowszy standard USB o numerze 3.2, który obecnie jest jeszcze w fazie technicznego wdrażania. Jednak wstępne testy są już bardzo obiecujące, a prędkość danych do 20 Gbit/s powinna być nawet możliwa dzięki nowej specyfikacji.

Warto wiedzieć: Według USB-IF (USB Implementers Forum), pierwsze komponenty PC i urządzenia z USB 3.2 powinny pojawić się w sklepach około połowy 2019 roku. Jednak prawdopodobnie minie jeszcze rok, zanim nowy standard w pełni się zadomowi.

Poniższe zestawienie pokazuje bezpośrednie porównanie wyżej wymienionych standardów USB:

Standard	USB 1.0	USB 2.0	USB 3.0	USB 3.1	USB 3.2
Maks. szybkość transferu	12 Mbit/s	480 Mbit/s	5 Gbit/s	10 Gbit/s	20 Gbit/s
Maks. prąd	0,5 A	0,5 A	0,9 A	5 A	Brak specyfikacji

2 Przegląd różnych typów wtyczek USB

Na przestrzeni lat, oprócz różnych standardów, powstało wiele typów wtyczek i gniazd USB, które zostały zaprojektowane dla różnych obszarów zastosowań.

USB typu A USB typu A to najczęściej spotykany typ złącza USB i jest stosowany w urządzeniach takich jak myszy, klawiatury, pamięci USB czy odtwarzacze. Tylne i boczne porty USB w komputerach lub note bookach również są standardowo typu A.
USB typu B Wtyczki tego typu są dziś rzadko spotykane, jedynie niektóre starsze drukarki czy faksy posiadają jeszcze złącze USB typu B. Jednak tylko nieliczne współczesne komputery posiadają odpowiednie złącza współpracujące, dlatego w takich przypadkach zazwyczaj stosuje się kabel typu B do typu A.
USB Mini B Mini USB typu B jest skurczoną wersją konwencjonalnego złącza USB o mniejszych wymiarach, którego nie znajdziemy głównie w odtwarzaczach MP3 czy aparatach cyfrowych.
USB Micro A i Micro B USB Micro A i Micro B (na zdjęciu widoczny jest tylko typ B) różnią się przede wszystkim kształtem: Wtyczka Micro A ma kształt prostokąta, wtyczki Micro B kończą się kształtem trapezu. Micro USB typu A jest rzadko spotykane w niektórych zewnętrznych dyskach twardych lub innych małych urządzeniach peryferyjnych. Z kolei typ B jest powszechnie stosowanym standardem w obecnych smartfonach. Połączenia Micro USB mogą działać w obu kierunkach, co umożliwia np. przesyłanie danych podczas ładowania telefonu komórkowego.
USB 3.0 Micro B Ten kształt złącza spotykamy głównie w urządzeniach przenośnych (np. zewnętrznych dyskach twardych lub czytnikach kart) z USB 3.0. Wizualnie USB 3.0 Micro B przypomina przedłużone złącze USB Micro, czyli w zasadzie to, czym jest.
USB typu C USB Typ C jest kompatybilny ze wszystkimi specyfikacjami USB i ostatecznie zastąpi poprzednie złącza USB-A i USB-B. To co jest szczególne w tym złączu to fakt, że można je podłączyć w dowolnym kierunku. USB C jest obecnie standardem dla wszystkich zastosowań USB 3.1. Ten typ złącza można obecnie znaleźć głównie w nowych smartfonach, ale w przyszłości będzie on również wykorzystywany do podłączania wyświetlaczy.

A co to było znowu o kolorach?

Jakby różne typy nie były wystarczająco mylące, wtyczki USB mają nie tylko różne kształty, ale także różne kolory w odniesieniu do połączeń:

• Czarny/biały oznacza złącze w standardzie USB 1.0 lub USB 2.0.
• Niebieski oznacza nowy port USB 3.0 o szczególnie dużej szybkości transferu.
• Kolorżółty oznacza porty ze stałym zasilaniem (nawet gdy komputer jest wyłączony).

Dobrze wiedzieć: Przyporządkowanie kolorów nie jest częścią specyfikacji USB, co oznacza, że nie zawsze jest ściśle przestrzegane. Na przykład niektóre płyty główne nadal mają czerwone porty USB, które mogą być portami USB 2.0 lub USB 3.0. W razie wątpliwości należy zapoznać się z instrukcją obsługi.