Развитие IT-технологий сегодня происходит наиболее стремительно, открывая новые возможности в различных сферах деятельности человека. С каждым годом информация обрабатывается всё быстрее, а её объёмы растут. Совершенствуется и стандарт USB, представленный миру в далёком 1996 году.
Интерфейс для подключения периферии к вычислительной технике после оптимизации и улучшений, в результате которых в 2000 году появилась вторая версия USB 2.0, получил широкое распространение по всему миру. Спустя ещё 8 лет появляется новое поколение USB 3.0. То, что более свежая версия лучше, известно каждому, а вот чем конкретно она отличается, знают не все, и дело не только в скорости. К тому же стали появляться форматы Gen1, Gen2 и маркировки SuperSpeed, что окончательно запутало пользователей. Разберёмся, в чём разница между используемыми сегодня версиями USB 2.0 и 3.0.
USB и его версии
По мере развития стандарт Universal Serial Bus, что переводится как универсальная последовательная шина, менялся в плане скорости, мощности и других характеристик, что позволило подключаемым с использованием интерфейса устройствам быстрее работать и вывело технологию на совершенно иной уровень.
USB 2.0
Пришедший на смену первой версии в 2000-м, USB 2.0 быстро приобрёл популярность и, несмотря на появление более современных решений, является универсальным интерфейсом. От версии 1.1, первой вышедшей в массы, улучшенный стандарт отличается поддержкой режима High-Speed, максимальная регламентированная скорость составляет 480 Мбит/с или 60 мегабайт (здесь и далее речь о номинальных значениях, труднодостижимых в практических условиях), достигаемая поддерживающими устройствами, такими как видеокамеры, фотоаппараты, флешки и пр. Хотя на практике средняя скорость передачи информации составит около 20 мегабайт в секунду, в «нулевых» эта возможность была впечатляющей.
Стандарт второго поколения работает в трёх режимах:
- Low-speed, 10-1500 Кбит/с (клавиатуры, мышки, джойстики, геймпады);
- Full-speed, 0,5-12 Мбит/с (аудио- и видеоустройства);
- High-speed, 25-480 Мбит/с (видеоустройства, устройства хранения данных).
USB 3.0
С появлением USB 3.0 (SuperSpeed) в 2008-м скорость передачи информации возросла до 5 Гбит/с, что значительно выше, чем обеспечиваемая предыдущим поколением, а сила тока с 500 мА (выдаваемая 2.0), увеличена до 900 мА. Так, от одного разъёма имеется возможность запитать большее число устройств, к тому же исчезла необходимость применения внешнего источника питания для энергозависимых устройств. Разъёмы и кабели USB 3.0 совместимы с USB 2.0, однако, когда требуется получить скорость, заявленную обновлённым стандартом, подключаемые устройства и кабель должны поддерживать третье поколение (спецификация сейчас используется во многих устройствах).
USB 3.1
USB 3.1 с заявленной скоростью до 10 Гбит/с, равной той, что достигается с использованием Ethernet кабеля, а также выходной мощностью до 100 Вт, представили в 2013 году. С её появлением произошли изменения в маркировках стандартов. Режим USB 3.0 со скоростными характеристиками до 5 Гбит/с стали классифицировать как USB 3.1 Gen 1 (SuperSpeed), в то время как USB 3.1 со скоростью до 10 Гбит/с – стал USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+).
Кроме того, что пропускная способность, если сравнивать с 3.0, увеличилась вдвое, появился и новый разъём Type-C. Это симметричный универсальный разъём, позволяющий подключать кабель любой стороной к девайсу.
USB 3.2
В сентябре 2017 года вышла уже новая версия для работы с шнурами Type-C в двухлинейном режиме (каналы по 10 Гбит/с на каждое направление и общей скоростью 20 Гбит/с). Кроме удвоенной пропускной способности, важно обратить внимание ещё на один момент – поддерживается только разъём Type-C (тип разъёма Type-A остался не у дел в случае с данной версией).
И снова последняя ревизия ЮСБ внесла путаницу в результате изменений в системе маркировки, причём конструктивно стандарты не менялись, только названия. После ребрендинга (с февраля 2019 года) их наименования выглядят так:
- SuperSpeed (USB2 Gen 1) со скоростью до 5 Гбит/с соответствует USB 3.1 Gen 1 (а ранее просто 3.0);
- SuperSpeed+ (USB2 Gen 2) со скоростью до 10 Гбит/с соответствует USB 3.1 Gen 2;
- SuperSpeed++ (USB 3.2 Gen 2х2) со скоростью до 20 Гбит/с (по двум линиям, каждая из которых соответствует USB 3.1 Gen 2).
Обратная совместимость
Девайсы USB 3.0 взаимно совместимы с устройствами, имеющими разъёмы второго поколения, при этом конструктивные отличия USB 2.0 и 3.0 (в вариации 2.0 используется 4 провода, а у 3.0 их 8), определяющие их характеристики, обуславливают ограничения по скорости. То есть, данные не будут передаваться быстрее посредством 3.0, чем заявлена скорость у предшествующего поколения интерфейсов. Если нужна скорость, заявленная новым стандартом, оба устройства и шнур должны поддерживать версию 3.0.
Обратную совместимость ЮСБ третьего поколения имеет со всеми ранними версиями, разъёмы типа Type-A подходят для устаревших, но ещё используемых портов 2.0, новые разъёмы типов Type-B, mini и micro в большинстве случаев не подойдут для старых портов.
Увеличение быстродействия
Главное, чем отличается USB 2.0 от USB 3.0, это показатель скорости передачи пакетов. Новый стандарт в режиме SuperSpeed (USB 3.1 Gen 1 или 3.2 Gen 1) демонстрирует скорость в до 5 Гбайт в секунду, так что временные затраты на переброску данных теперь сократились в 10 раз. Скорость USB 3.2 Gen 2 достигает до 10 Гбит в секунду и 3.2 Gen 2х2 (двухпоточный режим) – 20 Гбит в секунду при условии поддержки версии всеми сопрягаемыми устройствами, так что свежие версии впечатляют ещё больше.
Технические особенности
Несмотря на совместимость USB 2.0 и 3.0, имеют место серьёзные отличия стандартов в техническом плане, а также разница в конструктивном исполнении. Возможность совместного использования достигнута за счёт расположения основных контактов на прежнем месте, при этом в новой версии имеется пять дополнительных контактов, обеспечивающих улучшение производительности устройства.
Увеличенный максимальный поток нового стандарта (до 900 мА) устраняет необходимость использования внешнего питания для энергозависимой периферии, для зарядки телефонов и прочих девайсов понадобится меньше времени для полного заряда, кроме того, может быть увеличено количество одновременно заряжающихся от одного порта девайсов.
Внешние различия
Теперь разберёмся, как отличить USB 2.0 от 3.0 по внешним признакам. Определить визуально их легко, поскольку они отличаются цветом пластиковой вставки с закреплёнными на ней контактами и длиной/толщиной провода.
Так, для идентификации разъёмов производителями принято использовать при изготовлении портов 2.0 чёрный или серый цвета, тогда как 3.0 определяет синий пластик, у некоторых брендов – красный.
Разница между ЮСБ 3.0 и 2.0 ещё и в кабеле. Максимальная его длина для 3.0 не может превышать трёх метров, а шнур 2.0 может быть до пяти метров в длину. При этом кабель раннего поколения содержит четыре линии (пара приёма/отправки данных, а также «+» и «0» питания), разъём А имеет четыре контакта. Третья версия предполагает ещё четыре линии связи – две витые пары и контакт сигнальной земли, что утолщает кабель, новые контакты разъёмов будут располагаться в отдельном контактном ряду.
Цена устройств
Стоимость накопителей зависит от разных факторов. Главным образом её определяет объём памяти устройств (в настоящее время можно встретить экземпляры, ёмкость которых исчисляется в терабайтах, и цена на них будет заоблачной), имеет значение также производитель, но не на последнем месте при формировании ценника и скорость передачи данных, обусловленная интерфейсом подключения. Если самую обычную флешку на 16 Гб с разъёмом 2.0 можно купить рублей за 200, то варианты с интерфейсом 3.0 или 3.1 уже будут стоить от 350–400 рублей и выше. При этом стоит учитывать и другие факторы, которые, помимо разницы, поколений влияют на цену.
Как правильно выбрать
Новое поколение стандарта обеспечило устройствам значительный прирост скорости обработки информации, но при выборе устройства стоит обращать внимание не только на скоростные характеристики, лучше будет тщательно изучить характеристики перед покупкой.
Чтобы ощутить в полной мере все преимущества обновлённой спецификации, необходима поддержка всеми участвующими в соединении устройствами, иначе максимальная скорость при использовании интерфейсов разных поколений будет ограничена возможностями более раннего стандарта. Если же планируется подключение таких устройств, как, например, мышь или клавиатура, едва ли удастся почувствовать разницу.
Стоит ли приобретать устройства с разъёмами 3.0, переплачивая за них, хотя, по сути, не так уж и много – решать вам, поскольку важно учитывать и собственные нужды, есть ли необходимость в увеличении скорости и иных параметров или достаточно возможностей более ранней версии интерфейса. Стандарт 2.0 уже устарел, но его поддержка продолжается и будет продолжаться ещё не один год, так что использование USB-устройств второго поколения во многих случаях актуально. При этом, покупая флешку, не забываем, что версия 2.0 будет слабой для записи многочисленных мелких файлов.
