Versie 1.0 van de Universal Serial Bus (USB) -standaard werd uitgebracht in januari 1996. 25 jaar en drie pogingen later zijn we van USB 1.0’s 12 Mbit / s snelheden naar USB4’s 40 Gbit / s gegaan. Dit is hoe USB de wereld veroverde.
Het probleem: worstelen met poorten en IRQ’s
Begin jaren negentig was het aansluiten van randapparatuur op pc’s een puinhoop. Om elke pc in te stellen, moest u een handvol verschillende soorten incompatibele poorten en connectoren gebruiken. Meestal waren die een toetsenbordpoort, een 9- of 25-pins RS-232 seriële poort en een 25-pins parallelle poort. Bovendien gebruikten pc-gamecontrollers hun eigen 15-pins standaard en werden muizen vaak op seriële poorten of eigen kaarten aangesloten.
Tegelijkertijd begonnen fabrikanten van randapparatuur tegen datasnelheidslimieten aan te lopen in bestaande poorten die worden gebruikt voor randapparatuur op pc’s. De vraag naar telefonie-, video- en audiotoepassingen groeide. Traditioneel hadden leveranciers deze beperkingen omzeild door hun eigen gepatenteerde poorten te introduceren die als add-in-kaarten konden worden geïnstalleerd, maar dat verhoogde kosten en verhoogde compatibiliteitsproblemen tussen machines.
En tot slot was het toevoegen van een nieuw randapparaat op een pc hoofdpijn. Het betekende vaak het configureren van technische details zoals IRQ-instellingen, DMA-kanalen en I / O-adressen, zodat ze niet in conflict kwamen met andere apparaten die op het systeem waren geïnstalleerd. (Gemiddelde computergebruikers hoeven hier niet meer over na te denken.) Er moest een gemakkelijkere manier zijn.
De oplossing: USB
Er zou spoedig verlichting komen in de vorm van een enkele poort die de industrie zou kunnen verenigen: de Universal Serial Bus. USB is ontstaan als een gezamenlijk project in 1994 tussen acht spraakmakende bedrijven: Intel, Microsoft, IBM, Compaq, Digital Equipment Corporation, NEC en Northern Telecom. Na ontwikkeling voor de komende anderhalf jaar publiceerde de groep de USB 1.0-specificatie op 15 januari 1996.
Wat ze bedachten, was een seriële computer-perifere bus die gebruik maakte van eenvoudige 4-pins connectoren die robuust en goedkoop waren. USB stond tot 12 megabit-per-seconde verbindingen toe (genoeg voor netwerktoepassingen op dat moment) en kon tot 127 apparaten op een enkele bus bedienen als ze aan elkaar waren gekoppeld met behulp van hubs.
Het beste van alles was dat USB volledig plug-and-play was, wat betekende dat apparaten zichzelf automatisch configureerden (of geschikte stuurprogramma’s zochten) wanneer je ze inplugde. Geen gedoe meer met IRQ’s. En in tegenstelling tot eerdere standaarden ondersteunde USB hot-swapping, wat betekende dat je randapparatuur kon aansluiten en loskoppelen terwijl de computer nog aan stond: het is niet nodig om opnieuw op te starten bij het wisselen van zoiets eenvoudigs als je muis.
Destijds keek de industrie ook naar concurrerende standaarden zoals Firewire (IEEE 1394), Apple GeoPort, ACCESS.bus en SCSI. Maar de eenvoud en flexibiliteit van USB wonnen het, vooral toen leveranciers aantoonden dat ze relatief goedkope USB-chipsets voor hubs en randapparatuur konden maken.
USB verschijnt in het wild
De pc-industrie adopteerde USB in het begin langzaam, met stapsgewijze verbeteringen in de standaard die gedurende meerdere jaren plaatsvonden voordat deze op grote schaal werd toegepast. Microsoft ondersteunde USB voor het eerst in Windows 95 OSR 2.1 in augustus 1997 (en rond die tijd ook Win NT).
Volgens ComputerWorld was de Unisys Aquanta DX-desktop, aangekondigd op 13 mei 1996, de eerste pc die werd aangekondigd met ingebouwde USB-poorten, hoewel andere leveranciers, zoals IBM, ze misschien hebben verslagen op de markt. Rapporten in Byte Magazine zeggen dat USB-chipsets pas halverwege 1996 op schaal beschikbaar waren. Toch hadden eind 1996 bijna een dozijn pc-leveranciers pc’s aangekondigd met USB-poorten – meestal twee poorten per machine.
Zelfs met enige vroege ondersteuning voor USB van pc-fabrikanten, waren er maar weinig USB-randapparatuur die de poorten kon gebruiken tot ongeveer 1998. Tot die tijd werd bijna elke pc nog geleverd met legacy-poorten, dus gingen fabrikanten door met het ontwikkelen en verkopen van apparaten die gebruikte ze.
Een gebeurtenis veranderde de beschikbaarheid van USB-randapparatuur drastisch. In augustus 1998 bracht Apple de iMac uit, een gestroomlijnde alles-in-één machine die al zijn legacy-poorten voor USB weggaf. Voor het eerst in meer dan tien jaar had Apple een machine gemaakt zonder SCSI-, ADB- of seriële poorten, en fabrikanten van Mac-randapparatuur werden gedwongen om op een belangrijke manier over te stappen op USB.
Hoewel Apple niet de enige eer kan claimen bij het populariseren van USB (er is een gezond debat daarover op StackExchange), bracht de zware persfocus op de afhankelijkheid van de iMac van USB de poort voor het eerst op grote schaal in het populaire bewustzijn.
Al snel waren die Mac USB-randapparatuur ook beschikbaar voor pc’s met USB, en met gezonde ondersteuning voor USB in Windows 98, goedkopere chipsets en herzieningen van de USB-standaard, begon de pc-markt USB met enthousiasme over te nemen rond het begin van de Jaren 2000. Uiteindelijk begonnen mobiele telefoons ook USB-verbindingen te ondersteunen, en de populariteit van USB is sindsdien niet vertraagd.
USB door de jaren heen
Sinds 1996 is USB enorm uitgebreid in mogelijkheden, inclusief ondersteuning voor nieuwere, kleinere connectortypes en veel hogere snelheden. De standaard wordt altijd onderhouden door het USB Implementers Forum (USB-IF). Hier zijn enkele hoogtepunten.
- USB 1.0 (1996): De formele introductie van de USB-standaard met Type A en Type B connectoren. Hoge snelheid is 12 megabits / seconde, lage snelheid is 1,5 megabit / seconde.
- USB 1.1 (1998): Deze release loste bugs op in de 1.0-standaard, waaronder problemen met USB-hubs, en werd de eerste algemeen aanvaarde USB-standaard. Het introduceerde ook USB Mini Type A- en B-connectoren.
- USB 2.0 (2001): Dit introduceerde een nieuwe, hogere snelheid 480 megabit / seconde-modus met behoud van achterwaartse compatibiliteit met USB 1.1-apparaten. Een herziening uit 2007 introduceerde voor het eerst USB Micro-connectoren.
- USB 3.0 (2011): De 3.0-standaard introduceerde een nieuwe gegevenssnelheid van 5 gigabit / seconde genaamd SuperSpeed. Het introduceerde ook nieuwe Type A-, Type B- en Micro-connectoren met meer pinnen om de hogere gegevenssnelheid te ondersteunen.
- USB 3.1 (2014): Dit verhoogde de USB-gegevenssnelheid tot 10 gigabit / seconde. Rond deze tijd introduceerde de USB-IF ook de symmetrische USB-C-connector, die op beide manieren kan worden aangesloten en nog steeds werkt. (U hoeft uw USB-apparaat niet meer drie keer om te draaien om de juiste uitlijning te vinden!)
- USB 3.2 (2017): Met deze herziening klom USB naar 20 gigabit / seconde en verouderde de Type B- en Micro-connectoren ten gunste van Type C.
- USB 4.0 (2019): Deze standaard is compatibel met Thunderbolt 3 en ondersteunt verbindingen tot 40 gigabit / seconde. Alle connectoren behalve USB-C zijn verouderd.
De toekomst is USB
Vanaf 2021 werkt USB nog steeds goed, en wordt het zo breed ondersteund dat USB-connectoren de facto stopcontacten zijn geworden voor het opladen van smartphones, tablets, videogamecontrollers, kinderspeelgoed op batterijen en voor nieuwigheden zoals koffiemokverwarmers en een kleine desktop. stofzuigers.
USB is niet gestopt met verbeteren. USB4 laat zien dat de industrie serieus bezig is met het concurrerend houden van de standaard, aangezien computers sneller worden en de gegevens die we tussen apparaten schudden, steeds groter worden.
Het maakt zelfs vorderingen – Apple’s iPad Pro-tablets hebben hun eigen Lightning-poorten voor USB-C gedumpt, hoewel Lightning nog steeds bestaat op de iPhone en vele andere Apple-apparaten.
Gefeliciteerd, USB!
VERWANT: USB4: wat is er anders en waarom het ertoe doet
