ยูเอสบี

ยูเอสบี

หัวต่อ USB-C สำหรับ USB, Thunderbolt และโปรโตคอลอื่น ๆ (แสดงทั้งหัวตัวผู้และตัวเมีย)
ประเภท	บัส
ประวัติการผลิต
ผู้ออกแบบ	คอมแพค DEC ไอบีเอ็ม อินเทล ไมโครซอฟท์ เอ็นอีซี นอร์เทล
วันที่ออกแบบ	มกราคม 1996 (1996-01)
ช่วงการผลิต	ตั้งแต่พฤษภาคม ค.ศ. 1996
ถูกทดแทนโดย	พอร์ตซีเรียล, พอร์ตขนาน, พอร์ตเกม, Apple Desktop Bus, พอร์ต PS/2, และ FireWire (IEEE 1394)
มาตรฐานเปิด?	ใช่

โลโก้พอร์ต USB 80 Gbit/s

ยูนิเวอร์แซลซีเรียลบัส (อังกฤษ: Universal Serial Bus) หรือที่นิยมเรียกว่า ยูเอสบี (อังกฤษ: USB) เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมที่พัฒนาโดย USB Implementers Forum (USB-IF) สำหรับการรับส่งข้อมูลดิจิทัลและการจ่ายพลังงานไฟฟ้าระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทต่าง ๆ มาตรฐานนี้กำหนดสถาปัตยกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนต่อประสานทางกายภาพ (Physical interfaces) และโพรโทคอลการสื่อสารไปยังและจาก โฮสต์ (Hosts) เช่น คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ไปยังและจากอุปกรณ์ รอบข้าง (Peripheral devices) เช่น จอภาพ, คีย์บอร์ด และอุปกรณ์เก็บข้อมูล และไปยังและจาก ฮับ (Hubs) ตัวกลางซึ่งทำหน้าที่เพิ่มจำนวนพอร์ตของโฮสต์

ยูเอสบีเปิดตัวครั้งแรกใน ค.ศ. 1996 โดยเดิมทีออกแบบมาเพื่อสร้างมาตรฐานการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้างเข้ากับคอมพิวเตอร์ เพื่อทดแทนอินเทอร์เฟซที่หลากหลาย เช่น พอร์ตซีเรียล, พอร์ตขนาน, พอร์ตเกม และพอร์ต Apple Desktop Bus (ADB) ยูเอสบีรุ่นแรก ๆ ได้กลายเป็นมาตรฐานที่แพร่หลายในอุปกรณ์หลากหลายชนิด เช่น คีย์บอร์ด, เมาส์, กล้องถ่ายรูป, เครื่องพิมพ์, เครื่องสแกนเนอร์, แฟลชไดรฟ์, สมาร์ทโฟน, เครื่องเล่นเกมคอนโซล และพาวเวอร์แบงค์ ตั้งแต่นั้นมา ยูเอสบีได้พัฒนาจนกลายเป็นมาตรฐานที่เข้ามาแทนที่พอร์ตทั่วไปเกือบทั้งหมดบนคอมพิวเตอร์, อุปกรณ์พกพา, อุปกรณ์รอบข้าง, อุปกรณ์จ่ายไฟ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กอื่น ๆ อีกมากมาย

ในมาตรฐานล่าสุด หัวต่อแบบ USB-C ได้เข้ามาแทนที่หัวต่อหลายประเภท ทั้งในด้านการจ่ายไฟ (สูงสุด 240 วัตต์), การแสดงผล (เช่น DisplayPort, HDMI) และการใช้งานอื่น ๆ รวมถึงหัวต่อยูเอสบีรุ่นก่อนหน้าทั้งหมด

ข้อมูลเมื่อ 2024 ยูเอสบีประกอบด้วยข้อกำหนดสี่เจเนอเรชัน ได้แก่ USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x และ USB4 โดยข้อกำหนดของ USB4 ได้เสริมฟังก์ชันการถ่ายโอนข้อมูลและการจ่ายพลังงานด้วย "สถาปัตยกรรมอุโมงค์ (Tunneling architecture) ที่เน้นการเชื่อมต่อ ซึ่งออกแบบมาเพื่อรวมโพรโทคอลหลายชุดเข้าไว้ในอินเทอร์เฟซทางกายภาพเดียว ทำให้ความเร็วและประสิทธิภาพโดยรวมของ USB4 Fabric สามารถแบ่งปันการใช้งานได้อย่างคล่องตัว" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง USB4 รองรับการส่งผ่านโปรโตคอล Thunderbolt 3, PCI Express (PCIe) และ DisplayPort นอกจากนี้ยังเพิ่มอินเทอร์เฟซสำหรับการสื่อสารระหว่างโฮสต์ต่อโฮสต์ (Host-to-host) อีกด้วย

แต่ละเวอร์ชันย่อยรองรับอัตราสัญญาณ (Signaling rates) ที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ 1.5 และ 12 Mbit/s แบบกึ่งสองทิศทาง (Half-duplex) ใน USB 1.0/1.1 ไปจนถึง 80 Gbit/s แบบสองทางเต็มอัตรา (Full-duplex) ใน USB4 2.0 นอกจากนี้ USB ยังจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์รอบข้าง โดยมาตรฐานเวอร์ชันล่าสุดได้ขยายขีดจำกัดการจ่ายไฟสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่และอุปกรณ์ที่ต้องการพลังงานสูงสุดถึง 240 วัตต์ ตามที่กำหนดใน USB Power Delivery (USB-PD) ฉบับปรับปรุง 3.1 รุ่น 1.1 ใน ค.ศ. 2021 ตลอดหลายปีที่ผ่านมา USB(-PD) ได้รับการยอมรับให้เป็นรูปแบบการจ่ายไฟและการชาร์จมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์พกพาจำนวนมาก เช่น โทรศัพท์มือถือ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้เครื่องชาร์จเฉพาะของแต่ละบริษัทลง

อ่านเพิ่ม

• Axelson, Jan (1 กันยายน 2006). USB Mass Storage: Designing and Programming Devices and Embedded Hosts (พิมพ์ครั้งที่ 1st). Lakeview Research. ISBN 978-1-931-44804-8.{{cite book}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• ——— (1 ธันวาคม 2007). Serial Port Complete: COM Ports, USB Virtual COM Ports, and Ports for Embedded Systems (พิมพ์ครั้งที่ 2nd). Lakeview Research. ISBN 978-1-931-44806-2.{{cite book}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• ——— (2015). USB Complete: The Developer's Guide (พิมพ์ครั้งที่ 5th). Lakeview Research. ISBN 978-1-931448-28-4.
• Hyde, John (กุมภาพันธ์ 2001). USB Design by Example: A Practical Guide to Building I/O Devices (พิมพ์ครั้งที่ 2nd). Intel Press. ISBN 978-0-970-28465-5.{{cite book}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• "Debugging USB 2.0 for Compliance: It's Not Just a Digital World" (PDF). Keysight Technologies. Technologies Application Note (1382–3). Keysight.

แหล่งข้อมูลอื่น

ภาพรวมทั่วไป

• Johnson, Joel (29 พฤษภาคม 2019). "The unlikely origins of USB, the port that changed everything". Fast Company.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• Leigh, Peter (24 พฤษภาคม 2020). Why Does USB Keep Changing? (video).{{cite AV media}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• Parikh, Bijal. "USB (Universal Serial Bus): An Overview". Engineers Garage. WTWH Media. สืบค้นเมื่อ 7 พฤษภาคม 2022.{{cite news}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• Barnatt, Christopher (25 กันยายน 2022). Explaining USB: From 1.0 to USB4 V2.0 (ExplainingComputers) (video).{{cite AV media}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)

เอกสารทางเทคนิค

• "USB Implementers Forum (USB-IF)". USB.org.
• "USB Document Library (USB 3.2, USB 2.0, Wireless USB, USB-C, USB Power Delivery)". USB.org.
• "Universal Host Controller Interface (UHCI)" (PDF). Intel – โดยทาง mit.edu.
• "USB 3.0 Standard-A, Standard-B, Powered-B connectors". Pinouts guide. ข้อมูลเก่าจากต้นฉบับ เมื่อ 14 พฤษภาคม 2016.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• Muller, Henk (กรกฎาคม 2012). "How to Create and Program USB Devices". Electronic Design.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• Garney, John (มิถุนายน 1996). "An Analysis of Throughput Characteristics of Universal Serial Bus" (PDF).{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• Hershenhoren, Razi; Reznik, Omer (ตุลาคม 2010). "USB 2.0 Protocol Engine" (PDF). ข้อมูลเก่าจากต้นฉบับ (PDF) เมื่อ 4 สิงหาคม 2020. สืบค้นเมื่อ 30 มกราคม 2019.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์)
• IEC 62680 (Universal Serial Bus interfaces for data and power):
  • IEC 62680-1.1:2015 – Part 1-1: Common components – USB Battery Charging Specification, Revision 1.2
  • IEC 62680-1-2:2018 – Part 1-2: Common components – USB Power Delivery specification
  • IEC 62680-1-3:2018 – Part 1-3: Common components – USB Type-C Cable and Connector Specification
  • IEC 62680-1-4:2018 – Part 1-4: Common components – USB Type-C Authentication Specification
  • IEC 62680-2-1:2015 – Part 2-1: Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0
  • IEC 62680-2-2:2015 – Part 2-2: Micro-USB Cables and Connectors Specification, Revision 1.01
  • IEC 62680-2-3:2015 – Part 2-3: Universal Serial Bus Cables and Connectors Class Document Revision 2.0
  • IEC 62680-3-1:2017 – Part 3-1: Universal Serial Bus 3.1 Specification