La comunicazione nell’era dei computer e degli smartphone sarebbe praticamente inconcepibile senza le porte USB. Oggi l’interfaccia seriale viene utilizzata per qualsiasi tipo di trasferimento di dati tra due dispositivi che possono essere collegati tra loro durante il funzionamento. Tuttavia, non tutte le connessioni USB sono uguali: una volta introdotta come interfaccia standard, da allora si sono sviluppati numerosi tipi diversi di prese e spine. In questa panoramica spieghiamo le differenze tra i singoli tipi di connettore USB e il loro utilizzo.
- L’USB si basa su un’architettura seriale. I dati possono quindi essere trasferiti bit per bit (cioè in serie) da una periferica all’altra.
- Se si utilizza un hub USB, è possibile collegare al master un massimo di 127 periferiche contemporaneamente tramite una porta. Inoltre, tra due porte o hub devono esserci almeno 5 m di distanza.
- USB-C è l’unico standard compatibile con tutte le altre specifiche USB.
Indice dei contenuti
1. la storia dello standard USB
Lo standard USB (“Universal Serial Bus”) è stato introdotto nel 1996 da noti produttori come Intel per sostituire le interfacce seriali, parallele e COM, allora predominanti. L’obiettivo era quello di creare una connessione universale con cui collegare computer e periferiche nel modo più semplice possibile. Oggi, grazie all’opzione “hot plugging”, l’USB è presente persino negli smartphone e nei televisori, e anche i moderni elettrodomestici come le macchine da caffè o i frigoriferi ne sono dotati da tempo.
1.1 USB 1.0 e USB 1.1 – La prima generazione
L’esordio dell’USB 1.0 alla fine del 1996 non fu sotto una buona stella: sebbene la velocità di trasferimento di 12 Mbit/s fosse significativamente superiore a quella delle interfacce comuni, i comuni sistemi operativi Windows (soprattutto Windows 95 e Windows NT) non supportavano lo standard. Inoltre, mancavano le periferiche adatte, motivo per cui l’USB era molto indietro rispetto al bus Firewire (IEEE1394) di Apple, che aveva una velocità di trasferimento dati più di 30 volte superiore.
Nel 1998 è stata rilasciata una versione rivista con USB 1.1, in cui sono stati eliminati alcuni errori nel software interno. Tuttavia, poiché la velocità di trasmissione dei dati non è stata adeguata, la nuova specifica non ha avuto il successo sperato.
1.2 USB 2.0 – La generazione più diffusa
La grande svolta è avvenuta nel 2001 con l’introduzione dell’USB 2.0. Con un salto da 12 Mbit/s a 480 Mbit/s, la velocità di trasferimento è aumentata improvvisamente di 40 volte.
Inoltre, la corrente massima è stata aumentata da 0,1 A a 0,5 A. Ciò significa che d’ora in poi si potranno collegare senza problemi anche dispositivi con una corrente maggiore. Ciò significa che d’ora in poi potranno essere collegati senza problemi anche dispositivi con requisiti di potenza più elevati, come dischi rigidi esterni , fotocamere o videoregistratori.
Buono a sapersi: L’USB 2.0 è ancora oggi lo standard più diffuso e anche i dispositivi attuali che funzionano già con l’USB 3.0 o superiore hanno ancora prese che supportano l’USB 2.0 nella maggior parte dei casi.
1.3 USB 3.0 e USB 3.1 – L’ultima generazione
Nel 2008, l’USB 3.0 ha rappresentato il passo successivo nella scala evolutiva. Con 5 Gbit/s, la velocità di trasferimento dati precedente è stata ulteriormente potenziata. Inoltre, i connettori USB 3.0 dispongono di cinque contatti aggiuntivi per l’invio e la ricezione (SSRX+ e SSRX- oltre alla linea di terra GND) e di una corrente massima di 0,9 A rispetto alle versioni 2.0.
La concorrenza non dorme: spinti dal successo della nuova generazione, Apple e Intel stanno rilasciando un’alternativa 2,5 volte più veloce all’USB 3.0 con l’interfaccia Thunderbolt. La nuova Thunderbolt 3 è addirittura 25 volte più veloce.
Dallostandard USB 3.0 sono emersi due nuovi standard: USB 3.1 (Gen1) è un USB 3.0 tecnicamente migliorato con una velocità di trasferimento simile e le stesse specifiche, mentre USB 3.2 (Gen2) SuperSpeed+ sarebbe teoricamente possibile anche a 10 Gbit/s. Anche l’intensità di corrente è stata aumentata: con un massimo di 5A, non c’è praticamente più limite ai dispositivi collegabili.
1.4 USB 3.2 – La generazione futura
Nel luglio 2017 è stato pubblicato l’ultimo standard USB 3.2, attualmente ancora in fase di implementazione tecnica. Tuttavia, i primi test sono già stati molto promettenti e con le nuove specifiche dovrebbero essere possibili velocità di trasmissione dati fino a 20 Gbit/s.
Buono a sapersi: Secondo l’USB-IF (USB Implementers Forum), i primi componenti e dispositivi per PC con USB 3.2 dovrebbero essere disponibili nei negozi verso la metà del 2019. Tuttavia, probabilmente ci vorrà ancora un anno prima che il nuovo standard si affermi completamente.
La seguente panoramica mostra un confronto diretto tra i suddetti standard USB:
| Standard | USB 1.0 | USB 2.0 | USB 3.0 | USB 3.1 | USB 3.2 |
|---|---|---|---|---|---|
| Velocità di trasferimento massima | 12 Mbit/s | 480 Mbit/s | 5 Gbit/s | 10 Gbit/s | 20 Gbit/s |
| Corrente massima | 0,5 A | 0,5 A | 0,9 A | 5 A | Nessuna specifica |
2 Panoramica dei diversi tipi di spina USB
Nel corso degli anni, oltre ai vari standard, si è affermata un’intera gamma di tipi di spine e prese USB progettate per diversi ambiti di applicazione.
USB tipo AL’USB di tipo A è il tipo più comune di connettore USB e viene utilizzato su dispositivi quali mouse, tastiere, chiavette o lettori USB. Anche le porte USB posteriori e laterali dei computer o dei notebook sono di tipo A come standard. |
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USB di tipo BQuesto tipo di spina si trova raramente oggi; solo alcune stampanti o fax di vecchia data dispongono ancora di una connessione USB B. Tuttavia, solo pochissimi computer moderni dispongono dei connettori di accoppiamento appropriati, motivo per cui in questi casi si utilizza solitamente un cavo da tipo B a tipo A. |
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USB Mini BIl Mini USB di tipo B è una versione ridotta di un connettore USB convenzionale con dimensioni più piccole, che non si trova principalmente nei lettori MP3 o nelle fotocamere digitali. |
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USB Micro A e Micro BI connettori USB Micro A e Micro B (nell’immagine è mostrato solo il tipo B) si differenziano principalmente per la loro forma: La spina Micro A ha una forma rettangolare, mentre le spine Micro B terminano con una forma trapezoidale. Il tipo Micro USB A si trova solo raramente su alcuni dischi rigidi esterni o altre periferiche di piccole dimensioni. Il tipo B, invece, è lo standard comune per gli smartphone attuali. Le connessioni Micro USB possono funzionare in entrambe le direzioni, il che rende possibile, ad esempio, il trasferimento di dati mentre il telefono cellulare è in carica. |
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USB 3.0 Micro BQuesta forma di connettore si trova principalmente sui dispositivi mobili (ad es. dischi rigidi esterni o lettori di schede) con USB 3.0. Visivamente, l’USB 3.0 Micro B ricorda un connettore USB Micro esteso, che è sostanzialmente quello che è. |
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USB di tipo CL’USB di tipo C è compatibile con tutte le specifiche USB e finirà per sostituire le precedenti connessioni USB-A e USB-B. La particolarità di questo connettore è che può essere inserito in qualsiasi direzione. L’USB C è attualmente lo standard per tutte le applicazioni USB 3.1. Questo tipo di connettore è attualmente presente soprattutto sui nuovi smartphone, ma in futuro sarà utilizzato anche per collegare i display. |
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3 E cos’è questa storia dei colori?
Come se i diversi tipi non fossero già abbastanza confusi, i connettori USB non solo hanno forme diverse, ma anche colori diversi in relazione alle connessioni:
- Ilbianco/nero indica un connettore USB 1.0 o USB 2.0 standard.
- Ilblu indica una nuova porta USB 3.0 con una velocità di trasferimento particolarmente elevata.
- Ilgiallo indica porte con alimentazione permanente (anche quando il computer è spento).
Buono a sapersi: L’assegnazione dei colori non fa parte delle specifiche USB, pertanto non sempre viene rispettata in modo rigoroso. Ad esempio, alcune schede madri hanno ancora porte USB rosse, che possono essere una porta USB 2.0 o una porta USB 3.0. In caso di dubbio, consultare il manuale.