ユニバーサル シリアル バス (USB) 標準のバージョン 1.0 は 1996 年 1 月にリリースされました。25 年と 3 回の試行を 経て、USB 1.0 の 12 Mbit/s の速度から USB4 の 40 Gbit/s の速度に到達しました。 USB がどのようにして世界を征服したかを説明します。
問題: ポートと IRQ との格闘
1990 年代初頭、周辺機器を PC に接続するのは面倒でした。 PC をセットアップするには、いくつかの種類の互換性のないポートやコネクタを利用する必要がありました。最も一般的なのは、キーボード ポート、9 ピンまたは 25 ピンの RS-232 シリアル ポート 、および 25 ピンの パラレル ポート です。さらに、PC ゲーム コントローラーは独自の 15 ピン規格を使用し、マウスはシリアル ポートまたは独自のカードに接続されることがよくありました。
同時に、周辺機器メーカーは、PC の周辺機器に使用されている既存のポートのデータ速度制限にぶつかり始めました。電話、ビデオ、オーディオ アプリケーションの需要が高まっていました。従来、ベンダーはアドイン カードとしてインストールできる独自のポートを導入することでこれらの制限を回避していましたが、コストが増加し、マシン間の互換性の問題が増大しました。
そして最後に、PC に新しい周辺機器を追加するのは頭痛の種でした。多くの場合、システムにインストールされている他のデバイスと競合しないように、IRQ 設定、DMA チャネル、I/O アドレスなどの技術的な詳細を構成する必要があります。 (平均的なコンピュータ ユーザーはもうこれらについて考える必要はありません。) もっと簡単な方法が必要でした。
解決策: USB
この救済は、業界を統一できる単一のポート、ユニバーサル シリアル バスの形で間もなく実現します。 USB は、インテル、マイクロソフト、IBM、コンパック、デジタル イクイップメント コーポレーション、NEC、ノーザン テレコムの 8 つの有名企業間の共同プロジェクトとして 1994 年に誕生しました。その後 1 年半にわたる開発の後、グループは 1996 年 1 月 15 日に USB 1.0 仕様を発行しました。
彼らが思いついたのは、堅牢で安価なシンプルな 4 ピン コネクタを使用するシリアル コンピュータ周辺機器バスでした。 USB は最大 12 メガビット/秒の接続 (当時のネットワーク アプリケーションには十分な速度) が可能で、ハブを使用してチェーン接続した場合、単一バス上で最大 127 台のデバイスにサービスを提供できます。
何よりも、USB は完全にプラグ アンド プレイでした。つまり、デバイスを接続すると、デバイスが自動的に設定 (または適切なドライバーを検索) しました。IRQ と格闘する必要はもうありません。また、以前の標準とは異なり、USB はホットスワップをサポートしていました。つまり、コンピュータの実行中に周辺機器を抜き差しできるため、マウスのような単純なものを切り替えるときに再起動する必要がありません。
当時、業界は Firewire (IEEE 1394) 、Apple GeoPort、 ACCESS.bus 、SCSI などの競合規格にも注目していました。しかし、特にベンダーがハブや周辺機器用の比較的低コストの USB チップセットを作成できることを実証した場合には、USB のシンプルさと柔軟性が勝利しました。
USB が世に出た
PC 業界は当初 USB をゆっくりと採用しましたが、広く採用されるまで数年かけて規格が段階的に改善されました。 Microsoft は、1997 年 8 月に Windows 95 OSR 2.1 で初めて USB をサポートしました (そしてその頃 Windows NT もサポートしました)。
ComputerWorld によると、 1996 年 5 月 13 日に発表された Unisys Aquanta DX デスクトップは、USB ポートを内蔵して発表された最初の PC でしたが、IBM などの他のベンダーが市場に投入した可能性があります。 Byte Magazine のレポートによると、USB チップセットは 1996 年中後半まで大規模に利用可能ではなかったそうです。それでも、1996 年末までに 12 社近くの PC ベンダーが USB ポート (通常は 1 台のマシンにつき 2 ポート) を搭載した PC を発表しました。
PC メーカーによる初期の USB サポートがあったとしても、1998 年頃までは、そのポートを実際に使用できる USB 周辺機器はほとんどありませんでした。それまでは、ほぼすべての PC がまだレガシー ポートを搭載して出荷されていたため、メーカーは引き続き、次のようなデバイスを開発および販売しました。それらを使用しました。
ある出来事により、USB 周辺機器の可用性が劇的に変化しました。 1998 年 8 月、 Apple は、従来の USB ポートをすべて廃止した洗練されたオールインワン マシンである iMac をリリースしました 。 Apple は 10 年以上で初めて、SCSI、 ADB 、または シリアル ポート のないマシンを作成し、Mac 周辺機器メーカーは大幅な USB への参入を余儀なくされました。
USB の普及において Apple だけが功績であると主張することはできませんが ( StackExchange ではこれについて健全な議論が あります)、 iMac の USB への依存が 大きく報道されたことにより、このポートが初めて一般の人々の意識に大きく取り上げられるようになりました。
すぐに、これらの Mac USB 周辺機器は、USB を備えた PC でも利用できるようになり、Windows 98 での USB の健全なサポート、低コストのチップセット、および USB 標準の改訂により、1990 年代の変わり目に PC 市場は意欲的に USB を採用し始めました。 2000年代。やがて、携帯電話も USB 接続をサポートし始め、それ以来 USB の人気は衰えていません。
USB の変遷
1996 年以来、USB の機能は劇的に拡張され、より小型の新しいコネクタ タイプやはるかに高速な速度のサポートが含まれています。この標準は、USB Implementers Forum (USB-IF) によって維持されてきました。以下にいくつかのハイライトを示します。
- USB 1.0 (1996): タイプ A およびタイプ B コネクタを備えた USB 標準の正式な導入。高速は12メガビット/秒、低速は1.5メガビット/秒です。
- USB 1.1 (1998): このリリースでは、USB ハブの問題を含む 1.0 規格のバグが修正され、広く採用された最初の USB 規格となりました。また、USB Mini Type A および B コネクタも導入されました。
- USB 2.0 (2001): USB 1.1 デバイスとの下位互換性を維持しながら、新しい高速 480 メガビット/秒モードが導入されました。 2007 年の改訂では、初めて USB マイクロ コネクタが導入されました。
- USB 3.0 (2011): 3.0 標準では、SuperSpeed と呼ばれる新しい 5 ギガビット/秒のデータ レートが導入されました。また、より高いデータ レートをサポートするために、より多くのピンを備えた新しいタイプ A、タイプ B、およびマイクロ コネクタも導入されました。
- USB 3.1 (2014): これにより、USB データ速度が 10 ギガビット/秒に増加しました。この頃、USB-IF は対称 USB-C コネクタも導入しました。これはどちらの方法で接続しても機能します。 (正しい位置を見つけるために USB デバイスを 3 回裏返す必要はもうありません。)
- USB 3.2 (2017): このリビジョンでは、USB の速度が 20 ギガビット/秒に上昇し、タイプ B およびマイクロ コネクタが廃止され、タイプ C が採用されました。
- USB 4.0 (2019): この規格は Thunderbolt 3 と互換性があり、最大 40 ギガビット/秒の接続をサポートします。 USB-C 以外のコネクタはすべて非推奨になりました。
未来はUSBです
2021 年の時点でも、USB は依然として強力であり、非常に広くサポートされているため、USB コネクタは、スマートフォン、タブレット、ビデオ ゲーム コントローラー、バッテリー駆動の子供のおもちゃの充電用、また や小型デスクトップなどの ノベルティ アイテム 用の事実上の電源ソケットとなっています。掃除機。
USB の進歩は止まりません。 USB4 は 、コンピュータが高速化し、デバイス間でシャッフルされるデータがますます大きくなる中、業界が標準の競争力を維持することに真剣に取り組んでいることを示しています。
それはさらに浸透しつつあります。Apple の iPad Pro タブレットは 、USB-C 用に独自の Lightning ポートを廃止しました が、Lightning は iPhone や他の多くの Apple デバイスでまだ使用されています。
USBさん、お誕生日おめでとう！
