نسخه‌های USB: فرق سرعت USB 2.0، USB 3.2 و USB4

نسخه‌های USB در اصل ردیف‌های سرعت انتقال داده‌اند، نه شکل درگاه: USB 2.0 تا ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه، USB 3.2 تا ۲۰ گیگابیت بر ثانیه و USB4 تا ۸۰ گیگابیت بر ثانیه. سرعتی که در عمل می‌گیرید را کندترین حلقه‌ی زنجیره تعیین می‌کند؛ یعنی درگاه رایانه، کابل، هاب و خود دستگاه. در این راهنما نسخه‌های USB را کنار هم می‌گذاریم، نام‌های گیج‌کننده را باز می‌کنیم و نشان می‌دهیم هنگام خرید هاب یا کابل به چه نوشته‌ای نگاه کنید.

نسخه‌های USB در یک نگاه: ۶ ردیف سرعت

سازمان USB-IF (انجمن سازندگان USB، نهادی که استانداردهای USB را می‌نویسد) سرعت را با دو واحد بیان می‌کند: مگابیت بر ثانیه (Mbps) و گیگابیت بر ثانیه (Gbps). هر گیگابیت هزار مگابیت است؛ پس ۵ گیگابیت بر ثانیه بیش از ده برابر ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه است. طبق راهنمای نام‌گذاری USB-IF، مشخصات USB4 و USB 3.2 روی هم پنج سرعت انتقال تعریف می‌کنند و USB 2.0 هم ردیف ششم است. جدول زیر نسخه‌های USB را با نام فنی و نامی که USB-IF برای بسته‌بندی و تبلیغ پیشنهاد می‌کند کنار هم گذاشته است.

در جدول نسخه‌های USB، عدد ستون آخر سرعت سیگنال روی خط است، نه سرعتی که یک فایل در عمل کپی می‌شود؛ USB-IF هم در راهنمایش از عبارت «محصول با این سرعت سیگنال می‌دهد» استفاده می‌کند. با این حال این عدد بهترین معیار برای مقایسه‌ی نسخه‌های USB با هم است، چون هر ردیف دقیقاً سقف ردیف پایین‌تر را بالا می‌برد.

چرا نام نسخه‌های USB این‌قدر گیج‌کننده است؟

بیشترین سردرگمی از خانواده‌ی USB 3.x می‌آید. طبق راهنمای زبان USB 3.2 که USB-IF منتشر کرده، مشخصات USB 3.2 همه‌ی مشخصات ۳.x پیشین را در خود جذب کرده است. به همین دلیل یک سرعت واحد ممکن است روی جعبه‌های مختلف با نام‌های متفاوت آمده باشد. همین سند سه سرعت را تعریف می‌کند: USB 3.2 Gen 1 با ۵ گیگابیت بر ثانیه، USB 3.2 Gen 2 با ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و USB 3.2 Gen 2×2 با ۲۰ گیگابیت بر ثانیه.

«x2» یعنی دو خط داده

پسوند «x2» در Gen 2×2 به تعداد خط‌های داده اشاره دارد. USB-IF توضیح می‌دهد که USB 3.2 کار چندخطی را تعریف کرده و اجازه می‌دهد دو خط ۱۰ گیگابیتی با هم کار کنند تا سرعت ۲۰ گیگابیت بر ثانیه به دست آید. طبق همین سند، کابل‌های USB Type-C از ابتدا برای کار چندخطی طراحی شده بودند تا راه افزایش سرعت باز بماند.

نامی که روی جعبه باید ببینید

USB-IF در راهنمای تازه‌تر خود برای کارایی داده، نام‌های ساده‌ی USB 5Gbps تا USB 80Gbps را برای بسته‌بندی پیشنهاد می‌کند و صریحاً می‌گوید عبارت‌هایی مثل USB4 Version 2.0، USB 3.2 و SuperSpeed+ برای نام محصول و بسته‌بندی در نظر گرفته نشده‌اند. پس اگر روی جعبه فقط «USB 3.2» نوشته شده، هنوز نمی‌دانید محصول کدام‌یک از سه سرعت را دارد؛ دنبال عدد Gbps بگردید. نسخه‌های USB را با عدد سرعت بشناسید، نه با شماره‌ی نسخه.

USB-C نسخه نیست: فرق درگاه با نسخه‌های USB

رایج‌ترین اشتباه هنگام خرید این است که USB-C را یک نسخه‌ی سرعت بدانیم. USB-IF در راهنمای زبان USB Type-C تأکید می‌کند که USB Type-C همان USB 3.2 یا USB4 نیست و این اصطلاح‌ها جای هم به کار نمی‌روند. USB-C شکل کانکتور است؛ نسخه‌های USB سرعت داده را تعیین می‌کنند و پاور دلیوری (USB Power Delivery) هم پروتکل جداگانه‌ای برای توان است که طبق همان سند توان USB را تا ۲۴۰ وات بالا می‌برد.

کابل USB-C با سرعت USB 2.0

همین سند نوعی کابل به نام USB 2.0 Type-C تعریف می‌کند: ظاهرش USB-C است، اما فقط تا ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه داده جابه‌جا می‌کند و از نظر فیزیکی نمی‌تواند سیگنال USB 3.2 یا USB4 را حمل کند، چون خط‌های پرسرعت در آن پیاده نشده‌اند. چنین کابلی می‌تواند از پاور دلیوری پشتیبانی کند؛ یعنی ممکن است گوشی را سریع شارژ کند ولی کپی فایل با آن کند باشد.

وات کابل چیزی درباره‌ی سرعت داده نمی‌گوید

برای نمونه، کابل USB-C مک دودو مدل CA-010 با توان 100W در نام خود توان شارژ را اعلام کرده است. این عدد به پاور دلیوری مربوط است، نه به نسخه‌های USB. راهنمای USB 3.2 هم می‌گوید USB 3.2 فقط نرخ انتقال را تعریف می‌کند و نه کانکتور است و نه پاور دلیوری. اگر کابل را برای انتقال داده می‌خرید، ردیف سرعت داده را جداگانه در صفحه‌ی محصول پیدا کنید.

سرعت واقعی را کندترین حلقه تعیین می‌کند

USB-IF درباره‌ی هر دو مشخصات USB 3.2 و USB4 می‌گوید با همه‌ی محصولات پیشین USB سازگارند و اتصال روی پایین‌ترین سرعتی که همه‌ی اجزا مشترکاً دارند کار می‌کند. راهنمای USB Type-C هم صریح است: میزبان یا دستگاه USB 3.2 یا USB4 اگر با محصول USB 2.0 یا کابل USB 2.0 Type-C استفاده شود، با سرعت کندتر USB 2.0 کار می‌کند. برای گرفتن همه‌ی سرعت، رایانه، دستگاه و کابل باید هر سه از آن ردیف پشتیبانی کنند.

یک مثال عددی

فرض کنید لپ‌تاپ شما درگاه USB 10Gbps دارد و حافظه‌ی خارجی هم USB 10Gbps است، اما آن دو را با کابل USB 2.0 Type-C به هم وصل کرده‌اید. سقف این اتصال ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه است، یعنی حدود یک‌بیستم چیزی که درگاه و حافظه می‌توانند. حالا همان حافظه را با کابل کامل USB-C به همان درگاه بزنید: سقف به ۱۰ گیگابیت بر ثانیه می‌رسد. اگر حافظه USB 20Gbps باشد اما درگاه لپ‌تاپ USB 10Gbps، باز هم سقف ۱۰ گیگابیت بر ثانیه است. در هر سه حالت هیچ قطعه‌ای خراب نیست؛ فقط نسخه‌های USB در دو سر زنجیره یکی نیستند.

هاب هم بخشی از زنجیره است

هاب بین رایانه و دستگاه‌ها می‌نشیند، پس از همین قاعده پیروی می‌کند: سرعت هر درگاه هاب از ردیف درگاهی که هاب به آن وصل شده بیشتر نمی‌شود. در USB4 هم USB-IF توضیح می‌دهد که یک پیوند پرسرعت به‌صورت پویا میان چند نوع دستگاه و پروتکل داده و نمایشگر تقسیم می‌شود؛ یعنی وقتی هم‌زمان نمایشگر و حافظه به یک درگاه وصل‌اند، پهنای باند میان آن‌ها تقسیم می‌شود.

USB4 چه چیزی به نسخه‌های USB اضافه کرد؟

طبق صفحه‌ی USB4 در سایت USB-IF، این مشخصات بر پایه‌ی پروتکل تاندربولت (Thunderbolt) ساخته شده که شرکت اینتل در اختیار USB-IF گذاشته است و بیشینه‌ی پهنای باند USB را دو برابر می‌کند. USB4 با میزبان‌ها و دستگاه‌های USB 3.2، USB 2.0 و Thunderbolt 3 سازگار است و اتصال روی بهترین توان مشترک دو طرف تنظیم می‌شود. نکته‌ی مهم برای خرید این است که USB-IF کار دوخطی را با کابل‌های USB Type-C موجود و سرعت تا ۸۰ گیگابیت بر ثانیه را فقط با کابل‌های دارای گواهی ۸۰ گیگابیت تعریف کرده است. پس برای ردیف ۸۰ گیگابیتی، کابل هم باید همین گواهی را داشته باشد.

USB4 فقط سرعت بیشتر نیست: چند پروتکل داده و نمایشگر را روی یک اتصال هم‌زمان حمل می‌کند. برای همین در میان نسخه‌های USB، USB4 بیشتر به کار کسی می‌آید که می‌خواهد با یک کابل هم نمایشگر، هم حافظه و هم شارژ را به لپ‌تاپ برساند.

انتخاب هاب و کابل بر اساس نسخه‌های USB

پیش از خرید، این مسیر کوتاه را بروید:

1. درگاه رایانه را بشناسید. در دفترچه یا مشخصات سازنده دنبال عدد Gbps یا نام Gen بگردید. سقف همه‌ی خریدهای بعدی همین است.
2. نیاز را مشخص کنید. موس، کیبورد و فلش‌های قدیمی با USB 2.0 هم کار می‌کنند و برای آن‌ها لازم نیست دنبال نسخه‌های USB بالاتر باشید. حافظه‌ی خارجی پرسرعت و کارت‌خوان برای عکس و ویدئو از ردیف USB 5Gbps یا بالاتر سود می‌برند.
3. کابل را جداگانه بررسی کنید. کابل USB-C ممکن است فقط USB 2.0 باشد. اگر داده‌ی سنگین جابه‌جا می‌کنید، کابلی بخواهید که ردیف سرعتش در صفحه‌ی محصول نوشته شده باشد.
4. هاب را با درگاه هماهنگ کنید. هاب USB 20Gbps روی درگاه USB 5Gbps سریع‌تر از ۵ گیگابیت بر ثانیه کار نمی‌کند.

در دسته‌ی هاب‌ها و مبدل‌های USB دیجی‌نوبل انواع هاب USB-C، مبدل OTG و کارت‌خوان را پیدا می‌کنید. برای مثال، نام مبدل USB-C به USB 3.0 و MicroSD مک دودو مدل OT-7600 نشان می‌دهد که درگاه USB آن از خانواده‌ی USB 3.x است، نه USB 2.0؛ برای سرعت دقیق به مشخصات صفحه‌ی محصول نگاه کنید. کابل مناسب را هم در دسته‌ی کابل‌های شارژ و انتقال داده با توجه به کانکتور و طول ببینید. برند و گارانتی هر کالا در صفحه‌ی همان محصول آمده است.

پرسش‌های رایج

آیا USB 3.0 و USB 3.2 Gen 1 یکی هستند؟

USB-IF می‌گوید مشخصات USB 3.2 همه‌ی مشخصات ۳.x پیشین را جذب کرده و پایین‌ترین ردیف آن USB 3.2 Gen 1 با ۵ گیگابیت بر ثانیه است. چون سازنده‌ها نام‌های قدیمی را هنوز به کار می‌برند، مطمئن‌ترین راه برای تشخیص نسخه‌های USB دیدن عدد Gbps در مشخصات محصول است.

آیا دستگاه USB 2.0 را می‌شود به درگاه USB4 وصل کرد؟

بله. USB-IF مشخصات USB4 را با همه‌ی نسخه‌های پیشین USB سازگار معرفی می‌کند؛ اتصال با سرعت USB 2.0 کار می‌کند، چون پایین‌ترین سرعت مشترک همان است.

چرا گوشی با کابلم سریع شارژ می‌شود ولی کپی فایل کند است؟

احتمالاً کابل از نوع USB 2.0 Type-C است. طبق USB-IF چنین کابلی می‌تواند از پاور دلیوری پشتیبانی کند، اما داده را فقط تا ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه جابه‌جا می‌کند.

روی جعبه فقط نوشته USB 3.2؛ سرعتش چقدر است؟

از این نوشته به‌تنهایی نمی‌شود فهمید. USB 3.2 سه سرعت ۵، ۱۰ و ۲۰ گیگابیت بر ثانیه دارد و USB-IF به سازنده‌ها توصیه می‌کند نام‌هایی مثل USB 10Gbps را روی بسته‌بندی بنویسند.

منابع

1. USB-IF: راهنمای نام‌گذاری کارایی داده USB
2. USB-IF: راهنمای زبان و بسته‌بندی USB 3.2
3. USB-IF: صفحه‌ی مشخصات USB4
4. USB-IF: راهنمای زبان کابل و کانکتور USB Type-C

ویرایش: سینا زارعی

این مطلب را تحریریه دیجی‌نوبل با کمک هوش مصنوعی و بر پایه منابعِ فهرست‌شده در پایان آن تهیه کرده است. اگر نکته‌ای نادرست دیدید، از راه صفحهٔ «تماس با ما» یا چت آنلاین خبرمان کنید.