Сравниваем стандарты USB 2.0 и USB 3.0 | особенности и отличия

Технический прогресс в отношении компьютеров проявляется особенно ярко. Едва ли не каждый год представляются новые технологии, интерфейсы, системы, чипы и прочие архитектуры. Это затрагивает и такие привычные вещи, как USB.

Так, например, начиная с 2017-2018 годов начал активно внедряться интерфейс USB Type-C. У него разъём симметричный, овальный, и вообще не совместимый с традиционными прямоугольными Type-A.

Но если Type-C от Type-A отличается кардинально, то различия между USB 2.0 и USB 3.0 не так очевидны. Разберёмся, в чём они заключаются и стоит ли переплачивать за компьютер или флешку с новым интерфейсом.

USB 2.0

USB 2.0 – сравнительно старый стандарт. Технология была представлена в начале 2000 года и на тот момент предлагала настолько высокую скорость передачи данных, что получила «подзаголовок» High-Speed.

В частности, максимальная скорость передачи данных, регламентированная этим протоколом, составляет 480 мегабит (60 мегабайт) в секунду. Она достигается на устройствах с поддержкой Hi-Speed. Таковыми являются различные флешки, камеры, фотоаппараты и так далее.

Впрочем, скоростной параметр – теоретический. На практике средняя скорость передачи данных составляет около 20 мегабайт в секунду.

При разработке стандарта 2.0 создатели стремились обеспечить максимальную совместимость с устаревшими интерфейсами. Так, это по-прежнему четырёхконтактный разъём (5-контактный на устройствах с заземлением), по которому передаётся ток с напряжением 5 Вольт и силой 0.5 Ампер на компьютерах. Тем не менее, переработка контроллера шины позволила увеличить скорость передачи данных.

В целом, на настоящий момент стандарт 2.0 – всё ещё универсальный интерфейс, который даже поддерживаться будет как минимум несколько лет. Низкая цена на контроллеры, огромное количество совместимых устройств и проработанный механизм взаимодействия делают его подходящим для использования в домашних и офисных условиях.

Точнее, он сравнительно медленный. Поколение 3.0, конечно, превосходит его по пропускной способности, но фактическая скорость передачи данных зависит от производительности накопителя, типа файлов, файловой системы и множества сторонних параметров.

USB 3.0

Интерфейс USB 3.0 был представлен в 2008 году и, что интересно, являлся не улучшением предыдущего поколения, а полной его переработкой. Изменения затронули даже конструкцию разъёма!

Так, в ревизиях Superspeed используется девять контактов: 2 основных сигнальных, 2 основных токовых, 2 дополнительных сигнальных, 2 дополнительных токовых и – опционально – «земля». Впрочем, основные расположены на тех же местах, что и у стандарта 2.0, благодаря чему достигается совместимость с предыдущими поколениями.

Также повысили силу тока, подающегося на разъём – теперь это 0.9 Ампера. Благодаря этому удалось достигнуть трёх показателей:

1. К одному коннектору на материнской плате можно подключить больше устройств по «древовидному» методу (то есть в «материнку» - клавиатуру с внешним USB-разъёмом, в клавиатуру – кардридер, а в него – флешку, например);

2. Некоторым устройствам больше не требуется внешнее питание для работы, весь необходимый ток он берут из интерфейса;

3. Подключённые к компьютеру мобильные девайсы заряжаются быстрее.

Но главное достоинство ревизии – увеличенная скорость передачи данных. У стандарта 3.0 она составляет до 5 гигабит (0.6 гигабайта) в секунду. Разумеется, это – теоретический показатель, на практике он ограничивается возможностями принимающего устройства.

Интерфейс поколения 3.0 открыл дорогу новым возможностям подключённых устройств. Так, в последующих его ревизиях можно найти:

1. Совмещение с DisplayPort для подключения экранов;

2. Поддержка Thunderbolt для максимально высокой скорости передачи данных (это необходимо, например, для работы внешних видеокарт);

3. Поддержка двухсторонней передачи тока (то есть выбирается ведущее устройство, которое заряжает ведомое – например, можно заряжать ноутбук от смартфона).

Этим развитие не ограничивается. В дальнейшем будут найдены и другие способы использования разъёмов с максимальной пользой.

Особенно сильно дороговизна стандарта USB 3.0 проявляется в ценовой политике флешек и подобных внешних носителей. Так, устройство, оснащённое 2.0, с ёмкостью 8 ГБ, сейчас можно купить за 3-5 долларов. А вот за флешку такого же объёма, но уже с 3.0, придётся заплатить 10-15 долларов.

Версии 3.1 и 3.2

Дальнейшее развитие интерфейса привело к тому, что разработчики столкнулись с аппаратными ограничениями. Оснастить разъём кучей коннекторов и при этом обеспечить совместимость с устаревшими итерациями не удалось. Тогда было принято решение переработать его.

Так и появился Type-C. Этот тип интерфейса оснащается 24 выводами, благодаря чему удалось добиться множества дополнительных фич. Во-первых, он симметричный, так что больше не требуется крутить флешку перед установкой. Во-вторых, он полностью поддерживает Power Delivery и может передавать до 20 Вольт тока. И наконец, максимальная сила тока в нём составляет 5 Ампер!

Правда, в рамки 3.0 эти дополнительные возможности не вписывались. Так появилось две ревизии – 3.1 и 3.2. В них удалось задействовать дополнительные каналы передачи данных, благодаря чему максимальная пропускная способность составила 10 гигабит (1.2 гигабайта) в секунду!

Но стоит отметить, что устройств, которые поддерживают настолько высокие скорости, пока нет. Обычно идёт ограничение по скорости накопителя или же тактовой частоте контроллера.

Сравнение

Итак, USB 2.0 и USB 3.0 различаются конструкционно и технологически. Теперь самое время сравнить их и выбрать что лучше!

USB 3.0 используется в основном для передачи данных и питания. Он необходим для быстрой работы подключённых флешек, смартфонов и других накопителей. Также в некоторых случаях по нему присоединяются внешние устройства вроде видеокарт, звуковых адаптеров и так далее.

USB 2.0 применяется в девайсах, которым не требуется высочайшая скорость. Его можно даже сейчас, в 2019 году, встретить в новейших клавиатурах, мышках, принтерах и сканерах. Низкая цена, хорошая совместимость и достаточная для большинства задач пропускная способность сохранят его актуальность на длительное время.