Universal Serial Bus یا USB از زمان ظهور، موقعیت خود را به عنوان کانکتور استاندارد این صنعت تثبیت کرده است. چیزی که حیات خود را به عنوان روشی برای اتصال ساده‌ی دو تجهیزات جانبی کامپیوتر آغاز کرد حالا به حوزه‌های متعدد تکنولوژی شامل بازی، تلفن‌های موبایل، سینمای خانگی و خیلی چیزهای دیگر وارد شده است.
این کانکتوری است که ما در همه جا می‌بینیم و کابل‌های USB را می‌توان در سرتاسر جهان پیدا کرد. اکثر کامپیوترها به همراه درگاه‌های USB متعددی که به شکل استاندارد بر روی آن‌ها وجود دارد ارائه می‌شوند خصوصاً سیستم‌های مدرن امروزی که دارای مادربردهایی با چندین درگاه و کیس‌های PC که کانکشن‌های جلویی هم دارند از چنین ویژگی برخوردار هستند. خیلی به ندرت اتفاق می‌افتد که کاربری با کمبود این کانکشن‌ها روبرو شود اما برای بعضی از افراد حتی بهترین PCها هم قابلیت اتصال کافی برای انجام کارهای‌شان را ندارند.
برای بقیه، یک PC قدیمی‌تر ممکن است به راحتی با کمبود درگاه ارتباطی روبرو شود و بنابراین فضای محدودی برای توسعه داشته باشد. حتی امکان دارد کاربران سیستم‌های قدیمی‌تر فاقد USBهای سریع‌تر باشند و بنابراین مجبور شوند دستی به سر و گوش PC خود بکشند. اگر شما نیز با چنین مشکلی روبرو هستید راه حل آن معمولاً به یک هاب USB یا کارت توسعه ختم می‌شود. این دیوایس‌ها که اغلب یونیت‌های اکسترنال هستند با تقسیم کردن درگاه فعلی به چندین درگاه می‌توانند درگاه‌های USB اضافی را به یک PC اضافه نمایند و در نتیجه تعداد دیوایس‌های USB که می‌توانند به طور همزمان به کامپیوتر متصل شوند افزایش می‌دهند. این یک سیستم بسیار ساده است: کافی است یک هاب جدید را به یک درگاه USB متصل کنید تا به تعداد درگاه‌هایی که هاب از آن پشتیبانی می‌کند دست پیدا نمائید.
همه‌ی هاب‌های USB شبیه هم نیستند و اگر به دنبال افزایش قابلیت اتصال USB کامپیوتر خود هستید و مطمئن نیستید بهترین گزینه‌ی پیش‌رو چیست، قبل از خرید باید با چند نکته آشنا شوید. ما قصد داریم در این مقاله نگاهی به این مسئله بیندازیم و کار را با بررسی کوتاه خود USB، چگونگی تکامل این تکنولوژی و جایاه فعلی آن آغاز می‌نمائیم زیرا این مسائل بر چگونگی خرید شما تأثیر می‌گذارند.
قبل از این که USB از راه برسد، مردم مجبور بودند با درگاه‌های سریال و موازی، کانکتورهای PS/2، درگاه‌های بازی و سایر کانکشن‌های ورودی اختصاصی سر و کله بزنند. هیچ استاندارد واقعی برای اتصال سخت افزار به PC وجود نداشت و نتیجه، تعدد درگاه‌هایی با سایزهای متفاوت و کانکتورهایی که به پشت PC وصل می‌شدند و فرآیند ست‌آپی که باعث می‌شد کاربران تازه کار کامپیوتر به دردسر بیفتند بود.
بنابراین به یک گزینه‌ی بهتر نیاز بود و ما با USB به یکی از این گزینه‌ها دست پیدا کردیم. با نام Universal Serial Bus، روشن بود که این به کانکشنی بدل خواهد شد که اتصال سخت افزار را به شکل استاندارد درخواهد آورد و همین کار را هم کرد. این کار اندکی طول کشید اما در نهایت اغلب کانکشن‌های دیگر از بین رفتند و فقط برای اهداف قدیمی بر روی برخی از PCها باقی ماندند. کانکتورهای PS/2 برای ماوس و صفحه کلید در بین اولین چیزهایی که از بین رفتند قرار داشتند و به زودی USB در این حوزه به قدرت اول تبدیل شد و فقط FireWire به رقیبی برای آن بدل گشت که در واقع هرگز شانس زیادی برای رقابت با USB پیدا نکرد.
USB 1.0 در سال 1996 منتشر شد و به سرعت انتقال حداقل 1.5Mbps و حداکثر 12Mbps دست پیدا کرد. این سرعت‌ها براساس استانداردهای امروزی بسیار پائین هستند اما وقتی به این نکته توجه کنید که اغلب سخت افزارهای USB در آن زمان به اندازه‌ی امروز قدرتمند نبودند این سرعت‌ها زیاد هم بد جلوه نمی‌کردند. اغلب کاربران از USB فقط برای دیوایس‌های ورودی استفاده می‌کردند و تعداد بسیار کمی حتی به ذهن‌شان خطور می‌کرد که روزی می‌توانند از آن برای انتقال داده استفاده نمایند.
هر چند با رشد روزافزون USB این موضوع تغییر پیدا کرد. USB 2.0 پرسرعت در سال 1998 منتشر شد و کارآیی تکنولوژی را با افزایش عظیم سرعت و رسیدن به 480Mbps به شکلی انفجاری بالا برد. این باعث شد تا USB به گزینه‌ی فوق‌العاده‌ای برای دیوایس‌های ذخیره‌سازی اکسترنال، حتی برای والیوم‌های بزرگ HDD تبدیل شود. سپس USB از منظر توسعه و پیشرفت یک دوران طولانی رکود و عدم فعالیت را تجربه کرد و USB 2.0 تقریباً 10 سال دوام یافت تا USB 3.0 در سال 2008 منتشر گردید.
این نسخه نیز چند سال و تا 2013 و زمانی که USB 3.1 از راه رسید و سرعت را دو برابر کرد و به 10Gbps رساند ادامه یافت. ممکن است USB حیات خود را با هدف فراهم نمودن یک پلاگ یونیورسال آغاز کرده باشد اما حتی همین موضوع هم در درون خود USB ساده نبود و به زودی ما با انواع و اقسام کانکتورهای USB روبرو شدیم.
با گذشت چند سال از عمر آن، خیلی‌ها USBهای اختصاصی را برای دیوایس‌های خود طراحی کردند که این موضوع باعث به وجود آمدن کانکتورهای اختصاصی و طرح‌های کوچک‌تر برای بازار موبایل گردید. کانکتور Type-A اصلی که اغلب ما با آن آشنا هستیم هنوز هم به شکل گسترده‌ای مورد استفاده قرار دارد. Yype-B که می‌توان آن را در دیسک‌های سخت اکسترنال و چاپ‌گرها پیدا کرد نیز چنین موقعیتی دارد. اگرچه محبوبیت مدل‌های کوچک‌تر با تبدیل mini-B به یکی از رایج‌ترین مدل‌ها و micro-B که امروزه بر روی دیوایس‌های متعددی وجود دارد رشد پیدا کرده است. UC-E6 یک کانکتور کوچک دیگر است، اگرچه به عنوان یک مدل non-USB طبقه‌بندی می‌شود.
در همین اواخر یکی از بزرگ‌ترین انتقاداتی که متوجه USB بود با ظهور جدیدترین نمونه‌ی آن یعنی Type-C برطرف شد. این یک کانکتور برگشت‌پذیر (reversible) است که مسائلی که کاربران با نسخه‌های قدیمی یک طرفه داشتند حل کرده است. هر دو انتهای این کابل جدید شبیه هم هستند بنابراین نیازی به درگاه‌های مختلف وجود ندارد.
از این کانکتور با عنوان نسخه‌ای که کاملاً با آینده سازگار است یاد می‌شود اما تا زمانی که مدل‌های قدیمی‌تر از صحنه خارج شوند باید آداپتورهای بسیار زیادی ساخته شود که این موضوع می‌توان مدت زمانی زیادی طول بکشد. این‌ها رایج‌ترین اشکال USB هستند اما مدل‌های بسیار زیادی دیگری هم وجود دارد که اغلب آن‌ها مدل‌های اختصاصی برای دیوایس‌ها یا کمپانی‌های خاص به شمار می‌روند.
نوعی که اغلب هاب‌های USB از آن بهره می‌گیرند استاندارد Type-A است. یک ویژگی رایج در USB، صرف‌نظر از نسل این کانکتور، توانایی آن در فراهم نمودن پاور محدود برای یک دیوایس است. اگرچه این قابلیت به سخت‌افزارهای کم پاور محدود است باعث می‌شود کابل‌های USB در برخی از مواقع بسیار سودمند شوند.
هاب‌ها به طور طبیعی از یک نمونه‌ی مختلف و با سطوح متفاوت کارآیی از سخت‌افزار پرسرعت پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال، شما هنوز هم می‌توانید هاب‌هایی که USB 2.0 و نه USB 3.0 هستند خریداری کنید. آن‌ها ارزان هستند و کار می‌کنند اما اگر سخت افزاری دارید که از USB 3.0 پشتیبانی می‌کند به تمام ویژگی‌های آن دست پیدا نمی‌کنید زیرا این هاب قادر به پردازش سرعت‌های بالاتر نیست.
شما حال توجه داشته باشید تنها در صورتی که یک USB hub را به یک درگاه سازگار با سرعت آن بر روی یک PC متصل کنید از سرعت‌هایی که بر روی آن قید شده است بهره‌مند خواهید شد. البته تکنولوژی USB با سرعت‌های قدیمی‌تر نیز سازگار است بنابراین اگر سخت افزار قدیمی داشته باشید مشکل زیادی برای‌تان ایجاد نمی‌شود.
یک دیوایس USB 2.0 به خوبی بر روی یک هاب USB 3.0 کار می‌کند؛ اما نمی‌توانید از مزایای سرعت بالاتری که این هاب فراهم می‌کند بهره‌مند شوید. این بدان معنا است که یک دیوایس USB 3.0 اغلب هنوز هم بر روی یک هاب قدیمی‌تر USB 2.0 کار می‌کند اما سرعت بالقوه‌ی آن توسط هاب محدود می‌شود و نمی‌تواند با حداکثر سرعت خود کار کند. تنها راهی که برای برطرف کردن این مشکل وجود دارد خرید یک هاب که از کانکتورهای Type-C پشتیبانی نمی‌کند است و حتی در این حالت نیز یک آداپتور ساده این مشکل را حل می‌کند. این بدان معنا است که شما به ندرت دیوایسی می‌خرید که نتوانید از آن استفاده کنید؛ فقط ممکن است به سرعتی پائین‌تر از چیزی که دیوایس شما قادر به رسیدن به آن است برسید. به همین علت، چک کردن سرعت دیوایس‌های متعددی که در اختیار دارید بسیار مهم است و باید به جدیدترین آن‌ها توجه نشان دهید (دیوایسی که از آخرین USB موجود پشتیبانی می‌نماید).
اگر مجموعه‌ای از دیسک‌های سخت USB2.0 کنار مدل‌های USB 3.0 دارید، اطمینان حاصل کنید یک هاب سازگار با USB 3.0 خریداری نمائید تا بتوانید از توانایی بالقوه‌ی همه‌ی دیوایس‌های‌تان بهره‌مند شوید. اگر فقط سخت افزار USB 2.0 در اختیار دارید و نمی‌خواهید به این زودی‌ها آن را ارتقا دهید، با خرید یک هاب USB2.0 در پول خود صرفه‌جویی نمائید زیرا این‌ها معمولاً ارزان‌تر هستند و سرعت بیش‌تر USB 3.0 را نیز از دست نمی‌دهید.
اگرچه برای این که در برابر آینده بیمه شوید خرید یک USB 3.0 کار عاقلانه‌ای است. استثناهایی برای این قانون هم وجود دارد و همیشه همین طور بوده است. این موضوع به دیوایس‌هایی مربوط می‌شود که واقعاً از مزیت سرعت افزایش یافته‌ی جدیدترین نسخه‌های USB بهره‌مند نمی‌شوند. اکثر صفحه کلیدها، ماوس و سایر دیوایس‌های ورودی نیازی به این سرعت ندارند بنابراین بهره‌ی اندکی از سرعت‌های بالاتر کسب می‌کنند. اما دیوایس‌های ذخیره‌سازی، رسانه‌ی اپتیکال و سایر دیوایس‌ها می‌توانند از سرعت‌های بالاتر بهره‌مند شوند بنابراین اگر به یک هاب فقط برای دیوایس‌های کم پاور نیاز دارید ممکن است به کارگیری یک هاب USB 3.0 سودی برای شما نداشته باشد.
در عین حال دانستن این که هاب را به کدام درگاه USB متصل می‌کنید نیز مهم است زیرا این موضوع بر کارآیی کلی تأثیر می‌گذارد. اتصال یک هاب USB 3.0 به یک درگاه USB 2.0 بر روی PC فقط باعث ایجاد گلوگاه برای هر دیوایسی که به هاب متصل می‌گردد می‌شود. تعداد زیادی از PCهای مدرن به همراه درگاه‌های USB یونیفورم ارائه می‌شوند و بنابراین شما ممکن است سیستمی با درگاه‌های USB 2.0 یا حتی USB 3.0 داشته باشید.
بسیاری از PCها، خصوصاً مدل‌های قدیمی‌تر چنین قابلیتی ندارند و فقط از یک سرعت برخوردار هستند. به عنوان مثال ممکن است یک PC درگاه‌های USB 3.0 بر روی مادربرد داشته باشد اما کیس PC فقط از درگاه‌های USB 2.0 در قسمت جلویی برخوردار باشد. درگاه‌هایی که بر روی مادربرد قرار دارند سریع‌ترند در حالی که درگاه‌های جلویی معملواً کندتر هستند. البته موضوع همیشه به این منوال پیش نمی‌رود بنابراین قبل از خرید و اتصال یک هاب بهتر است این مسئله را چک کنید.
USB استاندارد می‌تواند در حدود 5.25 ولت پاور را از طریق یک درگاه ارسال نماید (PoweredUSB می‌تواند پاور بیش‌تری فراهم کند اما معمولاً برای دیوایس‌های حرفه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد) و این موضوع در مورد هاب‌های USB نیز مصداق دارد و برخی از دیوایس‌ها به پاوری بیش‌تر از این نیاز دارند و بدین ترتیب صرف‌نظر از توانایی درگاه USB برای تأمین این پاور به پاور خودشان احتیاج دارند.
شما می‌توانید دیوایس‌هایی پیدا کنید که با بیش‌تر از یک پلاگ USB تجهیز شده‌اند و به منظور کشیدن پاور به چندین درگاه متصل می‌شوند اما زیاد رایج نیستند و بدیهی است که فضای بیش‌تری اشغال می‌کنند، فضایی که ممکن است برای کارهای دیگر به آن نیاز داشته باشید. این برای درگاه‌های USB که در درون یک PC جای می‌گیرند مشکلی محسوب نمی‌شود خصوصاً آن‌هایی که بر روی مادربرد هستند زیرا این‌ها همیشه از توان و پاور برخوردار هستند. هر چند هاب‌هایی که در قسمت جلوی کیس PC قرار دارند همیشه چنین شانسی ندارند. برای این که از این موضوع سر در بیاورید باید کیس را باز کنید تا ببینید آیا یک کابل پاور از هاب به یک سوکت پاور بر روی مادربرد کشیده شده است یا نه. اگر قصد دارید از یک هاب اکسترنال استفاده کنید موضوع پاور نیز در این جا وجود دارد زیرا یک هاب فاقد پاور همیشه باید به یک درگاه USB که پاور را برای آن فراهم می‌کند متصل شود.
به همین علت اغلب آن‌ها چنین هاب‌هایی را به درگاه پشت PC متصل می‌کنند اما شما می‌توانید این کار را با یک درگاه که در جلوی PC قرار گرفته است نیز انجام دهید البته تا زمانی که پاور آن تأمین شود. اگر هابی دارید که از پاور مخصوص به خود برخوردار است هیچ دلیلی برای نگرانی وجود ندارد و هاب می‌تواند به هر جایی متصل شود.
کارت‌های توسعه‌ی PCI درونی مدت زمان زیادی است در دسترس ما قرار دارند و آن‌ها یکی از بهترین روش‌های توسعه‌ی قابلیت USB کامپیوترها و همچنین روشی عالی برای اضافه نمودن کارآیی توسعه‌ی یافته‌ی USB به سیستم از طریق اضافه نمودن نسخه‌های بعدی USB که PC در حال حاضر فاقد آن است محسوب می‌شوند. به عنوان مثال اگر یک PC قدیمی که فقط از USB 1.0 یا USB 2.0 پشتیبانی می‌کند داشته باشید می‌توانید یک کارت توسعه‌ی USB 3.0 تهیه کنید تا بدین ترتیب بتوانید PC خود را از جدیدترین کارآیی USB برخوردار کنید.
این یک ارتقای عالی برای افرادی که از دیوایس‌های USB متعددی استفاده می‌کنند به شمار می‌رود خصوصاً دیسک‌های سخت اکسترنال و رسانه‌ی اپتیکال. این کارت‌ها در عین حال گران هم نیستند و معمولاً از چندین درگاه اضافی USB برخوردار هستند و در عین حال قابلیت‌های اتصال PC شما را افزایش می‌دهند.
کارت‌های USB داخلی به طور پیش‌فرض دارای پاور هستند زیرا به مادربرد متصل می‌شوند و معمولاً سریع‌تر بوده و کارآیی بهتری دارند و مستقیماً درون مادربرد جای می‌گیرند و از باس آن بهره می‌گیرند نه از یک کابل USB بیرونی. در عین حال دیوایس‌های کم‌تری میز کارتان را اشغال می‌کنند.
این عدد بسیار بزرگی است که اغلب کاربران مسلماً به آن نمی‌رسند اما دانستن آن ضروری است. مسئله‌ی اصلی daisy chaining به محدودیت دیوایس‌ها مربوط نمی‌شود بلکه به سرعت ارتباط دارد. اگرچه می‌توانید به هر تعداد دیوایس را به هاب متصل کنید این کار بدین معنا است که فقط یک درگاه USB واحد همه‌ی آن‌ها را اداره می‌کند. در نتیجه، همه‌ی آن دیوایس‌ها داده‌ها را از طریق یک درگاه USB واحد ارسال و دریافت می‌کنند.
این باعث ایجاد یک گلوگاه می‌شود که اگر تعداد دیوایس‌ها معقول و منطقی باشد به چشم نمی‌آید اما هرچه تعداد آن‌ها افزایش پیدا کند سرعت افت می‌کند، خیلی زیاد افت می‌کند. مسئله‌ی دیگری که در این‌جا وجود دارد پاور است. همان‌گونه که قبلاً اشاره کردیم هاب‌های USB، حتی اگر پاور هم داشته باشند، فقط پاور محدودی فراهم می‌کنند و بسیاری از آن‌ها اصولاً فاقد پاور هستند. هرچه تعداد دیوایس‌ها بیش‌تر باشد، به پاور بیش‌تری نیاز خواهید داشت و این موضوع بدون شک به زنجیره‌ی قدرتمندی از پاور احتیاج دارد که واقعاً روش خوبی برای توسعه‌ی درگاه‌های PC شما نیست.
شما اغلب می‌توانید هاب‌های USB را که درون صفحه کلید PC و یا بر روی میزها قرار گرفته‌اند پیدا کنید و بسیاری از مانیتورها نیز شامل چند درگاه اضافی USB درون یک هاب هستند که بخشی از کیس مانیتور محسوب می‌شوند. در مورد دوم، تعداد افرادی که نمی‌دانند نمایش‌گرهای‌شان درگاه‌های USB دارند و پول زیادی صرف خرید یک هاب اکسترنال می‌کنند واقعاً تعجب‌برانگیز است. شما در عین حال درگاه‌های USB را بر روی برخی از مسیریاب‌ها و سرورهای رسانه‌ای هم پیدا می‌کنید.
این‌ها به ندرت به درد استفاده به عنوان یک هاب می‌خورند اما در عوض به شما اجازه می‌دهند آن‌ها را به دیوایس‌های مورد نظر خود متصل کنید. هر چند، از آن‌جایی که این‌ها اغلب از توانایی اتصال سیستم‌های ذخیره‌سازی یا اتصال سایر دیوایس‌ها به شبکه‌تان برخوردار هستند از نظر تکنیکی هاب محسوب می‌شوند.
منبع مقاله :
ماهنامه کامپیوتری بزرگراه رایانه شماره‌ی 188، سال هجدهم، شهریور 1394
این کانکتوری است که ما در همه جا می‌بینیم و کابل‌های USB را می‌توان در سرتاسر جهان پیدا کرد. اکثر کامپیوترها به همراه درگاه‌های USB متعددی که به شکل استاندارد بر روی آن‌ها وجود دارد ارائه می‌شوند خصوصاً سیستم‌های مدرن امروزی که دارای مادربردهایی با چندین درگاه و کیس‌های PC که کانکشن‌های جلویی هم دارند از چنین ویژگی برخوردار هستند. خیلی به ندرت اتفاق می‌افتد که کاربری با کمبود این کانکشن‌ها روبرو شود اما برای بعضی از افراد حتی بهترین PCها هم قابلیت اتصال کافی برای انجام کارهای‌شان را ندارند.
برای بقیه، یک PC قدیمی‌تر ممکن است به راحتی با کمبود درگاه ارتباطی روبرو شود و بنابراین فضای محدودی برای توسعه داشته باشد. حتی امکان دارد کاربران سیستم‌های قدیمی‌تر فاقد USBهای سریع‌تر باشند و بنابراین مجبور شوند دستی به سر و گوش PC خود بکشند. اگر شما نیز با چنین مشکلی روبرو هستید راه حل آن معمولاً به یک هاب USB یا کارت توسعه ختم می‌شود. این دیوایس‌ها که اغلب یونیت‌های اکسترنال هستند با تقسیم کردن درگاه فعلی به چندین درگاه می‌توانند درگاه‌های USB اضافی را به یک PC اضافه نمایند و در نتیجه تعداد دیوایس‌های USB که می‌توانند به طور همزمان به کامپیوتر متصل شوند افزایش می‌دهند. این یک سیستم بسیار ساده است: کافی است یک هاب جدید را به یک درگاه USB متصل کنید تا به تعداد درگاه‌هایی که هاب از آن پشتیبانی می‌کند دست پیدا نمائید.
همه‌ی هاب‌های USB شبیه هم نیستند و اگر به دنبال افزایش قابلیت اتصال USB کامپیوتر خود هستید و مطمئن نیستید بهترین گزینه‌ی پیش‌رو چیست، قبل از خرید باید با چند نکته آشنا شوید. ما قصد داریم در این مقاله نگاهی به این مسئله بیندازیم و کار را با بررسی کوتاه خود USB، چگونگی تکامل این تکنولوژی و جایاه فعلی آن آغاز می‌نمائیم زیرا این مسائل بر چگونگی خرید شما تأثیر می‌گذارند.
تحول و تکامل USB
USB اولین بار در دهه‌ی 1990 میلادی توسعه داده شد و هدفش این بود که به راه حلی برای اتصال تجهیزات جانبی پیچیده‌ی کامپیوتری که تعدادشان روزبه‌روز افزایش پیدا می‌کرد تبدیل شود.قبل از این که USB از راه برسد، مردم مجبور بودند با درگاه‌های سریال و موازی، کانکتورهای PS/2، درگاه‌های بازی و سایر کانکشن‌های ورودی اختصاصی سر و کله بزنند. هیچ استاندارد واقعی برای اتصال سخت افزار به PC وجود نداشت و نتیجه، تعدد درگاه‌هایی با سایزهای متفاوت و کانکتورهایی که به پشت PC وصل می‌شدند و فرآیند ست‌آپی که باعث می‌شد کاربران تازه کار کامپیوتر به دردسر بیفتند بود.
بنابراین به یک گزینه‌ی بهتر نیاز بود و ما با USB به یکی از این گزینه‌ها دست پیدا کردیم. با نام Universal Serial Bus، روشن بود که این به کانکشنی بدل خواهد شد که اتصال سخت افزار را به شکل استاندارد درخواهد آورد و همین کار را هم کرد. این کار اندکی طول کشید اما در نهایت اغلب کانکشن‌های دیگر از بین رفتند و فقط برای اهداف قدیمی بر روی برخی از PCها باقی ماندند. کانکتورهای PS/2 برای ماوس و صفحه کلید در بین اولین چیزهایی که از بین رفتند قرار داشتند و به زودی USB در این حوزه به قدرت اول تبدیل شد و فقط FireWire به رقیبی برای آن بدل گشت که در واقع هرگز شانس زیادی برای رقابت با USB پیدا نکرد.
USB 1.0 در سال 1996 منتشر شد و به سرعت انتقال حداقل 1.5Mbps و حداکثر 12Mbps دست پیدا کرد. این سرعت‌ها براساس استانداردهای امروزی بسیار پائین هستند اما وقتی به این نکته توجه کنید که اغلب سخت افزارهای USB در آن زمان به اندازه‌ی امروز قدرتمند نبودند این سرعت‌ها زیاد هم بد جلوه نمی‌کردند. اغلب کاربران از USB فقط برای دیوایس‌های ورودی استفاده می‌کردند و تعداد بسیار کمی حتی به ذهن‌شان خطور می‌کرد که روزی می‌توانند از آن برای انتقال داده استفاده نمایند.
هر چند با رشد روزافزون USB این موضوع تغییر پیدا کرد. USB 2.0 پرسرعت در سال 1998 منتشر شد و کارآیی تکنولوژی را با افزایش عظیم سرعت و رسیدن به 480Mbps به شکلی انفجاری بالا برد. این باعث شد تا USB به گزینه‌ی فوق‌العاده‌ای برای دیوایس‌های ذخیره‌سازی اکسترنال، حتی برای والیوم‌های بزرگ HDD تبدیل شود. سپس USB از منظر توسعه و پیشرفت یک دوران طولانی رکود و عدم فعالیت را تجربه کرد و USB 2.0 تقریباً 10 سال دوام یافت تا USB 3.0 در سال 2008 منتشر گردید.
این نسخه نیز چند سال و تا 2013 و زمانی که USB 3.1 از راه رسید و سرعت را دو برابر کرد و به 10Gbps رساند ادامه یافت. ممکن است USB حیات خود را با هدف فراهم نمودن یک پلاگ یونیورسال آغاز کرده باشد اما حتی همین موضوع هم در درون خود USB ساده نبود و به زودی ما با انواع و اقسام کانکتورهای USB روبرو شدیم.
با گذشت چند سال از عمر آن، خیلی‌ها USBهای اختصاصی را برای دیوایس‌های خود طراحی کردند که این موضوع باعث به وجود آمدن کانکتورهای اختصاصی و طرح‌های کوچک‌تر برای بازار موبایل گردید. کانکتور Type-A اصلی که اغلب ما با آن آشنا هستیم هنوز هم به شکل گسترده‌ای مورد استفاده قرار دارد. Yype-B که می‌توان آن را در دیسک‌های سخت اکسترنال و چاپ‌گرها پیدا کرد نیز چنین موقعیتی دارد. اگرچه محبوبیت مدل‌های کوچک‌تر با تبدیل mini-B به یکی از رایج‌ترین مدل‌ها و micro-B که امروزه بر روی دیوایس‌های متعددی وجود دارد رشد پیدا کرده است. UC-E6 یک کانکتور کوچک دیگر است، اگرچه به عنوان یک مدل non-USB طبقه‌بندی می‌شود.
در همین اواخر یکی از بزرگ‌ترین انتقاداتی که متوجه USB بود با ظهور جدیدترین نمونه‌ی آن یعنی Type-C برطرف شد. این یک کانکتور برگشت‌پذیر (reversible) است که مسائلی که کاربران با نسخه‌های قدیمی یک طرفه داشتند حل کرده است. هر دو انتهای این کابل جدید شبیه هم هستند بنابراین نیازی به درگاه‌های مختلف وجود ندارد.
از این کانکتور با عنوان نسخه‌ای که کاملاً با آینده سازگار است یاد می‌شود اما تا زمانی که مدل‌های قدیمی‌تر از صحنه خارج شوند باید آداپتورهای بسیار زیادی ساخته شود که این موضوع می‌توان مدت زمانی زیادی طول بکشد. این‌ها رایج‌ترین اشکال USB هستند اما مدل‌های بسیار زیادی دیگری هم وجود دارد که اغلب آن‌ها مدل‌های اختصاصی برای دیوایس‌ها یا کمپانی‌های خاص به شمار می‌روند.
نوعی که اغلب هاب‌های USB از آن بهره می‌گیرند استاندارد Type-A است. یک ویژگی رایج در USB، صرف‌نظر از نسل این کانکتور، توانایی آن در فراهم نمودن پاور محدود برای یک دیوایس است. اگرچه این قابلیت به سخت‌افزارهای کم پاور محدود است باعث می‌شود کابل‌های USB در برخی از مواقع بسیار سودمند شوند.
Hub
حال که با انواع و اقسام USB و چگونگی تحول و تکامل آن‌ها آشنا شدید، وقتی به دنبال خرید هاب USB هستید می‌توانید ایده‌ی بهتری از چیزی که می‌خواهید تهیه کنید به دست آورید. اگر به شکل آن‌لاین خرید می‌کنید، هاب‌های متعددی در دسترس‌تان قرار دارد اما حتی امروز هم همه‌ی آن‌ها جدیدترین مدل نیستند و در برخی از نمونه‌ها ممکن است حتی نیازی به جدیدترین مدل‌ها نداشته باشید.هاب‌ها به طور طبیعی از یک نمونه‌ی مختلف و با سطوح متفاوت کارآیی از سخت‌افزار پرسرعت پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال، شما هنوز هم می‌توانید هاب‌هایی که USB 2.0 و نه USB 3.0 هستند خریداری کنید. آن‌ها ارزان هستند و کار می‌کنند اما اگر سخت افزاری دارید که از USB 3.0 پشتیبانی می‌کند به تمام ویژگی‌های آن دست پیدا نمی‌کنید زیرا این هاب قادر به پردازش سرعت‌های بالاتر نیست.
شما حال توجه داشته باشید تنها در صورتی که یک USB hub را به یک درگاه سازگار با سرعت آن بر روی یک PC متصل کنید از سرعت‌هایی که بر روی آن قید شده است بهره‌مند خواهید شد. البته تکنولوژی USB با سرعت‌های قدیمی‌تر نیز سازگار است بنابراین اگر سخت افزار قدیمی داشته باشید مشکل زیادی برای‌تان ایجاد نمی‌شود.
یک دیوایس USB 2.0 به خوبی بر روی یک هاب USB 3.0 کار می‌کند؛ اما نمی‌توانید از مزایای سرعت بالاتری که این هاب فراهم می‌کند بهره‌مند شوید. این بدان معنا است که یک دیوایس USB 3.0 اغلب هنوز هم بر روی یک هاب قدیمی‌تر USB 2.0 کار می‌کند اما سرعت بالقوه‌ی آن توسط هاب محدود می‌شود و نمی‌تواند با حداکثر سرعت خود کار کند. تنها راهی که برای برطرف کردن این مشکل وجود دارد خرید یک هاب که از کانکتورهای Type-C پشتیبانی نمی‌کند است و حتی در این حالت نیز یک آداپتور ساده این مشکل را حل می‌کند. این بدان معنا است که شما به ندرت دیوایسی می‌خرید که نتوانید از آن استفاده کنید؛ فقط ممکن است به سرعتی پائین‌تر از چیزی که دیوایس شما قادر به رسیدن به آن است برسید. به همین علت، چک کردن سرعت دیوایس‌های متعددی که در اختیار دارید بسیار مهم است و باید به جدیدترین آن‌ها توجه نشان دهید (دیوایسی که از آخرین USB موجود پشتیبانی می‌نماید).
اگر مجموعه‌ای از دیسک‌های سخت USB2.0 کنار مدل‌های USB 3.0 دارید، اطمینان حاصل کنید یک هاب سازگار با USB 3.0 خریداری نمائید تا بتوانید از توانایی بالقوه‌ی همه‌ی دیوایس‌های‌تان بهره‌مند شوید. اگر فقط سخت افزار USB 2.0 در اختیار دارید و نمی‌خواهید به این زودی‌ها آن را ارتقا دهید، با خرید یک هاب USB2.0 در پول خود صرفه‌جویی نمائید زیرا این‌ها معمولاً ارزان‌تر هستند و سرعت بیش‌تر USB 3.0 را نیز از دست نمی‌دهید.
اگرچه برای این که در برابر آینده بیمه شوید خرید یک USB 3.0 کار عاقلانه‌ای است. استثناهایی برای این قانون هم وجود دارد و همیشه همین طور بوده است. این موضوع به دیوایس‌هایی مربوط می‌شود که واقعاً از مزیت سرعت افزایش یافته‌ی جدیدترین نسخه‌های USB بهره‌مند نمی‌شوند. اکثر صفحه کلیدها، ماوس و سایر دیوایس‌های ورودی نیازی به این سرعت ندارند بنابراین بهره‌ی اندکی از سرعت‌های بالاتر کسب می‌کنند. اما دیوایس‌های ذخیره‌سازی، رسانه‌ی اپتیکال و سایر دیوایس‌ها می‌توانند از سرعت‌های بالاتر بهره‌مند شوند بنابراین اگر به یک هاب فقط برای دیوایس‌های کم پاور نیاز دارید ممکن است به کارگیری یک هاب USB 3.0 سودی برای شما نداشته باشد.
در عین حال دانستن این که هاب را به کدام درگاه USB متصل می‌کنید نیز مهم است زیرا این موضوع بر کارآیی کلی تأثیر می‌گذارد. اتصال یک هاب USB 3.0 به یک درگاه USB 2.0 بر روی PC فقط باعث ایجاد گلوگاه برای هر دیوایسی که به هاب متصل می‌گردد می‌شود. تعداد زیادی از PCهای مدرن به همراه درگاه‌های USB یونیفورم ارائه می‌شوند و بنابراین شما ممکن است سیستمی با درگاه‌های USB 2.0 یا حتی USB 3.0 داشته باشید.
بسیاری از PCها، خصوصاً مدل‌های قدیمی‌تر چنین قابلیتی ندارند و فقط از یک سرعت برخوردار هستند. به عنوان مثال ممکن است یک PC درگاه‌های USB 3.0 بر روی مادربرد داشته باشد اما کیس PC فقط از درگاه‌های USB 2.0 در قسمت جلویی برخوردار باشد. درگاه‌هایی که بر روی مادربرد قرار دارند سریع‌ترند در حالی که درگاه‌های جلویی معملواً کندتر هستند. البته موضوع همیشه به این منوال پیش نمی‌رود بنابراین قبل از خرید و اتصال یک هاب بهتر است این مسئله را چک کنید.
پاور USB
مسئله‌ی دیگری که باید در نظر بگیرید پاور یا توان است. همان‌گونه که قبلاً اشاره کردیم، همه‌ی دیوایس‌های USB دارای پاور نیستند اما این قابلیت به درگاهی که به آن متصل می‌شوند بستگی دارد. اگر یک دیوایس USB نتواند پاور مورد نیاز خود را از طریق یک پلاگ پاور مجزا تأمین نماید قرار نیست به شکلی معجزه‌آسا و بدون یک پلاگ کار کند و این بدان معنا است که درگاه USB که به آن متصل می‌شود باید از پاور برخوردار باشد. در غیر این صورت، هیچ چیزی کار نمی‌کند.USB استاندارد می‌تواند در حدود 5.25 ولت پاور را از طریق یک درگاه ارسال نماید (PoweredUSB می‌تواند پاور بیش‌تری فراهم کند اما معمولاً برای دیوایس‌های حرفه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد) و این موضوع در مورد هاب‌های USB نیز مصداق دارد و برخی از دیوایس‌ها به پاوری بیش‌تر از این نیاز دارند و بدین ترتیب صرف‌نظر از توانایی درگاه USB برای تأمین این پاور به پاور خودشان احتیاج دارند.
شما می‌توانید دیوایس‌هایی پیدا کنید که با بیش‌تر از یک پلاگ USB تجهیز شده‌اند و به منظور کشیدن پاور به چندین درگاه متصل می‌شوند اما زیاد رایج نیستند و بدیهی است که فضای بیش‌تری اشغال می‌کنند، فضایی که ممکن است برای کارهای دیگر به آن نیاز داشته باشید. این برای درگاه‌های USB که در درون یک PC جای می‌گیرند مشکلی محسوب نمی‌شود خصوصاً آن‌هایی که بر روی مادربرد هستند زیرا این‌ها همیشه از توان و پاور برخوردار هستند. هر چند هاب‌هایی که در قسمت جلوی کیس PC قرار دارند همیشه چنین شانسی ندارند. برای این که از این موضوع سر در بیاورید باید کیس را باز کنید تا ببینید آیا یک کابل پاور از هاب به یک سوکت پاور بر روی مادربرد کشیده شده است یا نه. اگر قصد دارید از یک هاب اکسترنال استفاده کنید موضوع پاور نیز در این جا وجود دارد زیرا یک هاب فاقد پاور همیشه باید به یک درگاه USB که پاور را برای آن فراهم می‌کند متصل شود.
به همین علت اغلب آن‌ها چنین هاب‌هایی را به درگاه پشت PC متصل می‌کنند اما شما می‌توانید این کار را با یک درگاه که در جلوی PC قرار گرفته است نیز انجام دهید البته تا زمانی که پاور آن تأمین شود. اگر هابی دارید که از پاور مخصوص به خود برخوردار است هیچ دلیلی برای نگرانی وجود ندارد و هاب می‌تواند به هر جایی متصل شود.
آن‌برد یا آف‌برد؟
ممکن است یک USB hub را فقط یک دیوایس پلاستیکی کوچک که از طریق USB به PC متصل می‌شود بدانید و این موضوع کاملاً درست است اما کارت‌های توسعه نیز از نظر تکنیکی به نوعی هاب محسوب می‌شوند بنابراین باید به خاطر بسپارید نیازی نیست که فقط به نمونه‌های اکسترنال بچسبید.کارت‌های توسعه‌ی PCI درونی مدت زمان زیادی است در دسترس ما قرار دارند و آن‌ها یکی از بهترین روش‌های توسعه‌ی قابلیت USB کامپیوترها و همچنین روشی عالی برای اضافه نمودن کارآیی توسعه‌ی یافته‌ی USB به سیستم از طریق اضافه نمودن نسخه‌های بعدی USB که PC در حال حاضر فاقد آن است محسوب می‌شوند. به عنوان مثال اگر یک PC قدیمی که فقط از USB 1.0 یا USB 2.0 پشتیبانی می‌کند داشته باشید می‌توانید یک کارت توسعه‌ی USB 3.0 تهیه کنید تا بدین ترتیب بتوانید PC خود را از جدیدترین کارآیی USB برخوردار کنید.
این یک ارتقای عالی برای افرادی که از دیوایس‌های USB متعددی استفاده می‌کنند به شمار می‌رود خصوصاً دیسک‌های سخت اکسترنال و رسانه‌ی اپتیکال. این کارت‌ها در عین حال گران هم نیستند و معمولاً از چندین درگاه اضافی USB برخوردار هستند و در عین حال قابلیت‌های اتصال PC شما را افزایش می‌دهند.
کارت‌های USB داخلی به طور پیش‌فرض دارای پاور هستند زیرا به مادربرد متصل می‌شوند و معمولاً سریع‌تر بوده و کارآیی بهتری دارند و مستقیماً درون مادربرد جای می‌گیرند و از باس آن بهره می‌گیرند نه از یک کابل USB بیرونی. در عین حال دیوایس‌های کم‌تری میز کارتان را اشغال می‌کنند.
توسعه‌ی نامحدود؟
برای کاربرانی که به دنبال گزینه‌های کافی برای اتصال USB هستند استفاده از چند هاب به جای یکی و daisy chain کردن آن‌ها برای فراهم نمودن درگاه‌های بیش‌تری که به آن نیاز دارند غیرمعمول نیست. این روشی است که تکنولوژی USB به خوبی از آن پشتیبانی می‌کند و شما می‌توانید چندین هاب USB را به هم متصل کنید تا بتوانید تعداد درگاه‌ها را افزایش دهید. حتی اتصال یک هاب به درگاه USB کامپیوتر نیز نوعی daisy chaining به شمار می‌رود زیرا درگاهی که هاب را به آن متصل می‌کنید بخشی از خود هاب محسوب می‌شود که به کنترلر میزبان USB درون PC متصل شده است. هرچند برخلاف چیزی که اکثر مردم فکر می‌کنند، این کار نامحدود نیست و نقاط ضعف خودش را دارد. محدودیت دیوایس‌های متصل به USB، مثل هاب‌ها، 127 عدد است.این عدد بسیار بزرگی است که اغلب کاربران مسلماً به آن نمی‌رسند اما دانستن آن ضروری است. مسئله‌ی اصلی daisy chaining به محدودیت دیوایس‌ها مربوط نمی‌شود بلکه به سرعت ارتباط دارد. اگرچه می‌توانید به هر تعداد دیوایس را به هاب متصل کنید این کار بدین معنا است که فقط یک درگاه USB واحد همه‌ی آن‌ها را اداره می‌کند. در نتیجه، همه‌ی آن دیوایس‌ها داده‌ها را از طریق یک درگاه USB واحد ارسال و دریافت می‌کنند.
این باعث ایجاد یک گلوگاه می‌شود که اگر تعداد دیوایس‌ها معقول و منطقی باشد به چشم نمی‌آید اما هرچه تعداد آن‌ها افزایش پیدا کند سرعت افت می‌کند، خیلی زیاد افت می‌کند. مسئله‌ی دیگری که در این‌جا وجود دارد پاور است. همان‌گونه که قبلاً اشاره کردیم هاب‌های USB، حتی اگر پاور هم داشته باشند، فقط پاور محدودی فراهم می‌کنند و بسیاری از آن‌ها اصولاً فاقد پاور هستند. هرچه تعداد دیوایس‌ها بیش‌تر باشد، به پاور بیش‌تری نیاز خواهید داشت و این موضوع بدون شک به زنجیره‌ی قدرتمندی از پاور احتیاج دارد که واقعاً روش خوبی برای توسعه‌ی درگاه‌های PC شما نیست.
چیزی بیش‌تر از یک هاب
بخش اعظمی از هاب‌های USB مدل‌های آشنای شبیه جعبه هستند که از درگاه‌های USB که در جلوی آن‌ها قرار گرفته بهره‌مند هستند. آن‌ها ساده اما عملیاتی و برای اغلب کاربران مناسب به شمار می‌روند. هر چند، انواع دیگری از هاب‌های USB هم وجود دارد و برخی از آن‌ها درون سایر دیوایس‌ها قرار گرفته‌اند.شما اغلب می‌توانید هاب‌های USB را که درون صفحه کلید PC و یا بر روی میزها قرار گرفته‌اند پیدا کنید و بسیاری از مانیتورها نیز شامل چند درگاه اضافی USB درون یک هاب هستند که بخشی از کیس مانیتور محسوب می‌شوند. در مورد دوم، تعداد افرادی که نمی‌دانند نمایش‌گرهای‌شان درگاه‌های USB دارند و پول زیادی صرف خرید یک هاب اکسترنال می‌کنند واقعاً تعجب‌برانگیز است. شما در عین حال درگاه‌های USB را بر روی برخی از مسیریاب‌ها و سرورهای رسانه‌ای هم پیدا می‌کنید.
این‌ها به ندرت به درد استفاده به عنوان یک هاب می‌خورند اما در عوض به شما اجازه می‌دهند آن‌ها را به دیوایس‌های مورد نظر خود متصل کنید. هر چند، از آن‌جایی که این‌ها اغلب از توانایی اتصال سیستم‌های ذخیره‌سازی یا اتصال سایر دیوایس‌ها به شبکه‌تان برخوردار هستند از نظر تکنیکی هاب محسوب می‌شوند.
منبع مقاله :
ماهنامه کامپیوتری بزرگراه رایانه شماره‌ی 188، سال هجدهم، شهریور 1394
