USB 3.0
วันนี้เรามาว่ากันด้วยเรื่อง พอร์ต USB (Universal Serial Bus) ที่อยู่ใน notebook, PC, กล้องดิจิตอล (เป็นแบบ mini), LCD TV และ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ต่างๆ กันครับ เนื่องเจ้าพอร์ตตัวนี้เป็นพอร์ตอเนกประสงค์ ไม่ว่า จะเป็น thumb drive, printer, scanner ฯลฯ ขอเพียงให้เสียบเข้าไปในพอร์ตได้ก็เป็นอันว่าใช้งานได้เลย โดยไม่ต้องรีสตาร์ทเครื่องเลย (plug and play) ตอนนี้มาตรฐาน USB อยู่ที่ 2.0 และ USB 3.0 กำลังจะมาในไม่ช้านี้ ซึ่งมีความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลมากกว่า USB 2.0 ถึง 10 เท่าเลยทีเดียว
เรามาย้อนเวลากลับไปดูประวัติของเจ้า USB กันสักนิด
สัญลักษณ์ USB 1.0 (หรือ 1.1)
USB เวอร์ชั่นแรก USB 1.0 (หรือ 1.1)เกิดปี คศ.1994 จากการการรวมตัวพัฒนาของยักษ์ใหญ่ในวงการคอมพิวเตอร์นำด้วยแกน หลักอย่าง อินเทล ไมโครซอฟท์ และ ไอบีเอ็ม มีจุดประสงค์ คือ ขจัดความแตกต่างของการเชื่อมต่อต่างๆ เข้ากับระบบของเครื่องคอมพิวเตอร์ ให้มีมาตรฐานเดียวกัน เพื่อประโยชน์ของผู้ใช้และผู้พัฒนา โดยมีจุดเด่นของการเชื่อมต่อแบบใหม่นี้ก็คือ การถอดหรือติดตั้งอุปกรณ์เสริมโดยที่ไม่ต้องเริ่มระบบใหม่ (รีสตาร์ท) อีกครั้งหนึ่ง โดยเรียกฟีเจอร์นี้ว่า Plug and Play มีความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลของ USB ถึง 12 Mb/s ถือว่าเป็นปรากฎการณ์ใหม่ของวงการคอมพิวเตอร์ในสมัยนั้นเลยทีเดียว
ในสมัยนั้นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถใช้ USB ได้ ต้องเปลี่ยนกันทั้งระบบปฏิบัติการและฮาร์ดแวร์ จึงมีข้อครหาที่ว่า เป็นการรวมตัวเพื่อดูดเงินจากผู้ใช้ครั้งใหญ่หรือเปล่า แต่อย่างไรก็ตาม เจ้า USB ก็ยังคงโลดแล่นอยู่ในวงการต่อไป
สัญลักษณ์ USB 2.0
พอเจ้า USB 1.0 ได้ประมาณ 6 ขวบ (คศ. 2000) ผู้ให้กำเนิดกลุ่มเดิม (และมีผู้ร่วมอีกหลายบริษัท เช่น NEC และ Philips) ก็ได้เปิดตัว USB 2.0 ในครั้งนี้มีจุดเด่นก็คือ ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลที่เพิ่มมากขึ้น จาก 12 Mb/s เป็น 480 Mb/s ต่างกัน 40 เท่า ครับพี่น้อง และสามารถใช้งานกับ USB 1.0 ได้ แต่ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลนั้นยังคงเท่ากับ USB 1.0 เหตุที่ทำให้ USB 2.0 ใช้งานกับ USB 1.0 ได้ น่าจะเป็นการทำเพื่อป้องกันข้อครหาแบบเดิมๆ
USB 2.0 ได้รับความนิยมและกลายเป็นเป็นมาตรฐานในปี 2002 ด้วยความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลที่มากมายถึง 480 Mb/s ทำให้ USB 2.0 เป็นตัวเลือกในการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ดิจิตอลหลายๆ ชนิด และ อุปกรณ์ไอทีหลากชนิดที่ต้องการการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมาก ส่งผลให้พอร์ตเชื่อมต่อแบบเดิมได้เริ่มหายไปจากท้องตลาด
สัญลักษณ์ USB 3.0
จากที่กล่าวมาข้างต้นคงพอให้ทราบได้ว่าเจ้า USB 3.0 จะต้องเข้ามาเป็นมาตรฐานในอนาคตอย่างแน่นอนที่สุด
ต่อไปเรามาดูระบบเด็ดๆ และส่วนที่เปลี่ยนแปลงไปจาก USB 2.0 กันบ้างดีกว่า
การเข้ารหัส 8b/10b
การถ่ายโอนข้อมูลใน USB 3.0 จะใช้การเข้ารหัสแบบ 8b/10b ซึ่งเหมือนกับพอร์ต SATA และ PCI-EXPRESS การเข้ารหัสแบบ 8b/10b คือการเข้ารหัสที่นำข้อมูลดิบมาใช้เพื่อช่วยเพิ่มความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล ส่งผลต่อการเปลี่ยนหน่วยที่แตกต่างจากเดิม คือในการเปลี่ยนหน่วยของข้อมูลจาก Bits เป็น Bytes เดิม 8:1 จะกลายเป็น 10:1 (จาก 8 บิตเป็น 1 ไบต์ จะกลายเป็น 10 บิตเป็น 1 ไบต์แทน)
9 (5+4) สัมผัส
การเปลี่ยนแปลงในระดับฮาร์ดแวร์ USB 3.0 ได้เพิ่มการเชื่อมต่อมาจากเดิม 4 เป็น 9 ช่องทาง โดย 2 ใน 5 ที่เพิ่มมาทำหน้าที่ในการส่งผ่านข้อมูล ในขณะที่อีก 3 ทำหน้าที่ในการรับข้อมูล ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการรับและส่งข้อมูลพร้อมกันมีมากกว่าเดิม ยิงถ้าเป็นการส่งผ่านข้อมูลมีลักษณะไปในทิศทางเดียวแล้วหละก็ ทั้ง 9 (5+4) เส้นก็ทำหน้าที่แบบเดียวกัน ทำให้การส่งผ่านข้อมูลของ USB 3.0 สามารถทำได้ดีกว่าการเชื่อมต่อในรุ่นก่อนๆ อย่างเห็นได้ชัดเลยทีเดียว
Pin ของ USB 3.0
เพิ่มพลังและลดการใช้พลัง
USB 3.0 สามารถส่งผ่านกระแสไฟฟ้ามากกว่าเดิม จาก 100 มิลลิแอมป์ใน USB 2.0 เป็น 900 มิลลิแอมป์ เพิ่มพลังงานถึง 9 เท่าเลยทีเดียว ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ดิจิตอลต่างๆ (เครื่องเล่น MP3, กล้องดิจิตอล, โทรศัพท์มือถือ) ได้ถึง 4 ชิ้น (ใน 1 HUB) โดยใช้พลังงานจากสาย USB 3.0 เพียงเส้นเดียวเท่านั้น และ USB 3.0 ยังสามารถให้พลังงานกับอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นได้อย่างไร้ปัญหา
สิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปอีกสิ่งหนึ่งที่ช่วยให้ประหยัดพลังงานมากขึ้นคือ ใน USB 3.0 เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ จะมีการตรวจสอบและถามผู้ใช้เป็นระยะๆ ถึงการอนุญาติให้มีการส่งข้อมูล (หรือกระแสไฟ) ไปถึงอุปกรณ์เชื่อมต่อหรือไม่ แทนที่จะทำการส่งผ่านข้อมูล (กระแสไฟ) ตลอดเวลาอย่างที่เป็นมาใน USB 2.0 ซึ่งสถานะของอุปกรณ์เชื่อมต่อที่ไม่ได้มีการส่งผ่านข้อมูลจะอยู่ในสถานะ idle และจะทำให้ระบบของผู้ใช้มีการประหยัดพลังงานที่มากขึ้น โดยฟีเจอร์นี้สามารถทำงานแบบแยกสายได้ถึงแม้อุปกรณ์จะอยู่ใน HUB เดียวกัน ฉลาดล้ำซะ
4.8 Gb/s
USB 2.0 มีความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล 480 Mb/s แต่ตัว USB 3.0 สามารถทำได้ถึง 4.8 Gb/s หรือ มากกว่าถึง 10 เท่านั้นเอง ถ้าเทียบให้เห็นภาพหน่อยก็เช่น การถ่ายโอนไฟล์ภาพยนตร์คมชัดระดับ HD ขนาด 25 GB เจ้า USB 3.0 ใช้เวลา 70 วินาที ซึ่งถ้าเป็น USB 2.0 ต้องใช้เวลาราว 14 นาที ถึงจะถ่ายโอนครบ แต่อย่างที่ผู้ใช้หลายๆ คนทราบและเจอเข้ากับตัวเอง(ผมเองก็ด้วย) แม้ว่าเจ้า USB 2.0 มีความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึง 480 Mb/s แต่ดัวยระบบฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ทั้งใน PC และ notebook ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล ทำได้ได้เพียงแค่ 30-35 Mb/s นั้นคือ ปัญหาคอขวด นั้นเอง ปัจจุบันการเชื่อมต่อที่สามารถทำความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลเร็วกว่า 100 Mb/s ก็มีเพียงการเชื่อมต่อแบบ SATA เท่านั้น และมีการวิเคราะห์ว่าจะไม่มีการก้าวกระโดดไปมากกว่านี้ภายในเวลาอันใกล้ อย่างแน่นอนเพราะเป็นขีดจำกัดของอุปกรณ์ทั้งระบบ
ทำให้เกิดคำถามง่ายๆ กับ USB 3.0 ว่าจะเร็วไปทำไมในเมื่อใช้งานจริงยังไม่ได้ ปัจจุบันแม้แต่เจ้า USB 2.0 เองก็ตามเรายังใช้ไม่ได้เต็มความสามารถของมันเลย และ windows 7 ที่ออกมาก็ไม่แน่ใจว่าจะรองรับกับ USB 3.0 แถมยังมีข่าวเรื่องการยกเลิกการผลิตเมนบอร์ดที่รองรับกับ USB 3.0 อย่าง Asus อีกด้วย อย่างไรก็ตามท่านที่อ่านบทความนี้ก็ถือได้ว่าได้ตามเทคโนโลยีไปอีกขั้นแล้วหละครับ (ปลอบใจตัวเอง) อ้อ อีกอย่าง USB 3.0 สามารถใช้กับ USB 2.0 ได้นะครับ
ข้อมูลเพิ่มเติมหาได้จาก www.usb.org ครับ
ยังใครใครมีข้อสงสัย หรือ อยากบอกเล่าเก้าสิบอย่างไรเชิญที่ เว็บบอร์ด ได้เลยนะครับ ผม …
วันที่ 2009-08-20 12:46:49
