USB

Universal Serial Bus (USB) (universell seriebuss) representerer i dag et okosystem av ulike industristandarder som forvaltes av USB Implementers Forum (USB-IF). Den forste standarden ble ferdigstilt i januar 1996.^[1] Malet var a forenkle forbindelsen mellom datamaskiner og periferiutstyr. USB ble gradvis en suksess som helt eller delvis erstattet eldre standarder som serielle porter, parallellporter, ekstern SCSI og etter hvert ogsa proprietaere stromforsyninger.^[2]

I 2024 er USB mer eller mindre forstevalget for ad-hoc dataoverforing til og fra lagringsenheter, for eksempel eksterne SSD-er, minnepinner eller kortlesere. Videre er USB det vanligste grensesnittet for tilkobling av tastatur, mus, skannere, skrivere, digitale kameraer og mange andre enheter til en vertsmaskin. Sist, men ikke minst, er USB na ogsa dominerende til stromforsyning og opplading av alt fra lommelykter og mobiltelefoner til baerbare PC-er.

USB-IF har lopende oppdatert USB i takt med den teknologiske utviklingen. Dette gjenspeiles i blant annet ytelse og funksjonalitet. For eksempel er datahastigheten flere tusen ganger hoyere na enn i 1996.

USB har utviklet seg betydelig gjennom flere artier og omfatter i dag en rekke standarder for ulike omrader eller lag. Disse er dels uavhengige, men dels bygger de ogsa pa hverandre. Alle forvaltes av USB-IF.

De offisielle USB-standardene omhandler blant annet:

• Datakommunikasjon (siste standard: USB4 2.0, lansert i 2022)
• Fysiske koblinger (siste standard: USB-C, lansert i 2013)
• Stromforsyning (USB-PD og flere andre)
• Alternate Mode (benyttes av USB-C-standarden for a gjore den protokoll-agnostisk)
• A/V-standarder (UAC, UVC)

Det eksisterer i tillegg avhengigheter mellom USB-standarder og tredjeparts standarder, og noen av disse avhengighetene er gjensidige.

Gjennom en periode pa 26 ar med standardiseringer siden 1996 har hastigheten i datakommunikasjon over USB okt med mer enn 50 000 ganger sa langt (2022). Signalprotokollene for dataoverforingen er beskrevet i standardene vi i dag gjerne kaller <>: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x og USB4. Hver ny standard, samt nye versjoner av dem, har fort med seg en eller flere slike signalprotokoller.

I tillegg til en rekke teknikaliteter om hvordan signaler overfores, definerer protokollene hastighetsmodi (Speed Modes i offisiell USB-terminologi).

USB 1.0 ble introdusert i januar 1996 med en bandbredde pa 1,5 Mbit/s i hastighetsmodus Low-Speed, forst og fremst myntet pa periferiutstyr som krevde lav bandbredde (mus, tastatur og sa videre), i tillegg til en hastighetsmodus kalt Full-Speed som hadde en bandbredde pa 12 Mbit/s.^[3] I august 1998 ble USB 1.1 lansert med en rekke sma forbedringer.

Fysisk brukte USB 1.x Type A- og Type B-kontakter, og kun i standard storrelse.

USB 2.0 lansert i 2000 med High-Speed som hadde en teoretisk hastighet pa 480 Mbit/s, men pa grunn av overhead (data som trengs for a sende data) i dataoverforingen har hastigheten i praksis vaert rundt 280 Mbit/s.^[4]

USB 3.0 ble lansert i 2008.^[5] USB 3.0 hadde en teoretisk hastighet pa 5 Gbit/s og en effektiv overforing pa 4 Gbit/s.

I juli 2013 ble spesifikasjonen USB 3.1 lagt frem, med en teoretisk bandbredde pa 10 Gbit/s og reell bandbredde pa over 7,2 Gbit/s mellom to maskiner.^[6] USB 3.1 videreforte ogsa muligheten for USB 3.0-hastigheter, men i stedet for a kalle dette USB 3.0 ble det bestemt at det skulle hete USB 3.1 Gen 1, mens USB 3.1 med 10 Gbit/s-hastighet skulle omtales som USB 3.1 Gen 2.

Sa, i 2017, kom oppfolgeren USB 3.2 som igjen doblet den teoretiske bandbredden til 20 GBit/s. Atter en gang ble tidligere hastighetsmodi tildelt nye navn. USB 3.0-hastigheten (USB 3.1 Gen 1) fikk navnet USB 3.2 Gen 1 (offisielt 1x1). USB 3.1 Gen 2-modusen ble hetende USB 3.2 Gen 2 (offisielt 2x1). Den nye USB 3.2 med 20 Gbit/s-fart fikk betegnelsen USB 3.2 Gen 2x2.

Den fjerde generasjonen av USB (offisielt: USB4(r) Version 1.0) sa dagens lys i 2019,^[7] med en bandbredde pa 40 GBit/s i raskeste modus. I 2022 kom USB4 2.0 (offisielt: USB4(r) Version 2.0) som doblet dette igjen til 80 GBit/s, eller 120/40 Gbit/s asynkront.^[8]

USB4 er basert pa Thunderbolt 3.^[9]

Tabellen under gir en oversikt over de ulike signalprotokollene. Flere av dem har skiftet navn ved introduksjonen av nye standarder eller generasjoner. USBs bakoverkompatibilitet innebaerer at de nyere USB-standardene inneholder stadig flere kompatible signalprotokoller for at eldre maskinvare og programvare skal fortsette a fungere.

USB 3.1 og USB 3.2 veltet om pa navnene i tidligere hastighetsmodi da standardene kom. Dette medforte noe begrepsforvirring. Flere aktorer, som produsenter av hovedkort, begynte a bruke egne betegnelser etterfulgt av teoretisk bandbredde - for eksempel <>, <> eller lignende. USB-IF har svart pa dette ved a innfore egne markedsforingsnavn basert pa hastighet.^[10]

Markedsforingsnavnene er:

• USB 5Gbps - gjelder USB 3.2 Gen 1x1
• USB 10Gbps - gjelder USB 3.2 Gen 2x1, USB 3.2 Gen 1x2 og USB4 Gen 2x1
• USB 20Gbps - gjelder USB 3.2 Gen 2x2, USB4 Gen 2x2 og USB4 Gen 3x1
• USB 40Gbps - gjelder USB4 Gen 3x2
• USB 80Gbps - gjelder USB4 Gen 4x2

Asymmetrisk USB4 med 120/40 Gbit/s og 40/120 Gbit/s har forelopig ingen markedsforingsnavn.

Kontakter og kabler.

USB 1, 2, 3; klassisk kontakt

USB 1, 2, 3; Mini-USB og Micro-USB; bruksomrader (gamle ladere, skrivere, skannere)

Dette avsnittet skal utdypes med:

• Bakgrunn

• Beskrivelse av kontakter, kabler

• USB 2, 3, 4 (stotter ikke USB 1.x)
• USB-PD
• USB-C muliggjor Alternate Mode Framework
• Forutsetning for tredjeparts industristandarder

Tabell.

USB kan levere strom. Pa den ene siden finnes <>, som kan levere inntil 7,5 eller 15 W totalt (2,5-15 W per enhet) avhengig av USB-standard. Pa den andre siden kan USB-PD levere mye mer strom (240 W) og har flere avanserte egenskaper.

En oppstroms USB-enhet/-vert leverer som standard litt strom til alle sine nedstroms USB-enheter via likestrom (DC) med en spenning pa 5 V. Strommen som tilbys utgjor en stromenhet og er pa 100-250 mA, avhengig av USB-standard, og effekten blir dermed 500-1250 mW. Enheten som mottar strommen kalles low-power dersom den klarer seg med en stromenhet. I motsatt fall kan USB-enheten be om flere stromenheter og den defineres da som high-power. USB-verten kan velge a tilby eller avsla onsker om flere stromenheter. Maksimalt antall stromenheter totalt er 5, 6 eller 12, avhengig av USB-standard.

USB Power Delivery (USB-PD) ble lansert i 2012 som et tillegg til eksisterende USB-standarder. USB-PD gjor det mulig a frakte mer strom og hoyere spenninger over sertifiserte kabler. For Type A og Type B har disse kablene enten fysisk merking eller en motstand/kondensator (gjelder Micro USB-kabler). Type C-kabler kan alltid frakte USB-PD inntil 60 W, men kan i tillegg sertifiseres for henholdsvis 100 W eller 240 W.

USB-PD bruker spenninger pa 5-48 V.

1.2?

Baerer av andre protokoller; parallelle protokoller og sameksistens; avhengigheter

(OTG) + 2.0 - skifte av roller host/device; direkte dataoverforing mellom ikke-vertsenheter; stromutjevning/stromdeling

(UAC) - mikrofoner, hoyttalere, lydkort

(UVC) - webcams, video capture

I jungelen av standarder kan det vaere vanskelig a skille mellom USB og Thunderbolt. Fra og med versjon 3 har Thunderbolt nemlig benyttet seg av USB-C. Allikevel kan data sendes raskere over Thunderbolt enn over USB i mange scenarier (pa det samme utstyret og de samme kablene), selv om <>. Hvordan kan det ha seg?

Nokkelen ligger i at USB ikke er en standard, men flere - og at USB-C ikke er en standard for datakommunikasjon.

USB-C angir, forenklet sett, fysiske koblinger. Selv om USB-C inneholder ordet <> kan infrastrukturen frakte langt flere protokoller enn bare USB-data. Faktisk kan USB-C frakte det aller meste, og attpatil samtidig. I et tenkt eksempel kan USB-C derfor vaere infrastruktur bade for USB-data, la oss si USB 3.0, og for Thunderbolt 3. Nar USB 3.0-utstyr kobles til USB-C-porten i dette eksemplet, velger vertsmaskinen USB 3.0 som dataprotokoll. Kobles derimot Thunderbolt 3-utstyr til den samme USB-C-porten velger maskinen a bruke Thunderbolt 3 som dataprotokoll. Thunderbolt 3 kan overfore data raskere enn USB 3.0 og <> inntreffer.

USB-C er baerer av Thunderbolt 3 (samt 4 og 5). Thunderbolt 3 krever faktisk USB-C og vil ikke fungere uten. Men i dette tilfellet er USB-C bare det fysiske underlaget som Thunderbolt kjorer oppa.

Forvirringen blir komplett nar vi laerer at USB4 er basert pa Thunderbolt 3.^[9] Dette skyldes at Thunderbolts forvalter, Intel, er et sentralt medlem av USB-IF, og da USB4-standarden skulle utformes la de frem Thunderbolt 3 som et grunnlag. Et resultat er at USB4, pa lik linje med Thunderbolt 3, krever USB-C for a fungere (USB4 over Type-A og Type-B eksisterer ikke). Sagt pa en annen mate: En USB-standard er avhengig av en annen USB-standard - ikke direkte - men pa grunn av at en ekstern standard er blandet inn i miksen.

Man kan sporre seg hva denne konvergeringen av USB- og Thunderbolt-protokollene etter hvert vil ende i. Versjon 3, 4 og 5 benytter USB-C som baerer.

USB ble lansert for a standardisere forbindelsen mellom datamaskiner og periferiutstyr, og har effektivt erstattet en mengde tidligere slike grensesnitt, deriblant serielle porter, parallellporter, savel som separate batteriladere. USB benyttes idag pa tastatur, datamus, skrivere, digitalkameraer, portable mediaspillere, eksterne lagringsenheter (minnepinner og harddisker), nettverkskort, smarttelefoner, personlige digitale assistenter, spillkonsoller og mange andre utstyrstyper.

Et USB-system har et asymmetrisk design som bestar av en enkelt vert og et antall porter og periferienheter som kan kobles sammen i en hierarkisk struktur ved a bruke spesielle hub-enheter (knutepunkt). Opptil 127 enheter kan kobles til en enkelt vert, hub-enheter medregnet, sa det totale reelle antall blir noe mindre. Det trengs ingen terminator pa en USB-buss slik det for eksempel trengs for SCSI.

Malet med USB var a fjerne behovet for a installere separate utvidelseskort i datamaskinens ISA- eller PCI-busser, og a forbedre plug-and-play-mulighetene ved a la enhetene bli koblet til eller fra systemet uten a matte starte datamaskinen pa nytt. Nar en nye enhet blir koblet til, vil vertsmaskinen identifisere den og laste inn driveren for a kjore den.

Det er mulig a koble til periferiutstyr som mus, tastatur, scanner, digitalt kamera, skrivere, platelager og nettverkskomponenter via USB. For multimediaenhter som scannere og digitale kamera er USB blitt standard tilkoblingsmetode. USB er ogsa blitt populaer for skrivere og har erstattet parallellporter for lokale skrivere som ikke kobles til lokalnettet.

Som standard blir det forsynt strom til den tilkoblede enheten. Noen enheter trenger minimalt med strom, og pa den maten kan man koble sammen flere uten a trenge ekstra stromforsyning. Mange hubber har egen stromforsyning som vil gi strom til enheter som er koblet gjennom dem, men noen enheter trekker sa mye strom at de trenger sin egen kraftforsyning. Hubber med stromforsyning gir kraft til tilknyttede enheter (innenfor visse grenser, vanligvis 500 mA) uten a trekke strom fra sin vertsenhet.

Med USB 2.0 var hastigheten hoyere enn det datidens ATA (IDE) og SCSI tilkoblinger for harddisker hadde, og ble dominerende for eksterne harddisker og minnepenner fordi tilkobling og frakobling var sa enkelt. Oppdateringer av Serial ATA, og grensesnitt som M.2, gjor at interne harddisker sjelden bruker USB.

Per 2016 hadde USB utkonkurrert FireWire ^[11][12]. USB hadde ogsa overtatt for PS/2, selv om noen hovedkort fremdeles ogsa hadde PS/2 innganger.

I 2004 hadde de fleste hovedkort flere USB 2.0-hoyhastighetsporter. I 2016 hadde praktisk talt alle nye hovedkort USB 3.0 eller USB 3.1, og USB var blitt standard for Android- og Windows-mobiltelefoner. MacBook kom i 2015 med bare en utgang, USB Type-C. ^[13]

Mens USB 1.0 bare stotter en dataoverforing med en hastighet pa 1,5 Mbit/s for tastatur, mus, joysticker og lignende, har USB 1.1 en full speed-modus pa 12 Mbit/s.

Hovedegenskapen til USB 2.0 er dets hoyhastighetoverforing pa 480 Mbit/s. Den retter opp ogsa mindre tekniske feil. Ved sin hoyeste fart konkurrerer den direkte med FireWire, unntatt nar det gjelder overforing av video og lyd i sanntid fra digitale videokameraer, der USB har teknologiske begrensinger som gjor at den ikke er brukbar. USB blir derimot brukt nar man overforer video fra kameraer i form av filer, dvs. fra kameraer som bruker minnekort eller harddisk som lagringsmedium.

Forvirrende nok har USB Forum omdopt USB 1.1 til USB 2.0 Full Speed og USB 2.0 til USB 2.0 High Speed.

Spesifikasjonene for USB 1.0, 1.1 og 2.0 definerer to sorter kontakter for tilkobling av enheter til bussen: A og B. Men den mekaniske delen har blitt forandret i noen tilfeller. Et eksempel er IBM UltraPort som er en egendesignet USB-kontakt som sitter pa toppen av IBM's notebook LCDer. Den bruker en annen mekanisk tilkobling, men bevarer signaltypen og protokollen for USB. Andre fabrikanter av mindre enheter har ogsa utviklet sine egne sma formfaktortilkoblinger, og et stort antall varianter av disse har dukket opp. For spesifikasjonsformal ble disse enhetene behandlet som om de hadde fast kabel.

Et tillegg til USB som blir kalt USB-On-The-Go, tillater en a bruke en enkelt port som enten host eller enhet - noe som bestemmes av hvilken ende av kabelen man bruker. Til og med etter at kabelen er tilkoblet og enhetene kommuniserer med hverandre, kan man bytte tilkobling under programkontroll. Malgruppen for dette er enheter som PDAer der USB-linken kan koble til en PC som en enhet i ett tilfelle, eller vaere host selv for et tastatur eller mus i et annet tilfelle. USB-On-The-Go har ogsa definert to sma formfaktorkontakter, mini-A og mini-B. Dette burde stoppe egendesign.

Noen USB-adaptere kan kobles til en stromkilde (stromnettet eller sigarettenner i bil/bat) for a lade for eksempel mobiltelefoner, mp3-spillere eller digitalkamera, eller for a gi strom til sma LED-lamper som gir leselys. Mikro-USB ble etter den kom standardplugg for lading av smarttelefoner, nettbrett og mye annen elektronikk ^{[trenger referanse]}. USB Type-C ser (per 2018) ut til a gradvis overta som elektronikkprodusentenes forstevalg.

USB kom originalt med type-A- og type-B han- og hun-plugger, der type-A var ment for datamaskinen mens type-B var ment for utstyret som kobles til. Stadig mindre telefoner og annet utstyr gjorde at det i oktober 2000 kom en standard for Mini-B plugger til USB 2.0.^[14] Det kom ogsa mini-A og mini_AB, men disse ble faset ut fra mai 2007.^[15]

I januar 2007 kom micro-USB type-A, -B og -AB. Disse var flatere enn mini-pluggene, og ble designet for a tale a bli plugget inn og ut mange ganger.

Med USB 3.0 kom Super Speed i type-A og -B ^[16], der selve pluggen er kompatibel med tidligere type-A og -B, men der selve pluggen normalt er bla for a vise at utstyret er kompatibelt med USB 3.0.

I desember 2013 kom USB-C, basert pa USB 2.0 og USB 3.1 ^[17]. Type-C har en symmetrisk plugg. Type-C er kompatibel med tidligere typer kabler og utstyr, men er designet for strom opp til 5 Ampere som ladekabel (3 Ampere for annet utstyr) og spenninger opp mot 20 Volt, og kan levere opp til 100 Watt.^[18] Thunderbolt 3 kom i 2015, og er kompatibel med USB-C. Alle plugger og kabler som passer til USB-C kan ogsa brukes til Thunderbolt 3, selv om ikke alle enheter som bruker USB-C trenger a stotte Thunderbolt 3.^[19]

• ACCESS.bus
• USB Keydrive
• USB Power Delivery, standard for stromforsyning over USB
• Tradlos: Wifi, Bluetooth
• PictBridge
• FireWire

• (en) Offisielt nettsted
• (en) USB - kategori av bilder, video eller lyd pa Commons
• (en) Universal Serial Bus - galleri av bilder, video eller lyd pa Commons
• Offisiell hjemmeside, med dokumentasjon
• USB for DOS Arkivert 13. februar 2021 hos Wayback Machine.
• Linux-USB-CD Writer HOWTO
• Aftenposten.no - Na kommer USB-kabelen som gjor at alt du har ma byttes (06.03.2015)

• Databusser
• IT-relaterte introduksjoner i 1997

• Trenger oppdatering
• Opprydning 2025-11
• Artikler som trenger referanser
• Artikler med offisielle lenker fra Wikidata
• Artikler med autoritetsdatalenker fra Wikidata