USB: 20 let tehnologije, ki je poenotila računalništvo

Sprehodili smo se skozi dve desetletji razvoja standarda USB (Universal Serial Bus), enega najpomembnejših računalniških izumov od začetka 90. let prejšnjega stoletja. Preverili smo, kako je vplival na navade uporabnikov osebnih računalnikov, katere tehnologije je nadomestil in katere so zaradi njega propadle, pa tudi, kdo vse je (do zdaj neuspešno) izzval njegov monopol.

Cirkus s priključki in kabli Preden se je pojavil standard USB, je bilo na zadnji strani osebnega računalnika (oziroma na matični plošči) več različnih priključkov kot danes, saj je vsak kos opreme zahteval drugačnega. Tipkovnice in miške smo priklapljali na serijskega ali okrogli priključek PS/2, tiskalnike na velikega paralelnega.

Tudi igralci so morali svojo periferijo (igralne palice ali ploščke) priklopiti na namenski izhod (game port). Ker ni bil privzet del matičnih plošč, je bilo treba zanj dokupiti ločeno zvočno kartico (njihovi proizvajalci so ga pogosto vgrajevali vanje) ali namensko razširitveno kartico, ki smo jo vstavili v režo PCI na matični plošči.

Posledica ni bila le gneča kablov na zadnji strani računalnika in kartic v njem – starejši povezovalni standardi so bili manj kot kooperativni, kadar je šlo kaj narobe. Za nameček je bilo treba skrbno paziti na pine (kovinske iglice) v vhodnih in izhodnih priključkih, saj so bili izpostavljeni fizičnim poškodbam, ki so se hitro pripetile, če je uporabnik v računalnik poskusil vtakniti narobe obrnjen kabel.

Globalna iniciativa za poenostavitev osebnega računalništva Te težave je z razvojem standarda USB naslovilo združenje USB Implementers Forum, v katerega so vključena nekatera velika računalniška podjetja, med drugim tudi Microsoft, Intel in Apple. Po malce več kot enem letu razvoja so januarja 1996 izdali prvo različico USB-ja, 1.0, ki je podpirala hitrost prenosa podatkov do 12 megabitov na sekundo (oziroma 1,5 megabita za periferijo, kot so tipkovnice in miške).

USB se z različico 1.0 pri proizvajalcih osebnih računalnikov in opreme ni prijel, je bil pa bolj uspešen njegov septembra 1998 izdani polnaslednik USB 1.1, ki je odpravil nekaj težav s časovnim zamikom pri povezovanju in pretokom elektrike. 1.1 je tudi po zaslugi Appla, ki ga je v osebni računalnik (iMac) vdelal kot eden prvih proizvajalcev, je postal polnopravna alternativa obstoječim standardom povezovanja.

USB 2.0 in začetek propadanja velikih Ti so se dokončno začeli umikati, ko je bil leta 2000 predstavljen USB 2.0. Razvijalci standarda so uvideli potencial tehnologije, ki so jo ob prelomu tisočletja začeli vse bolj sprejemati tako uporabniki kot proizvajalci računalnikov in opreme zanje, ter naredili veliko hitrejšo različico. USB 2.0 je omogočal hitrost prenosa podatkov do 480 megabitov na sekundo.

USB, ki je bil kar 40-krat hitrejši od predhodnika, je bilo zdaj namreč smiselno implementirati na druga področja, kjer je počasnost standard prej ovirala. Pojavili so se medij za prenos podatkov, ključi USB, in začeli zabijati žeblje v krste disket, optičnih medijev CD in DVD ter prenosnih medijev za shranjevanje podatkov, kot je bil pogon ZIP. Določene notranje enote so s pospeškom USB-ja dobile možnost za selitev iz računalnika – adapterji za povezovanje mrežnega kabla, antene Wi-Fi in optični pogoni, na primer.

Z USB 2.0 je standard dozorel in postal vseprisoten. Praktično vsi osebni računalniki od sredine prejšnjega desetletja dalje so bili opremljeni s štirimi ali z več izhodi USB na zadnji strani, za priročnost so imeli dva ali tri še spredaj.

USB 3.0, ki je bil predstavljen novembra 2008, je zgoraj omenjene prednosti s petgigabitno prepustnostjo dodatno nadgradil, postale so še bolj uporabne. Nekajkrat višja hitrost prenosa podatkov glede na različico 2.0 je odpravila tudi ozka grla pri uporabi zunanjih adapterjev za mrežne kable ali Wi-Fi, ki podpirajo gigabitne (in hitrejše) internetne povezave. USB 3.1 je junija 2013 hitrost prenosa podatkov podvojil (deset gigabitov na sekundo).

Zaradi USB so iz nakupovalnih centrov izginile polnile postaje za mobilnike z ducatom različnih kablov S pojavom pomanjšanih različic priključkov USB, mini in micro za priklop na fotoaparate in mobilne telefone, je standard začel še eno revolucijo. Poenotil je polnjenje baterij mobilnih (in pozneje pametnih) telefonov. Združenje USB Implementers Forum je leta 2007 namreč predstavilo različico standarda, ki zna visoko izmenično napetost iz vtičnice pretvarjati v veliko nižjo enosmerno napetost, primerno za polnjenje baterij.

Vsi največji proizvajalci mobilnih telefonov so nato sprejeli mednarodni dogovor (iniciativo EPS, ki jo je leta 2009 predstavila Evropska komisija) za ukinitev različnih priključkov za polnjenje baterij in implementacijo univerzalnega. Vlogo je prevzel micro USB.

Kdo je napadel in bil pri tem poražen USB v 20 letih ni bil brez tekmecev. Najresnejši je bil standard FireWire (ali IEEE 1394), ki ga je razvil in osebne računalnike med letoma 1999 in 2011 z njim opremljal predvsem Apple.

Glavna prednost FireWire v primerjavi s standardom USB je bila hitrost, saj je prva različica (FireWire 400) omogočala 400 megabitov na sekundo (USB 1.1 le 12), druga pa 800 megabitov na sekundo (USB 2.0 pa 480). FireWire je tudi manj obremenil računalnikov procesor in omogočal dvosmerno izmenjavo podatkov (USB samo enosmerno), en sam priključek pa je omogočal priklop verižni priklop več naprav.

Zakaj FireWire torej ni mogel resneje ogroziti USB-jevega monopola? V prvi vrsti zato, ker je bila vdelava sestavnih delov za proizvajalca dražja, Applu pa je moral plačati tudi licenčnino. Nekateri proizvajalci pri tem tudi niso dobili blagoslova za uporabo imena FireWire, zato so se zatekali k drugim, kot je bil Sonyjev i.LINK, ali pa so preprosto obdržali zapleteni IEEE 1394. Ob preskoku s FireWire 400 na FireWire 800 je bilo v nasprotju z USB-jem, ki ima isti priključek že 20 let, treba menjati tudi kable.

Apple je FireWire pozneje nadomestil s standardom Thunderbolt, ki mu tudi ni uspelo izpodriniti USB-ja, a v trenutni izdaji med drugimi proizvajalci (Dell in HP, na primer) uživa največ podpore do zdaj, med drugim tudi zato, ker je združljiv z USB 3.1.

Največja nevarnost, ki preti standardu USB, je … … nevidna. Wi-Fi, NFC, Bluetooth, oblak in druge oblike brezžičnega povezovanja oziroma priročnega skladiščenja podatkov pri uporabnikih ubijajo potrebo po ožičeni računalniški periferiji in prenosni shrambi podatkov, kot so ključi USB.

To sicer še ne pomeni, da bo USB-ju kmalu odklenkalo, saj je za določena opravila še naprej nepogrešljiv – prenose zelo velikih datotek, nameščanje poljubnih operacijskih sistemov na mobilne naprave in seveda polnjenje baterij pametne prenosne elektronike. Čeprav je tehnologija za brezžično polnjenje že na voljo, je večidel še v plenicah, saj je (podobno kot nekdaj polnjenje s kablom) nestandardizirana in ima omejitve pri dosegu, učinkovitosti in hitrosti. Za nameček večino postaj za brezžično polnjenje poganjajo prav kabli USB.

V bližnji prihodnosti tako še ne pričakujemo, da bomo iz tega ali onega razloga videli upad uporabe naprav, ki podpirajo USB, se pa standardu kmalu obetajo velike spremembe. V ospredje se namreč prebija ovalni priključek USB-C, ki ga bo naprave mogoče vstaviti obrnjenega v katerokoli smer (zakaj je to pomembno, preverite v spodnjem okvirčku), izboljšal pa bo tudi hitrost in učinkovitost polnjenja baterij.