[Перевод] Как создавалась USB технология
Этот USB-кабель использовался в 2003 году для подключения клавиатуры к компьютеру G4 компании Apple. SSPL/GETTY IMAGES
Сегодня каждый, даже не сильно технически подкованный человек может без каких либо трудностей подключить к своему компьютеру фотоаппарат, принтер, сканер или любое другое устройство. Но в начале 1990-х годов законектить периферийное устройство к компьютеру была задачей не из простых.
До появления USB подключение внешних устройств нередко было проблематично. Пользователям иногда приходилось вскрывать компьютер и добавлять аппаратное обеспечение, чтобы получить необходимый коммуникационный порт.
Универсальная последовательная шина, выпущенная в 1996 году компанией Intel, упростила ситуацию. Теперь порты USB являются стандартными для персональных компьютеров и встроены во многие электронные устройства, такие как смартфоны, электронных книги и игровые приставки.
«Я думал, что [USB] — это разовая идея стоимостью $40 млн», — сказал в 2013 году в интервью CNN Аджай Бхатт, один из инженеров Intel, помогавших в разработке технологии. «Я не мог даже представить, куда движется идея с USB и как будет развиваться дальше. Это превзошло самые безумные мои фантазии».
Сотрудничество сыграло ключевую роль
Большенство проблем, с которыми сталкивались люди при попытке подключить периферийные устройства к компьютеру в 1990-х годах, возникали по причине отсутствия одной стандартной технологии среди всех производителей. Вторая проблема заключалась в том, что большинство ПК имели ограниченное количество портов ввода, и добавление дополнительных портов было делом затруднительным.
Аджай Бхатт — один из инженеров Intel, принимавших участие в разработке USB.PRADEEP GAUR/MINT/GETTY IMAGES.
Бхатт говорит, что даже будучи технологом, он испытывал трудности с апгрейдом своего ПК.
«Я смотрел на архитектуру ПК и у меня возникла мысль: «Знаете что? Есть более эффективные методы работы с компьютерами, а это все слишком сложно», — сказал он в интервью Fast Company в 2019 году.
В начале 1990-х годов Бхатт рассказал своему начальнику о своей идее разработать универсальную систему связи «plug -and-play» — что-то такое, что бы пользователю не нужно было бы настраивать. Но руководство идея не заинтересовала.
Однако Бхатт был увлечен своей задумкой, поэтому он и решил присоединиться к исследовательской группе в Intel. И там в компании ему дали зеленый свет.
В 1992 году Бхатт посетил конференц-центр Jones Farm в Хиллсборо, штат Орегон, где встретился с инженерами из различных технологических компаний, которые также рассматривали возможность разработки схемы plug-and-play. И именно там был создан альянс инженеров с Compaq, Digital Equipment Corp. (DEC), IBM, Intel, Microsoft, NEC и Nortel.
«Вся индустрия признала, что у нее есть большая проблема, которую необходимо решить как можно скорее», — сказал Джим Паппас в статье Intel об интерфейсе USB. На момент встречи Паппас был руководителем инженерного отдела в компании DEC, но в итоге он перешел в Intel в качестве руководителя программы в группе разработчиков USB.
От мечты к реальности
Прежде чем приступить к разработке USB, группа изучила то, что уже было разработано. Инженеры рассмотрела технологии, подобные Ethernet, аудиоинтерфейсы, GeoPort от Apple и IEEE 1394 — известный также как стандарт Firewire. Но ни одна с доступных технологий не обладала всеми характеристиками, которые искала команда. В частности, инженеры хотели получить что-то недорогое, удобное в использовании, способное заряжать периферийные устройства и обеспечивающее большую пропускную способность. Чтобы снизить производственные затраты, инженеры разработали USB с тонким четырехпроводным кабелем длиной до 5 метров. Один конец кабеля имел разъем A, который подключался к компьютеру; разъем B на другом конце подключался к внешнему устройству.
В то время компьютеры, как правило, не обеспечивали питание таких внешних устройств. Большинство периферийного оборудования должно было быть одновременно подключено к розетке при подключении к ПК. Но USB позволил компьютеру обеспечить необходимый заряд.
Еще одним преимуществом USB было то, что в принципе он позволял подключать к одному компьютеру до 127 внешних устройств одновременно. На одном ПК вряд ли будет 127 портов USB, но количество доступных портов можно увеличить за счет добавления USB хаба.
Для названия команда искала что-то такое, с чем люди могли бы ассоциировать себя, а также очень хотели, чтобы оно описывало технологию. Инженеры выбрали слово «автобус», потому что оно было одновременно техническим термином (шина используется для передачи данных в компьютере) и узнаваемым, говорится в статье Fast Company. В сознании большинства людей автобусы — это транспортные средства, доставляющие пассажиров из пункта А в пункт Б, сказал в интервью 2019 года Бала Кадамби, работавший в команде разработчиков USB. Universal обозначила USB как инструмент, который можно использовать с любым оборудованием.
Команда объявила о своей первой разработке в 1995 году. При скорости 12 мегабит в секунду USB 1.0 был «быстрее, чем все, что обычно подключается к задней панели ПК», — сказал Паппас в интервью Fast Company.
Однако команда столкнулась с проблемой: скорость 12 Мбит/с была слишком быстрой для компьютерных мышек, джойстиков, клавиатур и других аксессуаров с неэкранированными кабелями. Инженеры решили эту проблему, организовав для USB 1.0 поддержку связи на скорости 1,5 Мбит/с.
Такой подход позволил USB работать на низкой скорости для недорогих периферийных устройств с неэкранированными кабелями и на высокой скорости для устройств с экранированными кабелями, таких как принтеры и дисководы для флоппи-дисков.
USB 1.1, выпущенный в 1996 году, стал популярным только в 1998 году. Всеобщая известность настигла его после демонстрарации на выставке COMDEX в Лас-Вегасе. На пресс-конференции команда Intel подключила 127 периферийных устройств к одному компьютеру. Инженеры пригласили Билла Ная, чтобы он подключил последние девайсы. «У нас была целая сцена, заполненная всевозможными принтерами!» сказал Паппас.
Задержка между выпуском USB 1.1 в 1996 году и до момента настоящей популярности, вполне объяснима, поскольку Microsoft Windows 98, которая вышла в июне 1998 года, была первой операционной системой, поддерживающей USB. Двумя месяцами позже компания Apple выпустила свой iMac, в котором отсутствовал дисковод для дискет, но была пара портов USB. Хотя Apple не входила в число компаний, работавших над проектом USB, но компания помогла сделать эту технологию популярной.
USB-порты стали стандартными в компьютерах.MINT/GETTY IMAGES
С тех пор появилось еще три поколения USB. Самое последнее, USB4, было выпущено в 2019 году.
USB 2.0
Выпущенная в апреле 2000 года как официальная первая коммерчески доступная универсальная последовательная шина, модель 2.0 предлагала более высокую скорость передачи данных 480 Мбит/с и максимальную мощность зарядки 15 Вт.
В отличие от первой версии, эта серия поддерживала все доступные типы разъемов, включая разъемы Mini-A и Mini-B.
USB 3.0
Эта версия была выпущена в ноябре 2008 года после того, как ее руководство перешло от группы USB 3.0 Promoter Group к USB Implementers Forum. C момента появления версии USB2.0 было продано более 6 миллиардов устройств. Версия 3.0 предлагает сверхскоростной режим передачи данных.
Сверхскоростной режим обеспечивает максимальную скорость передачи данных 5 Гбит/с в дополнение к уже существующим режимам передачи данных.
Эта версия также имеет несколько полуверсий, которые периодически выпускались для устранения недостатков в конструкции устройства. Например, версия USB 3.1 была выпущена в июле 2013 года, чтобы удвоить максимальную скорость передачи данных до 10 Гбит/с и были снижены издержки кодирования до 3% переходом на схему кодирования 128b/132b. Кроме того, в сентябре 2017 года была выпущена версия 3.2 с еще более высокой максимальной скоростью передачи сигнала — 20 Гбит/с.
USB 4.0
USB 4.0 был выпущен в августе 2019 года Форумом USB Implementers Forum. Эта версия была основана на протоколе Thunderbolt 3 и поддерживает скорость передачи данных до 40 Гбит/с. Также совместимая с версиями 2.0 и 3.2.
«Кто бы мог подумать, что разъем, который мы разработали в начале 90-х годов, можно будет использовать и сегодня?» сказал Кадамби в интервью Fast Company. «Это скорее исключение из правил. У нас была не простая задача, ограничения по стоимости и по производительности. USB был разработан для настольного компьютера, а не для смартфонов. Оглядываясь назад, я понимаю, что это волшебно. Мы воплотили задуманное в жизни и что это выдержало проверку временем».
Немного рекламы
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5–2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Equinix Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5–2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4×960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5–2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2×960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5–2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
