آسا الکترونیک

واردات ، تهیه و توزیع انواع : کانکتور ، ابزار و قطعات الکترونیک

AsA Electronic

سبد خرید خالی می باشد

#عنوانتعدادواحدجمع#

  • تکامل کانکتور USB   در دوازده مرحله روند برتر فناوری اتصالات

    تکامل کانکتور USB در دوازده مرحله روند برتر فناوری اتصالات

    20 سال گذشته به دلایل خوبی دهه های اختلال نامیده شده است. در این مدت، فناوری‌ها و محصولات جدیدی معرفی شده‌اند، به اوج خود رسیده‌اند و با سرعتی که قبلاً دیده نشده است، منسوخ شده‌اند.

    تکامل اتصالات USB: 12 روند برتر فناوری اتصالات


    20 سال گذشته به دلایل خوبی دهه های اختلال نامیده شده است. در این مدت، فناوری‌ها و محصولات جدیدی معرفی شده‌اند، به اوج خود رسیده‌اند و با سرعتی که قبلاً دیده نشده است، منسوخ شده‌اند.
    تشخیص سرعت یک فناوری مخرب می تواند بر محصولات پیشرفته فعلی تأثیر بگذارد، می تواند در پیش بینی تغییرات و ایجاد پاسخ مناسب به تقاضاهای بازار برای ارتقای مداوم عملکرد، هم در سطح سیستم و هم در سطح اجزا، مفید باشد.
    این اولین مقاله از مجموعه مقالاتی است که به بررسی پیشرفت های مهم منتخب که در 20 سال گذشته در صنعت الکترونیک رخ داده است، می پردازد.



    2000

    2010

    2020

    USB 1.0 @ 1.5Mb/s

    USB 3.0 @ 5Gb/s

    USB 4 @ up to 40Gb/s

    Blackberry

    iPhone

    Smartphones as an interface device

    3G cellular

    4G cellular

    5G cellular

    3.125Gb/s NRZ

    25Gb/s NRZ

    112Gb/s PAM4

    Rise of data centers

    Cloud computing

    Edge / Fog computing

    Copper circuits

    Increasing fiber options

    Silicon photonics / expanded beam technology

    Many proprietary connectors

    Licensed second-sourced connectors

    Rise of open component / system standards

    PCIe 1.0 @ 2.5GT/s

    PCIe 3.0 @ 8GT/s

    PCIe 5.0 @ 32 GT/s

    10Gb Ethernet

    40/100Gb Ethernet

    200/400Gb Ethernet

    Multilayer enhanced FR4 backplanes

    Multilayer high-performance laminate backplanes

    Orthogonal midplane, cable backplanes twinax cabling

    Chip feature size 90nm

    Chip feature size 32nm

    Chip feature size 5-10nm

    Antenna TV

    Cable TV

    Streaming TV





    کانکتورهای گذرگاه سریال جهانی

    عملکرد هر دستگاه محاسباتی می‌تواند با محدود کردن ظرفیت آن برای پذیرش و تحویل داده‌ها به دنیای خارج به شدت مختل شود.
    یک گلوگاه داده در پنل ورودی/خروجی (I/O) باعث کاهش توان عملیاتی اطلاعات تا ظرفیت کمترین بازده پورتال می شود.
    برای سال‌های متمادی، انواع کانکتورهای پوسته D زیر مینیاتوری 15 و 25 پین قادر به ارائه نرخ داده ورودی/خروجی کافی برای دستگاه‌های جانبی بودند. با خاستگاه آن در دنیای کاربردهای نظامی،تماس های پین و سوکت قابل اعتماد و پوسته های ناهموار،این کانکتورها با قیمت های مصرف کننده به نسخه های تجاری تغییر یافتند و به یک استاندارد واقعی تبدیل شدند.
    در همه چیز از اتصالات ویدیویی گرفته تا برنامه های رابط ماوس و صفحه کلید ظاهر می شود. با افزایش تقاضا برای نرخ داده از کیلوبایت به مگابایت،و فضای موجود برای اتصال خارجی کاهش یافت، رابط های کانکتور جدید مورد نیاز بود. در سال 1996،

    کنسرسیومی از رهبران صنعت الکترونیک انجمن اجراکنندگان USB را تشکیل دادند و اولین نسخه از رابط Universal Serial Bus را منتشر کردند.
    USB 1.1 تصفیه شده مشخصات با هدف جایگزینی یک آرایه گیج کننده از رابط های موجود منتشر شد که سازگاری میان آرایه در حال گسترش دستگاه های جانبی را تهدید می کرد.

    از جمله فلش مموری و هارد اکسترنال،  اسکنرها و پرینترها
    سرعت انتقال اولیه 1.5 مگابایت بر ثانیه از طریق یک رابط مستطیلی نسبتا کوچک با استفاده از کنتاکت های برگ با نیروی درج کم بود که می توانست هزاران چرخه جفت گیری را پشتیبانی کند. محفظه فلزی کاربرپسند و پوسته پشتی قالب گیری شده فقط در یک جهت جفت می شوند.اطمینان از قطبیت مناسب مزیت اصلی استاندارد USB توانایی ارائه قدرت و همچنین سیگنال است.

    فعال کردن دستگاه های راه دور بدون منبع تغذیه خارجی.  کنتاکت‌های سیگنال فرو رفته بودند تا به کنتاکت‌های برق اجازه دهند ابتدا جفت شوند. این قابلیت "اتصال نری-مادگی داغ" یکی دیگر از ویژگی های کلیدی رابط USB است. پیکربندی استاندارد USB A و B به سرعت به وضعیتی مشابه دست یافت و به طور گسترده در سراسر صنعت مورد استفاده قرار گرفت.

    اتصالات سریعتر و همه کاره تر رابط USB نمونه کاملی از استانداردی است که به تکامل خود ادامه داد تا نیازهای عملکرد و بسته بندی صنعتی را برآورده کند. استاندارد USB 2.0 که در سال 2000 منتشر شد تا 480 مگابیت بر ثانیه رتبه بندی شد.

      علاوه بر حفظ همان فاکتورهای فرم A و B، دو نسخه مینیاتوری نیز معرفی شدند. USB Mini-A و B تراکم سیگنال رابط را برای رسیدگی به بازار رو به رشد دستگاه های قابل حمل بهبود بخشیدند. از جمله رایانه‌های لپ‌تاپ و تبلت‌ها، جایی که فضای ورودی/خروجی در آن بسیار عالی است.  کانکتورهای Micro A و B فضای کمتری را در دستگاه ها مصرف می کردند. مزیت اضافی توزیع نیرو همراه با داده ها، کلاس های کاملاً جدیدی از تجهیزات را باز کرد. این کانکتورهای کوچک شده به سرعت به یک استاندارد در برنامه های شارژ تبدیل می شوند.

    در سال 2011، ارتقاء به USB 3.0 چندین پیکربندی رابط جدید را معرفی کرد و نرخ انتقال را به حداکثر 4.8 گیگابیت بر ثانیه رساند.

    یک کانکتور 9 پین به نام "Super speed USB" دارای دو ردیف کنتاکت است تا امکان استفاده از پروفایل استاندارد پوسته A و همچنین سازگاری الکتریکی با عقب را فراهم کند.

      نوع جدید B نمایه جدیدی را معرفی کرد،


      در حالی که یک پیکربندی Micro B که به عنوان رابط "جانبی" شناخته می شود در برنامه های هارد دیسک حافظه خارجی استاندارد شده است.

    USB 3.1 Gen 2 سرعت انتقال 10 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می دهد و زمانی که انجمن Implementors اعلام کرد USB 3.2 با سرعت 20 گیگابایت بر ثانیه کار می کند، سردرگمی ایجاد کرد.
     
    استاندارد فعلی
    USB Type-C جدیدترین و سریع‌ترین رابط در خانواده است و در نهایت این مشکل را حل کرد که نسخه‌های قبلی نیاز به اتصالات فقط در یک جهت داشتند.  USB - C از یک رابط 24 پین متقارن ناهموار استفاده می کند که قابل برگشت است.
      نه تنها 60 درصد کوچکتر از نوع A است، بلکه اکنون دارای نرخ انتقال 10 گیگابیت بر ثانیه با قابلیت توزیع تا 100 وات برق است. یک برنامه افزودنی تا حدودی گیج کننده با نام USB 3.2 Gen 2×2 دارای سرعت 20 گیگابایت بر ثانیه است.

      هرگز از دستاوردهای فعلی راضی نیستید انجمن اجرایی USB مشخصات USB 4 را در سپتامبر 2019 منتشر کرد. این کانکتور نوع C باقی خواهد ماند اما از فناوری Intel Thunderbolt 3 با نرخ انتقال تا 40 گیگابیت بر ثانیه یکپارچه خواهد شد.  USB 4 با پروتکل های USB Type-C سازگار است،از جمله USB 3.2، Display Port و Thunderbolt 3،

    ساده سازی اتصال برای نسل های کاملاً جدید تجهیزات. انتظار می رود تا سال 2021 دستگاه هایی با این رابط جدید مجهز شوند.  استانداردی که ثابت است شانس کمی برای مرتبط ماندن در صنعتی که در حال تجربه تغییرات مداوم است، دارد. انجمن پیاده‌سازان USB تعهد خود را به ارتقاء مداوم نشان داده است.  USB را قادر می سازد تا همچنان نقش کلیدی را در طراحی تجهیزات نسل بعدی ایفا کند.



    سوالات متداول

    ۱. سوال: تفاوت بین USB 2.0 و USB 3.0 چیست؟
     
    پاسخ: تفاوت اصلی بین USB 2.0 و USB 3.0 در سرعت انتقال داده است. USB 2.0 حداکثر سرعت ۴۸۰Mb/s را ارائه می‌دهد در حالی که USB 3.0 می‌تواند داده‌ها را با سرعت تا ۵Gb/s (حدود ۱۰ برابر سریع‌تر از USB 2.0) منتقل کند. USB 3.0 همچنین بهبودهایی در مدیریت انرژی و پشتیبانی از دستگاه‌های با قدرت بالاتر را ارائه می‌دهد.
     
    ۲. سوال: آیا کانکتورهای USB 2.0 با USB 3.0 سازگار هستند؟
     
    پاسخ: بله، کانکتورهای USB 2.0 و USB 3.0 به صورت فیزیکی سازگار هستند. این بدان معناست که شما می‌توانید یک دستگاه USB 3.0 را به یک پورت USB 2.0 متصل کنید و برعکس، اما سرعت انتقال داده‌ها به پایین‌ترین استاندارد محدود خواهد شد.
     
    ۳. سوال: USB - C چگونه با سایر استانداردهای USB متفاوت است؟
     
    پاسخ: USB - C نوع جدیدی از کانکتور است که با طراحی کوچکتر و قابل برگردان شناخته می‌شود. این کانکتور نه تنها از نرخ‌های انتقال داده بالاتر (تا ۱۰Gb/s در USB 3.1) پشتیبانی می‌کند، بلکه قادر به انتقال قدرت تا ۱۰۰ وات نیز می‌باشد، که این امر آن را برای استفاده‌های گوناگون از جمله شارژ دستگاه‌ها مناسب می‌سازد.
     
    ۴. سوال: چرا USB 3.1 و USB 3.2 سردرگم کننده هستند؟
     
    پاسخ: سردرگمی مربوط به USB 3.1 و USB 3.2 بیشتر به دلیل نحوه نامگذاری و نرخ‌های انتقال مختلف است. USB 3.1 با نرخ انتقال ۱۰Gb/s معرفی شد، در حالی که USB 3.2 قابلیت انتقال داده‌ها با سرعت تا ۲۰Gb/s را دارد. این تفاوت‌ها ممکن است برای کاربران عادی کمی گیج کننده باشد.
     
    ۵. سوال: USB 4 چه ویژگی‌های جدیدی ارائه می‌دهد؟
     
    پاسخ: USB 4 با ادغام فناوری Thunderbolt 3 ارائه شده است که نرخ‌های انتقال داده تا ۴۰Gb/s را فراهم می‌کند. این استاندارد همچنین سازگاری عقب‌گرد با USB-C و پروتکل‌های قبلی مانند USB 3.2 و Thunderbolt 3 را دارد. USB 4 برای ارائه سرعت‌های بالاتر و انعطاف‌پذیری بیشتر در اتصالات طراحی شده است
×