USB-standaarden: door alle aansluitingen zie je het bos niet meer

USB is voor velen de universele standaard om hun accessoires mee aan te sluiten. Thunderbolt is wel een standaard, maar vertrouwt bijvoorbeeld op USB-C-poorten om de data te vervoeren. Waar moet je echter beginnen als het gaat om USB-standaarden? Door de aansluitingen zie ik haast het bos al niet meer. Vandaar dat ik een stukje terug de tijd in zal gaan, te beginnen bij USB 1.0, een van de fundamenten van de huidige USB-standaard, opgezet door het USB-IF. Het USB Implementers Forum kan nieuwe standaarden bedenken. Vervolgens worden standaarden omgezet naar branding voor OEMs om aan ons – de eindgebruiker – aan te bieden. Het exacte proces zal niet aan de orde komen, gezien dat meer gericht is op de zakelijke markt. In de basis ligt het natuurlijk bij vraag en het aanbod; gelukkig is er altijd vraag naar snelle poorten en wordt de USB-standaard alsmaar sneller.

Eerste USB-standaard in 1996

In 1996 was het tijd om de eerste USB-standaard uit te rollen, om precies te zijn gaat het om USB 1.0. Twee jaar eerder was er al gestart met het werken aan de nieuwe USB-standaard onder leiding van de zeven grote technologiefabrikanten (destijds): Compaq, DEC, Intel, IBM, Microsoft, NEC en Nortel. Met de nieuwe standaard hoopten de bedrijven dat veel onnodige aansluitingen zouden verdwijnen. In die tijd had je natuurlijk nog de PS/2 connector, die je tot een paar jaar terug nog op een klein aantal computers terug kon vinden. Toch bleef de adoptie van USB 1.0 nog uit, niet zo verrassend overigens. Fabrikanten maakten al jaren gebruik van de aansluitingen, waardoor ook accessoire-fabrikanten niet zo’n fan waren van USB. Pas vanaf USB 1.1 zag de standaard een grotere opleving.

Vergeleken met de huidige USB 2.x en 3.x-standaarden waren USB 1.0 en 1.1 enorm traag. Met veel geluk behaalden de USB-poorten een maximale theoretische snelheid van 12 Mbit/s, terwijl ‘low speed’ op slechts 1,5 Mbit/s uitkwam. In praktijk kwam het echter niet veel voor dat de doorvoersnelheid (veel) hoger lag; al was dat ook niet nodig, gezien de standaard nog voornamelijk werd gebruikt om een muis of toetsenbord te verbinden met je computer. USB-sticks en externe HDD’s waren in die tijd nog niet enorm aan de orde. Het verbinden via de USB-standaard verliep toentertijd nog met de USB-A aansluiting, of de USB-B (grote B) aansluiting – die je nog wel bij printers terug zal vinden. Kleinere aansluitingen waren tot aan USB 2.0 nog niet aan de orde; deze standaard kwam een paar jaar later.

USB 2.0 was revolutionair…

Want, na de revisie van USB 1.0 naar 1.1 ging het team aan de slag met USB 2.0. Het is een standaard die hedendaags nog veel wordt gebruikt voor accessoires, zoals muizen en toetsenborden. Wat bij USB 2.0 direct mag opvallen, is dat de datasnelheden een stuk hoger liggen, maximaal 480 Mbit/s. Dit geldt dan wederom voor ‘High Speed’, de meeste USB 2.0-apparaten haalden dat nooit. Het bleef niet bij een snelheidsverhoging. USB 2.0 is misschien wel de meest invloedrijke USB-standaard die ooit heeft bestaan. In 2001 verscheen namelijk eindelijk de Micro A- en Micro B-aansluiting. Met de aansluitingen kon je in principe meer data vervoeren over een kleinere connector. MicroUSB werd vanaf USB 2.0 revisie 1.01 ook een ding; een poort die je nog altijd op smartphones ziet. Als laatste bracht het USB-IF nog ‘USB-OTG’ om twee USB-apparaten met elkaar te laten communiceren.

USB OTG staat voor USB On The Go, en wordt momenteel gebruikt om bijvoorbeeld een muis of USB-stick aan een smartphone te verbinden. Normaliter zou er voor deze onderlinge communicatie een USB-host nodig zijn, maar met USB OTG is dat dus niet meer nodig. De laatste vernieuwing is voor het opladen via de USB-poort. Voorheen was er al stroomdoorvoer, maar wat dat niet genoeg om een smartphone mee op te laden. Vanaf USB 2.0 lag het maximale voltage op 5V, terwijl 1.5A het maximale amperage was dat door de USB-connector vervoerd kon worden. Het hield fabrikanten niet tegen om dit nog te verhogen. Vaak werden er extra pinnetjes toegevoerd voor de toevoer van stroom. Zo maken laadtechnieken zoals QC 3.0 van Qualcomm het mogelijk om sneller op te laden.

Minder poorten, meer ‘Speed’

Al sinds 2008 zijn we aangekomen bij USB 3.x, een standaard waarbij het moeilijk is om te zeggen of je alle bijbehorende USB-standaarden kan opnoemen. Sinds het bestaan van de USB-standaard heeft het USB-IF namelijk een aantal naamswijzigingen doorgevoerd – daarover zo meer. Eerst is het van belang om de kern van USB 3.0 als dagelijkse kost naar binnen te werken. Sinds de introductie van het nieuwe ‘High Speed’ bij USB 2.0, was het in 2008 tijd voor iets nieuws. Om precies te zijn werd het tijd voor ‘Superspeed’, waarmee snelheden tot 5 Gbit/s mogelijk zijn. Aansluitingen met superspeed zijn ook vrij makkelijk te herkennen, gezien ze in het blauw zijn uitgevoerd. Ook brengt USB 3.0 de ‘standby-modus’, waarin je USB-apparaten toch stroomtoevoer krijgen terwijl je laptop ‘standby’ is.

Helaas betekende de introductie van USB 3 ook het afscheid nemen van verschillende aansluitingen. USB A en B werden opgevoerd naar de USB 3.0 Superspeed-standaard, terwijl we tegelijkertijd afscheid namen van Micro A, Micro B en microUSB. MicroUSB kreeg wel een opvolger, in de vorm van Micro B ‘Superspeed’. Naast de eerste connector, werd er nog een connector toegevoegd om stroom over te vervoeren. Veel aandacht kreeg de nieuwe connector niet, hij was namelijk vrij breed en smartphonefabrikanten zagen het nut van USB 3.0 nog niet in. Met USB 3.1 (Gen 2) werd ook wel duidelijk waarom: de standaard was een stuk sneller, tot maximaal 10 Gbit/s. Toen USB 3.1 (Gen 2) in 2014 in de eerste apparaten verscheen, kwam daar ook een nieuwe connector voor: USB-C.

USB 3.1 Gen 1/Gen 2? Wat?!

Hedendaags kan je niet meer om USB-C heen; en vanuit het USB-IF wordt USB-C gezien als een van de vervangers voor alle USB-aansluitingen. Steeds meer laptops komen ook met één of meer USB-C-poort(en), wat het soms wel vrij lastig maakt om de standaard te herkennen. USB-C werkt namelijk niet alleen voor USB 3.1 (Gen 2), maar ook voor USB 3.1 (Gen 1 -> eigenlijk gewoon USB 3.0). Verder heb je met USB-C het voordeel dat je niet op hoeft te letten hoe je de kabel in een apparaat steekt. Wat ook een veelgebruikt onderdeel van USB-C is, is USB Power Delivery (USB PD). Met deze standaard is het met gemak mogelijk om een laptop van 100W aan de stroom te leggen via de kleine connector, terwijl je ook nog data via dezelfde kabel kan vervoeren. Let wel, USB-C staat in principe los van USB 3.1/3.2.

USB 3.2 is een verzamelnaam van alle USB 3.x-standaarden, maar alleen om die reden al gedoemd om te falen. Lees: consumenten zullen er geen bal meer van begrijpen.

Er blijft nog één standaard om te bespreken – en dat is een standaard die nog niet in een product verwerkt zit. Het gaat om USB 3.2, die in 2017 al tot stand is gekomen bij het USB-IF. Wederom is de snelheid verhoogd, ditmaal naar 20 Gbit/s. Met USB 3.2 blijft alles relatief simpel; Superspeed (USB 3.0) en Superspeed+ (USB 3.1 Gen 2) blijven bestaan. Tegelijkertijd neemt het aantal aansluitingen af tot één (USB-C). Over de naam moet ik het ook even hebben, want officieel gezien gaat het niet om USB 3.2. Het was verwarring alom toen ik vorige week te horen kreeg dat USB 3.2 door het leven zal gaan als ‘USB 3.2 Gen 2×2’. Ook USB 3.0 en 3.1 moeten geloven aan de nieuwe naamgeving: USB 3.2 Gen 1 en Gen 2 om precies te zijn. Als het niet verwarrend genoeg was, ben je nu wel in de war…