تاريخ يو اس بي

بدأت مجموعة من سبع شركات في تطوير USB في عام 1994: Compaq، وDEC، وIBM، وIntel، وMicrosoft، وNEC، وNortel. كان الهدف هو تسهيل توصيل الأجهزة الخارجية بأجهزة الكمبيوتر بشكل أساسي عن طريق استبدال العديد من الموصلات الموجودة في الجزء الخلفي من أجهزة الكمبيوتر، ومعالجة مشكلات قابلية الاستخدام للواجهات الحالية، وتبسيط تكوين البرامج لجميع الأجهزة المتصلة بـ USB، فضلاً عن السماح بقدر أكبر من معدلات البيانات للأجهزة الخارجية. عمل فريق يضم أجاي بهات على المعيار في شركة إنتل؛ تم إنتاج أول دوائر متكاملة تدعم USB بواسطة شركة Intel في عام 1995.

حددت مواصفات USB 1.0 الأصلية، والتي تم تقديمها في يناير 1996، معدلات نقل بيانات تبلغ 1.5 ميجابت/ثانية "سرعة منخفضة" و12 ميجابت/ثانية "سرعة كاملة". أول إصدار مستخدم على نطاق واسع من USB كان 1.1، والذي تم إصداره في عام 1996. سبتمبر 1998. كان معدل البيانات 12 ميجابت/ثانية مخصصًا للأجهزة عالية السرعة مثل محركات الأقراص، ومعدل 1.5 ميجابت/ثانية أقل للأجهزة ذات معدل البيانات المنخفض مثل أذرع التحكم.

تم إصدار مواصفات USB 2.0 في أبريل 2000 وتم التصديق عليها من قبل منتدى منفذي USB (USB-IF) في نهاية عام 2001. وقد قادت هذه المبادرة كل من Hewlett-Packard وIntel وLucent Technologies (الآن Alcatel-Lucent) وNEC وPhilips. لتطوير معدل نقل بيانات أعلى، مع تحقيق المواصفات الناتجة 480 ميجابت/ثانية، أي زيادة 40 مرة عن مواصفات USB 1.1 الأصلية.

قابس USB قياسي من النوع A، وهو قابس USB الأكثر شيوعًا

تم نشر مواصفات USB 3.0 في 12 نوفمبر 2008. وكانت أهدافها الرئيسية هي زيادة معدل نقل البيانات (حتى 5 جيجابت/ثانية)، وتقليل استهلاك الطاقة، وزيادة خرج الطاقة، والتوافق مع الإصدارات السابقة مع USB 2.0. يتضمن USB 3.0 ناقلًا جديدًا عالي السرعة يسمى SuperSpeed بالتوازي مع ناقل USB 2.0. ولهذا السبب، يُطلق على الإصدار الجديد أيضًا اسم SuperSpeed. وتم تقديم أول الأجهزة المجهزة بمنفذ USB 3.0 في يناير 2010.

اعتبارًا من عام 2008، كان هناك ما يقرب من ستة مليارات منفذ وواجهة USB في السوق العالمية، ويتم بيع حوالي مليارين منها كل عام.

تاريخ النسخة

الإصدارات الأولية

بطاقة PCI USB 2.0 للوحة الأم للكمبيوتر
الإصدارات الأولية
تطور معيار USB من خلال عدة إصدارات قبل إصداره رسميًا في عام 1996:

• USB 0.7 – صدر في نوفمبر 1994
• USB 0.8 – صدر في ديسمبر 1994
• USB 0.9 – صدر في أبريل 1995
• USB 0.99 – صدر في أغسطس 1995
• إصدار USB 1.0 المرشح – صدر في نوفمبر 1995

بطاقة PCI USB 2.0 للوحة الأم للكمبيوتر

يو اس بي 1.x
صدر في يناير 1996، حدد USB 1.0 معدلات بيانات تبلغ 1.5 ميجابت/ثانية (عرض النطاق الترددي المنخفض) و12 ميجابت/ثانية (عرض النطاق الترددي الكامل). لم يسمح بتمديد الكابلات أو شاشات المرور، بسبب قيود التوقيت والطاقة. وصل عدد قليل من أجهزة USB إلى السوق حتى تم إصدار USB 1.1 في أغسطس 1998، مما أدى إلى إصلاح المشكلات التي تم تحديدها في الإصدار 1.0، والتي تتعلق معظمها باستخدام لوحات الوصل. كان USB 1.1 هو الإصدار الأقدم الذي تم اعتماده على نطاق واسع.

يو اس بي 2.0

شعار USB عالي السرعة
تم إصدار USB 2.0 في أبريل 2000 (يُسمى الآن "Hi-Speed")، مضيفًا معدل إشارة أقصى يصل إلى 480 ميجابت/ثانية (نظرًا لقيود الوصول إلى الناقل، يقتصر معدل النقل الفعال على 35 ميجابايت/ثانية أو 280 ميجابت/ثانية)، بالإضافة إلى معدل الإشارة "USB 1.x Full Speed" الذي يبلغ 12 ميجابت/ثانية.

بطاقة PCI USB 2.0 للوحة الأم للكمبيوتر

تم إجراء المزيد من التعديلات على مواصفات USB عبر إشعارات التغيير الهندسي (ECN). تم تضمين أهم شبكات ECN هذه في حزمة مواصفات USB 2.0 المتوفرة على USB.org:

• موصل Mini-A وMini-B ECN: تم إصداره في أكتوبر 2000.
مواصفات المكونات والمقبس Mini-A وB. كما أنه وعاء يقبل كلا المقابسين أثناء التنقل. لا ينبغي الخلط بينه وبين قابس ومقبس Micro-B.
• الأخطاء اعتبارًا من ديسمبر 2000: تم إصدارها في ديسمبر 2000
• مقاومات السحب لأعلى/للأسفل ECN: تم إصدارها في مايو 2002
• الأخطاء اعتبارًا من مايو 2002: تم إصدارها في مايو 2002
واجهة جمعيات ECN: تم إصدارها في مايو 2003.
تمت إضافة واصف قياسي جديد يسمح بربط واجهات متعددة بوظيفة جهاز واحد.
• Rounded Chamfer ECN: تم إصداره في أكتوبر 2003.
تغيير موصى به ومتوافق لمقابس Mini-B يؤدي إلى موصلات تدوم لفترة أطول.
• Unicode ECN: تم إصداره في فبراير 2005.
تحدد شبكة ECN هذه أن السلاسل مشفرة باستخدام UTF-16LE. حدد USB 2.0 Unicode، لكنه لم يحدد التشفير.
• ملحق USB Inter-Chip: تم إصداره في مارس 2006
• الملحق 1.3 أثناء التنقل: تم إصداره في ديسمبر 2006.
يتيح USB On-The-Go لجهازي USB التواصل مع بعضهما البعض دون الحاجة إلى مضيف USB منفصل. ومن الناحية العملية، يعمل أحد أجهزة USB كمضيف للجهاز الآخر.
• مواصفات شحن البطارية 1.1: تم إصدارها في مارس 2007 (تم التحديث في 15 أبريل 2009).
يضيف دعمًا لأجهزة الشحن المخصصة (مصادر الطاقة المزودة بموصلات USB)، وأجهزة الشحن المضيفة (مضيفات USB التي يمكن أن تعمل كشواحن) وتوفير بطارية غير ميتة، والتي تسمح للأجهزة بسحب تيار 100 مللي أمبير مؤقتًا بعد توصيلها. إذا كان جهاز USB متصلاً بشاحن مخصص، فقد يصل الحد الأقصى للتيار الذي يسحبه الجهاز إلى 1.8 أمبير. (لاحظ أن هذا المستند لا يتم توزيعه مع حزمة مواصفات USB 2.0 فقط USB 3.0 وUSB On-The-Go.)
• مواصفات كابلات وموصلات Micro-USB 1.01: تم إصدارها في أبريل 2007.
• ملحق إدارة طاقة الارتباط ECN: تم إصداره في يوليو 2007.
يؤدي هذا إلى إضافة "السكون"، وهي حالة طاقة جديدة بين الحالات الممكّنة والمعلقة. الجهاز في هذه الحالة غير مطلوب لتقليل استهلاكه للطاقة. ومع ذلك، يعد التبديل بين حالة التمكين وحالة السكون أسرع بكثير من التبديل بين حالة التمكين والحالة المعلقة، مما يسمح للأجهزة بالنوم أثناء الخمول.
• مواصفات شحن البطارية 1.2: [20] تم إصدارها في ديسمبر 2010.
العديد من التغييرات وزيادة الحدود بما في ذلك السماح بـ 1.5 أمبير على منافذ الشحن للأجهزة غير المهيأة، مما يسمح بالاتصال عالي السرعة مع وجود تيار يصل إلى 1.5 أمبير والسماح بحد أقصى للتيار يبلغ 5 أمبير.

يو اس بي 3.0
المقال الرئيسي: يو اس بي 3.0

تم إصدار USB 3.0 في نوفمبر 2008. ويحدد المعيار وضع SuperSpeed الجديد بسرعة إشارة تبلغ 5 جيجابت/ثانية، ونظرًا لتكاليف الترميز، ومعدل بيانات قابل للاستخدام يصل إلى 4 جيجابت/ثانية (500 ميجابايت/ثانية). عادة ما يكون منفذ USB 3.0 باللون الأزرق، وهو متوافق مع USB 2.0.

شعار USB فائق السرعة

أعلنت مجموعة مروج USB 3.0 في 17 نوفمبر 2008 أن مواصفات الإصدار 3.0 قد اكتملت وتم الانتقال إلى منتدى منفذي USB (USB-IF)، وهو الهيئة الإدارية لمواصفات USB. وقد فتحت هذه الخطوة بشكل فعال المواصفات أمام الأجهزة المطورين للتنفيذ في المنتجات.

يوفر ناقل SuperSpeed الجديد وضع نقل رابع بسرعة 5.0 جيجابت/ثانية (معدل البيانات الأولية)، بالإضافة إلى الأوضاع التي تدعمها الإصدارات السابقة. تبلغ سرعة نقل الحمولة 4 جيجابت/ثانية (باستخدام تشفير 8b/10b)، وتعتبر المواصفات أنه من المعقول تحقيق حوالي 3.2 جيجابت/ثانية (0.4 جيجابت/ثانية أو 400 ميجابايت/ثانية)، والتي يجب أن تزيد مع تقدم الأجهزة في المستقبل. الاتصال مزدوج الاتجاه في وضع النقل SuperSpeed؛ في الأوضاع المدعومة سابقًا، بواسطة 1.x و2.0، يكون الاتصال أحادي الاتجاه، مع التحكم في الاتجاه بواسطة المضيف.

كما هو الحال مع إصدارات USB السابقة، تأتي منافذ USB 3.0 بمتغيرات منخفضة الطاقة وعالية الطاقة، مما يوفر 150 مللي أمبير و900 مللي أمبير على التوالي مع نقل البيانات في نفس الوقت بمعدلات SuperSpeed. بالإضافة إلى ذلك، هناك مواصفات شحن البطارية (الإصدار 1.2 - ديسمبر 2010)، والتي تزيد من قدرة التعامل مع الطاقة إلى 1.5 أمبير ولكنها لا تسمح بنقل البيانات المتزامنة. تتطلب مواصفات شحن البطارية أن تكون المنافذ الفعلية نفسها قادرة على التعامل مع 5 أمبير من التيار [بحاجة لمصدر] ولكن المواصفات تحدد الحد الأقصى للتيار المسحوب بـ 1.5 أمبير.

يو اس بي 3.1
كشف بيان صحفي صادر عن مجموعة USB في يناير 2013 عن خطط لتحديث USB 3.0 إلى 10 جيجابت/ثانية، مما يجعله على قدم المساواة مع Thunderbolt بحلول منتصف عام 2013. تم إصدار مواصفات USB 3.1 في 31 يوليو 2013، لتقديم وضع نقل أسرع يسمى "USB فائق السرعة بسرعة 10 جيجابت في الثانية"; يتميز شعارها بتعليق Superspeed+ (منمق كـSUPERSPEED+). يزيد معيار USB 3.1 من معدل الإشارة إلى 10 جيجابت/ثانية، وهو ضعف معدل USB 3.0، ويقلل من حمل ترميز الخط إلى 3% فقط عن طريق تغيير نظام التشفير إلى 128b/132b. على الرغم من أن بعض الاختبارات الأولية أظهرت سرعات نقل قابلة للاستخدام فقط 7.2 جيجابت/ثانية، مما يؤدي إلى حمل إجمالي بنسبة 30%.

معيار USB 3.1 متوافق مع الإصدارات السابقة مع USB 3.0 وUSB 2.0. باستخدام ثلاثة ملفات تعريف طاقة لتلك المحددة في مواصفات توصيل الطاقة عبر USB، فإنه يتيح للأجهزة ذات متطلبات الطاقة الأكبر طلب تيارات أعلى وفولتية إمداد من الأجهزة المضيفة المتوافقة - ما يصل إلى 2 أمبير عند 5 فولت (لاستهلاك طاقة يصل إلى 10 وات)، واختياريًا ما يصل إلى 5 أمبير عند 12 فولت (60 واط) أو 20 فولت (100 واط).