همه چیز در مورد USB 3.1

استاندارد USB یکی از متداول ترین و قابل اطمینان ترین ها بر روی کره زمین به شمار می رود. اما انجمن اجراکنندگان USB، گروهی که شامل شرکت هایی چون اینتل، مایکروسافت، اپل و اچ پی می باشد و هدفش نظارت بر توسعه این استاندارد است بی کار ننشسته است.

آخرین نسخه از این استاندارد  USB 3.1 است و دستگاه های جدید و قطعات کامپیوتری که از این استاندارد تبعیت می کنند در حال ورود به بازار هستند. سوالی که ممکن است در ذهن شما ایجاد شود این است که این استاندارد چه فرقی با نسخه های قبلی مانند  USB 2.0 و 3.0 دارد؟ و تفاوت بین 3.1 نسل 1 و نسل 2 چیست؟

تشریح انواع A و B و C پورت های USB

اول از همه لازم است اشاره شود که USB 3.1 یک استاندارد محسوب می شود و نباید با شکل پورت هایی که در کامپیوترتان وجود دارد و یا کابل هایی به آن وصل می شوند اشتباه شود. دستگاه ها و کامپیوتر های با استاندارد USB 3.1 از هر دو نوع اتصالات فعلی استفاده کنند. نوع A همان اتصالات مستطیلی است که توسط اکثر دستگاه ها استفاده می شود. نوع B اتصالات مربع شکل می باشد که اغلب برای پرینتر ها و هارد های اکسترنال مورد استفاده قرار می گیرد. اتصالات کوچکتر مانند Mini USB و یا Micro USB ممکن است با استاندارد های جدید سازگار نباشند به همین دلیل گاهی اوقات در گوشی هایی مثل گلکسی نوت 3 از اتصال گسترش یافته Micro Type-B استفاده می شود. این کار باعث می شود تا بتوان نرخ انتقال داده ای برابر با استاندارد USB 3.0 ایجاد کرد در عین حال می توان از کابل های قدیمی MicroUSB  برای شارژ کردن و انتقال اطلاعات به صورت معمولی استفاده کرد.

یک کابل نوع A استاندارد که در بیشتر لوازم جانبی کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد.

USB 3.0/3.1 همچنین با اتصالات نوع C نیز سازگاری دارد. این نوع اتصال که جدیدترین نوع از اتصالات به شمار می رود به تازگی و به لطف دستگاه هایی چون مک بوک 2015 جدید، نسل دوم Chromebook Pixel و گوشی هوشمند OnePlus 2 مورد استفاده قرار گرفته است. این اتصال دو رو به ارتباطی با USB 3.1 ندارد البته تولیدکنندگان ممکن است از هر دوی آن ها به صورت همزمان استفاده کنند(که احتمالش کم هم نیست). برای مثال مک بوک 2015 و نسل دوم Chromebook Pixel از استاندارد USB 3.1 بر روی پورت های نوع C خود پشتیبانی می کنند در حالی که OnePlus 2 با وجود داشتن پورت نوع C از استاندارد USB 2.0 استفاده می کند.

فلش درایو هایی که از هر دو نوع اتصال A و C استفاده می کنند.

هرچقدر که در سال 2016 و فراتر از آن جلو برویم انتظار مادربورد ها، لپتاپ ها، تبلت ها و گوشی های هوشمند بیشتری را داشته باشید که از پورت های USB نوع C استفاده کنند. علت استفاده از این پورت ها اندازه کوچک و طراحی دو روی آن است. این پورت ها می توانند از استاندارد USB 3.1 و یا نسخه های بعدی پشتیبانی کنند و یا به دلایلی چون گرانی و یا سازگاری سخت افزاری از این استاندارد پشتیبانی نکنند.

نیاز به سرعت انتقال اطلاعات بیشتر

بزرگترین پیشرفت USB 3.1 افزایش پهنای باند انتقال اطلاعات تا 10 گیگابیت در ثانیه است. ویژگی جدید SuperSpeed USB که در نسل دوم USB 3.1 استفاده شده رمزگذاری بهتر و بازدهی بیشتری را ارئه می دهد و سرعت انتقال را نسبت به سرعت نسل اول USB 3.1 (5 گیگابیت بر ثانیه) تا 2 دوبرابر افزایش می دهد. اگر بخواهیم به صورت کاربردی تر توضیح دهیم محتویات یک دیسک 50 گیگابایتی بلوری را می توان با استفاده از نسل دوم USB 3.1 تنها در عرض 38 ثانیه منتقل نمود.

البته این حالت با فرض این است در هر دو طرف از کابل ها و پورت های صحیح استفاده کرده باشید و همچنین هر دو دستگاه خواننده و نویسنده توانایی انتقال اطلاعات با چنین سرعتی را داشته باشند. سریع ترین هارد درایو ها در دسته تجاری تنها می توانند داده ها را با کسری از این سرعت بنویسند. به علاوه، نسل 2 آنقدر جدید است که در حال حاضر دستگاه های بسیار کمی از آن پشتیبانی می کنند. استاندارد کمی قدیمی تر یعنی نسل یک USB 3.1 تنها از سرعت های تا 5 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند که مشابه سرعت USB 3.0 است. USB 3.0 و نسل یک USB 3.1 شباهت زیادی به یکدیگر دارند. در واقع نسل اول USB 3.1 تنها به دلیل چند دستگاهی که از نوع C پشتیبانی می کنند بیشتر قابل توجه است.

پورت هایUSB 3.1 نسل 1 از نوع C لپتاپ جدید Chromebook Pixel می توانند اطلاعات را تا سرعت 5 گیگابیت بر ثانیه منتقل کنند.

با این وجود هر نوع دستگاه USB 3.0، USB 3.1 نسل 1 و یا USB 3.1 نسل 2 از استاندارد USB 2.0 بهتر است. این استاندارد داده ها را با سرعت حداکثر 280 مگابیت بر ثانیه منتقل می کند که به طرز چشمگیری نسبت به سایر گزینه ها کمتر است.

به دلیل توان بیشتر، از USB 3.0  و USB 3.1 برای انتقال ویدئو نیز می توان استفاده کرد. در حال حاضر آداپتور هایی وجود دارد که به کامپیوتر ها اجازه می دهد تا با  استفاده از استاندارد USB ویدئو های با کیفیت HD را بر روی مانیتور ها و یا تلویزیون ها نمایش دهند و نسخه های جدیدتر اجازه انتقال سریع تر و روان تر ویدئو ها در رزولوشن بالاتر را نیز می دهند. USB 3.1 از MHL 3 پشتیبانی می کند که می تواند ویدئو ها را با رزولوشن 4K نمایش دهد. USB 3.1 و USB Type-C می توانند جایگزین استاندارد های فعلی و پورت هایی نظیر HDMI، DVI و DisplayPort شوند البته این امر در آینده نزدیک خیلی محتمل نیست.

برق بیشتر

امروزه دستگاه های جدید مانند تلفن ها، تبلت ها و حتی لپ تاپ ها با باتری های بزرگ تر و پربازده تر ساخته می شوند در نتیجه گرفتن بیشترین برق ممکن از آن ها به ایمن ترین روش ممکن کاملا ضروری است. جدیدترین تکنولوژی های شارژ سریع می توانند تا 15 وات از باتری دریافت کنند و دستگاه ها را با سرعت بسیار بیشتری نسبت به استاندارد قبلی 2.1 شارژ کنند. با این وجود حتی این هم کافی نیست تا عطش تولید کنندگان را برطرف کند.

USB 3.0 و USB 3.1 هر دو از ویژگی USB Power Delivery استفاده می کنند که در بیشترین حد از 20 ولت و جریان 5 آمپر و توانی معادل 100 وات پشتیبانی می کند. این به این معنی است که تنها تعداد محدودی دستگاه قابل حمل وجود دارد که نتوان آن ها را با این استاندارد تامین کرد. مک بوک جدید و همچنین Chromebook Pixel هر دو از طریق پورت های USB و با کمک یک آداپتور معمولی شارژ می شوند و به ترتیب از 29 وات و 60 وات استفاده می کنند.

مقایسه با ThunderBolt

اینجا جایی است که قضیه کمی گیج کننده می شود. استاندارد اختصاصی شرکت اینتل به نام  ThunderBolt که با USB 3.1 رقابت می کند گاهی اوقات در صورت استفاده از کابل های یکسان با آن سازگار است. اول از همه سرعت را مقایسه می کنیم. ThunderBolt نسخه 3 می تواند اطلاعات را تا سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه منتقل کند که به طور بالقوه حدود 4 برابر سریع تر از USB 3.1 نسل 2 است . نسخه های  1 و 2 ThunderBolt از کابل اختصاصی استفاده می کردند با USB سازگار نیست در نتیجه بعضی از کامپیوتر ها مانند مک بوک پرو از هر دو پورت USB و ThunderBolt 3 استفاده می کنند.

لپتاپ های قدیمی تر اپل تر پورت ThunderBolt 2 استفاده می کنند. “علامت صاعقه”

از ThunderBolt نسخه 3 به بعد اینتل از پورت های USB نوع C استفاده کرد و این دو استاندارد به صروت سازگار با یکدیگر طراحی شدند. این به این معنی است که اگر یک تولید کننده از این استاندارد ها پشتیبانی کند یک دستگاه می تواند از دو حالت عملکرد USB 3.1 و ThunderBolt برای انتقال داده ها، ویدئو و برق استفاده کند. پورت USB نوع C استفاده شده در مک بوک 2015 از هر دو استاندارد USB 3.1 نسل 1 و ThunderBolt 3 پشتیبانی می کند و تبدیل هایی برای کابل های USB  با اتصال نوع A و همچنین کابل ها و پورت های ThunderBolt های قدیمی تر در بازار موجود است.

پورت نوع C بر روی مک بوک های جدید با هر دو استاندارد USB 3.1 نسل 1 و ThunderBolt 3 سازگار است.

در حال حاضر از ThunderBolt بیشتر بر روی دستگاه های اپل و در زمینه های تخصصی که به توان انتقال داده بیشتر آن نیاز دارند مانند ویرایش ویدئو استفاده می شود. اگرچه مک بوک و مک بوک پرو های شرکت اپل احتمالا از به پشتیبانی از آن ادامه خواهند داد اما پورت های USB نوع C که با هر دو استاندارد USB 3.1 و ThunderBolt سازگار باشند احتمالا به ندرت در مادربورد ها و لپتاپ ها مورد استفاده قرار بگیرند.

کی به بازار خواهد آمد؟

USB 3.1 نسل 1 در حال حاضر بر روی بسیاری از مادربورد ها و بعضی دستگاه های قابل حمل موجود است و استاندارد نسل 2 نیز بر روی هارد درایو های قابل حمل و تبدیل های آن ها موجود است. با افزایش محبوبیت پورت های USB نوع C در بین تولیدکنندگان لپ تاپ و کامپیوتر، USB 3.1  نسل اول و دوم صنعت محصولات الکترونیکی کاربرد بیشتری پیدا خواهد کرد. انتظار می رود تا گوشی های هوشمند پرچم دار در ادامه سال از استاندارد نسل 2 پشتیبانی کنند و لپتاپ ها و کامپیوتر های رومیزی نیز در سال آینده این مسیر را طی کنند.