USB- IF
Das USB Implementers Forum, Inc. (USBIF) wurde als gemeinnützige Organisation 1995 gegründet. Es gab einen USB Standard und dessen Spezifikation, und USBIF sollte dabei helfen, dass sich USB fähige Peripheriegeräte auf dem Consumermarkt durchsetzen. Heute gehören der Organisation mehrere Hundert Unternehmen an. Auf der Website von USBIF, http://www.usb.org, befindet sich ein Suchtool für Produkte, die USB Kompatibilitätstest unterzogen wurden und den USB Spezifikationen entsprechen. Bei diesen Produkten kann sich der Kunde sicher sein: Wo USB draufsteht ist auch USB drin. Seit 1995 wurden viele USB kompatible Produktgruppen entwickelt. Klassiker sind Mäuse, Tastaturen, Drucker, externe Speichermedien, PCs und Notebooks, zudem sind inzwischen aber auch Fernseher, Set Top Boxen oder Handys mit einem USB Port ausgestattet.
USB Standards
Mittlerweile existieren folgende USBStandards:
· USB 1.0, sog. LowSpeedUSB, Übertragungsrate von 1,5 Mbit/s
· USB 1.1, sog. FullSpeedUSB, Übertragungsrate von 12 Mbit/s
· USB 2.0, sog. HighSpeedUSB, Übertragungsgeschwindigkeit von 480 Mbit/s
· Wireless USB, auch als WUSB bezeichnet
· USB On The Go (USB OTG)
· und neu: USB 3.0, sog. Superspeed USB, Übertragungsgeschwindigkeit von 5 Gbit/s.
WUSB basiert auf dem Funkstandard Ultra Wideband (UWB). Die Datenübertragung kann mit einer Transferrate von bis zu 480 Mbit/s auf eine Entfernung von maximal 10 Meter erfolgen, das entspricht dem derzeit gebräuchlichsten Standard USB 2.0. USB OTG ist der Standard für Geräte, die über eine Doppelrollenfunktion verfügen. Sie können entweder als Host oder als Peripherie genutzt werden und dafür benötigen sie keinen anderen Steckertyp. Man hat so die Freiheit zu entscheiden, ob das Peripheriegerät an den PC angeschlossen wird, oder ob man die Peripheriegeräte
miteinander verbindet, z. B. eine Digitalkamera an den Drucker, oder einen MP3Player an einen anderen MP3Player. USB OTG ist derzeit bei USB 1.1 und USB 2.0 möglich. Wie aus der Übersicht der einzelnen USB Standards zu entnehmen ist, bietet USB 2.0 Übertragungsraten, die 40Mal höher sind als die von USB 1.1. Und im Vergleich mit USB 2.0 hat sich die Übertragungsgeschwindigkeit von 3.0 um das zehnfache erhöht: 5Gbit/s.
Um einen HD Film mit einem Datenumfang von 25 GB von einem Speichermedium auf einen PC via USB 3.0 zu übertragen, sind gerade einmal 70 Sekunden notwendig. Mit USB 2.0 würde die gleiche Übertragung 13,9 Minuten betragen.
Universal Serial Bus
– Spezifikation für USB 3.0 seit November 2008
– Host
– I / OBus
– serielle Schnittstelle
Die Spezifikation für USB 3.0 liegt seit November 2008 fest.
Die Abkürzung USB steht für Universal Serial Bus. Bei USB handelt sich um einen I/O Bus,
der alle Eingabe und Ausgabebefehle vom und zum Peripheriegerät über den Systembus leitet.
Der I/O Bus ist also eine Erweiterung des Systembusses und ermöglicht als solche den
Anschluss von Peripheriegeräten an einen Host, z. B. einer Maus an einen PC oder einer externen Festplatte an ein Notebook. Breite und Übertragungsgeschwindigkeit des I/O Bus werden von der CPU bestimmt. Weil USB eine serielle Schnittstelle ist, erfolgt der Datentransfer bitseriell – die einzelnen Bits des Datenpakets werden nicht gleichzeitig, sondern nacheinander übertragen.
USB Verkabelung
– Klassisches USB Kabel
– USB3.0 Kabel
– Verzicht auf Polling
– Stromsparmodus
Das klassische USB Kabel ist ein vieradriges Kupferkabel. Ein differenzielles Adernpaar überträgt das Datensignal, das andere Kabelpaar dient zur Stromversorgung. Um die volle Bandbreite zu nutzen, besitzt das USB 3.0Kabel zwei weitere differenzielle Adernpaare – eins für jede Übertragungsrichtung. So können Daten nicht nur gesendet oder empfangen werden, sondern beides zugleich. Zur Erhöhung der Übertragungsrate trägt auch der Verzicht auf das Polling bei. Es werden keine Abfragen mehr gesendet, ob Daten zur Absendung bereitstehen oder nicht. Dadurch verkürzt sich die Rechenzeit, und Strom sowie Bandbreite, die dieser Prozess beansprucht, werden eingespart. Wenn sich das Peripheriegerät nicht im Arbeitszustand befindet, schaltet der
Stromsparmodus auf ein niedrigeres Energielevel. Das ist vor allem für Notebooks im
Batteriemodus günstig. Ein an das Notebook angeschlossene Gerät belastet dessen Akku nicht so stark. Bei Bedarf schaltet der Leerlauf in den aktiven Zustand zurück. Für die Stromversorgung der Peripheriegeräte über das USB Kabel wurde die maximale Stromstärke von 500 mA auf 900 mA erhöht. Die Kabellänge ist wie bei USB 2.0 auf fünf Meter beschränkt. Das Kabel kann auch länger sein, allerdings leidet darunter die Übertragungsgeschwindigkeit.
Steckertyp
– Blauer USB 3.0Stecker
– zusätzliche Kontaktebene
– Abwärtskompatibilität
Auch bei den Steckertypen wurden Änderungen vorgenommen: Für eine bessere Unterscheidung ist der Innenteil der USB3.0Stecker blau. Der flache Typ A Stecker hat wegen der zusätzlichen Kabelpaare weitere fünf Kontakte: Vier für die Datenübertragung, das fünfte ist die Masseleitung. Diese neue Kontaktebene liegt hinter der bisherigen Kontaktebene der USB Stecker. Beim Typ B Stecker, wie er für die Verkabelung von Drucker und PC verwendet wird, befinden sich die zusätzlichen fünf Kontakte in einem Aufsatz. Die USB3.0Stecker
und Kabel sind so entworfen, das auch Geräte der älteren Standards mit ihnen verkabelt werden können. Umgekehrt können USB3.0Geräte an die älteren Ports angeschlossen werden. Der USB3.0Standard ist also mit den älteren Standards abwärtskompatibel. Schließt man ein USB2.0Gerät
an einen USB3.0Port an, erhöht sich dadurch nicht seine höchstmögliche Übertragungsrate. Schließt man aber ein USB3.0Gerät an einen USB2.0Port an, sinkt seine Übertragungsrate auf den USB2.0Standard.
