История USB

Экран, похожий на осциллограф

В 1951 году в MIT заработал Whirlwind, один из ранних компьютеров с выводом текста и графики на экран. Его круглый дисплей на электронно-лучевой трубке напоминал осциллограф.

Процессор больше не ждёт периферию

Программы поступали в компьютер с внешних носителей, а результаты уходили на принтер или ленту. Пока медленная периферия передавала данные, дорогой процессор мог простаивать.

В IBM 709, анонсированной в 1957 году, обмен с устройствами поручили отдельным каналам ввода-вывода. Процессор продолжал вычисления, пока они занимались передачей данных.

RS-232: данные идут по очереди

В 1960 году EIA выпустила RS-232 для связи терминала с аппаратурой передачи данных, обычно модемом. Биты шли один за другим. Такой способ передачи называли serial, то есть последовательным.

Электромеханические телетайпы могли передавать данные токовой петлёй. В RS-232 значения битов обозначали уровнями напряжения.

С последовательными портами закрепились 25-контактный DB-25 и более поздний 9-контактный DE-9. Последний часто называли DB-9. Этот COM-порт надолго остался на задней стенке ПК.

Октябрь 1962

Данные можно унести вместе с диском

IBM представила накопитель 1311 со съёмным пакетом дисков. Пакет можно было вынуть, унести и установить в другой совместимый накопитель.

Деревянная мышь с кабелем

Билл Инглиш построил первый прототип мыши по идее Дугласа Энгельбарта. Деревянной коробочкой двигали по столу, чтобы управлять указателем на экране. Кабель напоминал хвост, и за устройством закрепилось название «мышь».

1970–1981

Принтер получает параллельный интерфейс

Принтер Centronics 101 принимал несколько битов одновременно, каждый по своему проводу. Это отличалось от последовательной передачи, при которой биты шли по очереди.

Позже параллельный порт появился на IBM PC. На стороне принтера использовали 36-контактный разъём Centronics, а на стороне ПК стоял DB-25.

Дискета меняет способ переноса данных

IBM начала поставлять восьмидюймовый дисковод 23FD. Первые дискеты предназначались для загрузки данных в большие машины и были доступны только для чтения. Носитель диаметром около двадцати сантиметров в обычный карман не помещался.

Позднее дискеты и приводы стали меньше. Для каждого формата по-прежнему требовался подходящий дисковод.

DE-9 для монитора и других устройств

С IBM PC вышла монохромная видеоплата MDA. Монитор подключали к её девятиконтактному разъёму DE-9.

Такой же корпус разъёма встречался у последовательных портов и некоторых мышей. Контакты передавали разные сигналы, поэтому похожие снаружи подключения не были взаимозаменяемыми.

Мыши Microsoft и Apple подключаются по-разному

Microsoft выпустила мышь для IBM-совместимых ПК, а Apple снабдила мышью Lisa. Для каждой платформы нужны были свои подключение и драйверы.

В продаже уже была Xerox Star с мышью: она вышла в 1981 году. Теперь устройство появлялось и на других платформах, хотя общего способа подключить его к компьютеру ещё не существовало.

PS/2 для мыши и клавиатуры, VGA для экрана

В линейке IBM PS/2 мышь и клавиатура получили шестиконтактные разъёмы mini-DIN. Тогда же IBM представила VGA с пятнадцатью контактами для монитора.

Гнёзда PS/2 выглядели одинаково, и их легко было перепутать. Позднее назначение стали часто обозначать цветом.

15 января 1996

Семь компаний договариваются о USB

15 января вышла спецификация USB 1.0. Над ней работали Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Nortel. Одним из сторонников более простого подключения периферии был инженер Intel Аджай Бхатт.

Universal Serial Bus, универсальная последовательная шина, поддерживала скорости 1,5 и 12 Мбит/с. Через хабы к компьютеру подключали несколько устройств. Система обнаруживала их после подключения и могла питать небольшую периферию.

На стороне компьютера использовали Type-A, на стороне устройства ставили Type-B. Для подключения больше не требовалось выключать компьютер.

Август 1998

iMac делает ставку на USB

В августе Apple выпустила iMac G3 с клавиатурой и мышью на USB. В нём не было прежних ADB и SCSI, а также дисковода гибких дисков. Ethernet, модем, аудиоразъёмы и инфракрасный интерфейс остались.

Выход iMac ускорил появление USB-периферии для Mac. На ПК стандарт распространялся благодаря поддержке чипсетов и операционных систем, а также работе производителей устройств.

2002–2008

Производители флешек спорят о патентах

Коммерческие USB-флешки продавали уже в 2000 году. Trek выпускала ThumbDrive, а M-Systems выпускала DiskOnKey. Эти устройства начали разрабатывать до появления USB 2.0.

Компании спорили о действительности патентов и о том, нарушали ли их конкурирующие изделия. В Сингапуре Trek выиграла дело в 2005 году.

В Великобритании патент GB 2371653 отозвали в ноябре 2006 года. Апелляцию отклонили в январе 2008-го.

Июнь 2009

Европа договаривается об общей зарядке

Европейская комиссия поддержала добровольный меморандум производителей. Телефоны с передачей данных должны были заряжаться от совместимых источников на основе Micro-USB.

К собственному разъёму телефона разрешалось подключать переходник. Apple тоже подписала меморандум, но устанавливать Micro-USB в каждый iPhone он не обязывал.

Август 2014

USB-C можно вставить любой стороной

В августе завершили спецификацию USB Type-C. Компактный разъём можно было вставлять любой стороной. Угадывать положение штекера больше не требовалось.

Скорость передачи данных, мощность зарядки и подключение монитора оставались отдельными характеристиками. Они зависели от обоих устройств и кабеля.

Октябрь 2015

USB Killer повреждает компьютер

Исследователь Dark_Purple показал USB Killer v2.0. В корпусе, похожем на флешку, устройство накапливало заряд и подавало импульсы около −220 В на сигнальные линии USB.

Dark_Purple сообщил, что эксперимент повредил контроллер тестового ноутбука.

2015-2016

Бенсон Лёнг находит неисправные кабели USB-C

Инженер Google Бенсон Лёнг начал публиковать проверки USB-C кабелей и переходников с Amazon.

В переходном кабеле USB-A → USB-C резистор сообщает устройству, какой режим питания доступен со стороны старого источника. При неверном номинале устройство могло рассчитывать на ток 3 А, хотя источник не был обязан его обеспечивать. Этот резистор не показывает, какой ток выдерживает сам кабель.

В отзыве о кабеле SurjTech Лёнг описал перепутанные линии питания и повреждение своего компьютера. В марте 2016 года Amazon запретила продажу USB-C кабелей и адаптеров, не соответствующих спецификациям USB-IF.

Сторонние доки вызывают поломки Switch

Некоторые пользователи Nintendo Switch сообщали, что после работы со сторонним доком консоль переставала заряжаться.

Инженерный разбор 2019 года связывал часть поломок с ошибками в питании отдельных моделей доков. При подключении через USB-C устройства должны были правильно согласовывать питание.

Одна скорость получает несколько названий

Режим 5 Гбит/с называли USB 3.0, затем USB 3.1 Gen 1 и USB 3.2 Gen 1. Новые версии добавляли другие скорости: USB 3.1 принесла 10 Гбит/с, а USB 3.2 принесла двухполосный режим до 20 Гбит/с.

По надписи USB 3.2 уже нельзя было понять, поддерживает устройство 5, 10 или 20 Гбит/с. Для выбора приходилось смотреть на скорость и обозначение Gen. Скорость соединения при этом оставалась верхней границей, а копирование файлов зависело ещё и от накопителя.

Сентябрь 2019

USB4 объединяет передачу данных и видео

Intel передала протокол Thunderbolt, на основе которого разработали USB4. В сентябре USB-IF объявила о публикации спецификации с полосой до 40 Гбит/с.

Данные и видео могли делить одно высокоскоростное соединение. Поддерживаемые режимы и совместимость с Thunderbolt 3 зависели от конкретного устройства.

Май 2021

Power Delivery повышает предел до 240 Вт

USB Power Delivery 3.1 расширила питание со 100 до 240 Вт. Прежний предел составлял 20 В при токе 5 А. В расширенном диапазоне EPR напряжение могло достигать 48 В.

Для 240 Вт требовались совместимые источник, устройство и EPR-кабель. Кабель на 100 Вт мог выдерживать те же 5 А, но для повышенного напряжения этого было недостаточно. Повышенный предел позволял производителям использовать USB-C в технике, которой раньше требовался отдельный силовой разъём.

Октябрь 2022

Европарламент голосует за общий зарядный порт

4 октября Европейский парламент поддержал единый зарядный интерфейс: 602 голоса за, 13 против. Директива (EU) 2022/2380 датирована 23 ноября и вступила в силу 27 декабря 2022 года.

Производителям дали время на переход. Для основных перечисленных категорий требования начали применять в декабре 2024 года, для ноутбуков срок наступил в апреле 2026-го.

Апрель 2023

ФБР предупреждает о публичных USB-зарядках

Денверское отделение ФБР посоветовало избегать бесплатных общественных USB-зарядок. Модифицированное подключение могло дать злоумышленнику доступ к устройству. Этот класс атак называли juice jacking.

Предупреждение не показывало, насколько распространены такие атаки. Для зарядки можно было пользоваться своим сетевым адаптером с обычной розеткой или собственным пауэрбанком.

Сентябрь 2023

iPhone получает USB-C

В сентябре Apple представила iPhone 15 с USB-C. До начала применения европейских требований оставалось больше года.

У обычного iPhone 15 передача данных была ограничена USB 2 до 480 Мбит/с. iPhone 15 Pro поддерживал USB 3 до 10 Гбит/с с подходящим кабелем. Снаружи разъёмы выглядели одинаково.

28 апреля 2026

USB-C для ноутбуков в ЕС

28 апреля закончился отдельный переходный срок для ноутбуков, подпадающих под европейские требования общего зарядного интерфейса.