सुपरस्पीड USB 3.0 का अवलोकन

यूनिवर्सल सीरियल बस (USB) पीसी, मोबाइल, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार बाज़ारों में प्रमुख इंटरफ़ेस बना हुआ है। वर्षों से, USB 2.0 पीसी कनेक्टिविटी के लिए उद्योग मानक रहा है, जो सीधे या हब के माध्यम से होस्ट कंप्यूटर से जुड़े विभिन्न एप्लिकेशन उपकरणों के लिए पर्याप्त बैंडविड्थ प्रदान करता है। हालाँकि, USB 2.0 की 480 Mbps की अधिकतम बैंडविड्थ अब उच्च-परिभाषा वीडियो, टेराबाइट स्टोरेज उपकरणों, उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिजिटल छवियों और मल्टीमीडिया-समृद्ध मोबाइल फ़ोनों की बढ़ती माँगों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

USB 3.0 विनिर्देश, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता, USB 2.0 के साथ पश्चगामी संगतता सुनिश्चित करता है। इस डिज़ाइन का उद्देश्य उपयोगकर्ताओं को USB 2.0 इंटरफ़ेस जैसा ही अनुभव प्रदान करते हुए उल्लेखनीय रूप से उन्नत बैंडविड्थ प्रदान करना है। USB 3.0 एक दोहरी बस आर्किटेक्चर का उपयोग करता है, जो USB 2.0 इंटरफ़ेस और एक नए विकसित सुपरस्पीड घटक, दोनों को एकीकृत करता है।

USB 3.0 प्रोटोकॉल

USB 3.0, जिसे सुपरस्पीड भी कहा जाता है, एक स्तरित संचार प्रोटोकॉल है जिसमें एक होस्ट, डिवाइस और सुपरस्पीड इंटरकनेक्ट शामिल होता है। यह विभिन्न विक्रेताओं के उपकरणों के बीच अंतर-संचालन को सक्षम बनाता है, साथ ही डिवाइस ड्राइवरों और सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस सहित मौजूदा USB अवसंरचना के साथ पश्चगामी संगतता बनाए रखता है। PC आर्किटेक्चर को बेहतर बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया, USB 3.0 पोर्टेबल कंप्यूटर, व्यावसायिक डेस्कटॉप, घरेलू वातावरण और डिवाइस-टू-डिवाइस संचार पर लागू होता है।

सुपरस्पीड यूएसबी 3.0 प्रोटोकॉल में कई प्रमुख पहलू शामिल हैं, जिनमें शामिल हैं

• यह उत्पाद 5 Gbps तक की बढ़ी हुई बैंडविड्थ प्रदान करता है।

• दोहरे-सिंप्लेक्स डेटा स्थानांतरण

• पीछे संगत

• अधिकतम बस वर्तमान क्षमता को बढ़ाया गया है।

• बेहतर बस पावर प्रबंधन

• अनुकूलित पावर प्रबंधन

USB 3.0 को कई तकनीकी सुधारों के ज़रिए बेहतर प्रदर्शन हासिल करने के लिए विकसित किया गया है। इनमें सबसे उल्लेखनीय है मौजूदा USB 2.0 डेटा बस के साथ एक नया डिफरेंशियल पेयर जोड़ना। जहाँ USB 2.0 चार तारों (पावर, ग्राउंड और डिफरेंशियल डेटा के लिए एक जोड़ी) का इस्तेमाल करता है, वहीं USB 3.0 चार अतिरिक्त तारों और एक ग्राउंड सिग्नल का इस्तेमाल करता है, जिससे रिसीव और ट्रांसमिट के लिए डिफरेंशियल सिग्नल के दो और जोड़े बनते हैं। इसके परिणामस्वरूप केबल और कनेक्टर में कुल नौ तार होते हैं।

सुपरस्पीड USB 3.0 बैंडविड्थ आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अतिरिक्त दो जोड़े आवश्यक हैं। सिग्नलिंग विधि निरंतर पोलिंग से अतुल्यकालिक में परिवर्तित हो गई है, हालाँकि यह होस्ट-निर्देशित बनी हुई है। USB 3.0, USB 2.0 के अर्ध-द्वैध डिज़ाइन के विपरीत, एक द्वि-दिशात्मक डेटा इंटरफ़ेस भी प्रदान करता है, जो एक समय में डेटा प्रवाह को एक ही दिशा में सीमित करता है। सामूहिक रूप से, ये अपग्रेड सैद्धांतिक बैंडविड्थ में दस गुना वृद्धि प्राप्त करते हैं, जिससे बड़ी मात्रा में डेटा का वास्तविक समय में स्थानांतरण संभव हो जाता है।

USB 3.0 में बेहतर पावर दक्षता के लिए कई सुधार किए गए हैं। इसकी प्रमुख विशेषताओं में लिंक-स्तरीय पावर प्रबंधन शामिल है, जो होस्ट या डिवाइस को निष्क्रिय अवधि के दौरान पावर-सेविंग अवस्थाएँ शुरू करने की अनुमति देता है। निष्क्रिय होने पर लिंक लेयर उत्तरोत्तर कम पावर अवस्थाओं में प्रवेश कर सकता है, जिससे बिजली की खपत कम होती है। निरंतर डिवाइस पोलिंग समाप्त हो जाती है, और हब के माध्यम से प्रसारण पैकेट ट्रांसमिशन समाप्त हो जाता है। इसके अतिरिक्त, डिवाइस उपयोग में न आने वाले व्यक्तिगत कार्यों या सर्किटरी को निलंबित कर सकते हैं, जिससे बिजली की और अधिक बचत होती है।

USB के व्यापक उपयोग के तीन प्रमुख कारण हैं: इसका उपयोगकर्ता-अनुकूल डिज़ाइन, PC और अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में USB हार्डवेयर की व्यापक उपस्थिति, और सभी प्रमुख ऑपरेटिंग सिस्टम में एकीकृत USB ड्राइवरों से मिलने वाला व्यापक सॉफ़्टवेयर समर्थन। USB 3.0, USB 2.0 द्वारा स्थापित नींव पर आधारित है, जो उच्च-बैंडविड्थ अनुप्रयोगों की उन माँगों को पूरा करने के लिए प्रदर्शन को बेहतर बनाता है जो पहले सीमित थीं।

प्रदर्शन में आगे की वृद्धि में शामिल हैं

• बेहतर प्रदर्शन के लिए अनुकूलित बल्क ट्रांसफर स्ट्रीमिंग।

• सेवा अंतरालों के बीच कम-शक्ति लिंक अवस्थाओं के साथ समकालिक स्थानान्तरण को क्रियान्वित किया जाना है।

• USB इंटरफ़ेस को अनुकूलित करने के लिए होस्ट को विलंबता सहनशीलता के बारे में बताएं।

USB 3.0 की नई सुविधाओं और लाभों का सारांश

USB 3.0 कई तरह के अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श समाधान है, जिसमें सॉलिड-स्टेट मास स्टोरेज डिवाइस, वीडियो स्ट्रीमिंग और ट्रांसफ़र, PC डॉकिंग स्टेशन, मल्टी-चैनल ऑडियो इंटरफ़ेस, उच्च-रिज़ॉल्यूशन वेबकैम और सर्विलांस कैमरे, और डिस्प्लेलिंक USB ग्राफ़िक्स तकनीक जैसे वीडियो डिस्प्ले समाधान शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, यह डिजिटल वीडियो और स्टिल कैमरों, ब्लू-रे प्लेयर और बाहरी हार्ड ड्राइव जैसे बाहरी मीडिया उपकरणों आदि के लिए कनेक्टिविटी की सुविधा प्रदान करता है। जैसे-जैसे होम मीडिया PC और उच्च-क्षमता वाले बाहरी ड्राइव का उपयोग बढ़ता जा रहा है, USB 3.0 बड़ी मीडिया फ़ाइलों को स्थानांतरित करने के लिए एक सरल और कुशल समाधान प्रदान करता है, जिससे उपभोक्ता अनुभव बेहतर होता है।

USB 3.0 की बढ़ी हुई बैंडविड्थ डिवाइस के प्रदर्शन को उल्लेखनीय रूप से बेहतर बनाती है और USB 2.0 की तुलना में बेहतर उपयोगकर्ता अनुभव प्रदान करती है। जहाँ USB 2.0 अपनी 480 Mbps सीमा के कारण उच्च-रिज़ॉल्यूशन वीडियो का समर्थन करने में असमर्थ था, वहीं USB 3.0 की 5 Gbps की अधिकतम बैंडविड्थ कम विलंबता के साथ उच्च-रिज़ॉल्यूशन वीडियो के प्रसारण को सक्षम बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप वीडियो की गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार होता है। उदाहरण के लिए, सिंगल-लिंक DVI के लिए लगभग 2 Gbps की थ्रूपुट क्षमता की आवश्यकता होती है, जिसे USB 2.0 समर्थित नहीं कर सकता। USB 3.0 की 5 Gbps क्षमता बेहतर वीडियो समाधान प्रदान करती है और इससे USB के नए उत्पादों और अनुप्रयोगों में विस्तार की सुविधा मिलने की उम्मीद है, जिनका USB 2.0 प्रभावी रूप से समर्थन नहीं कर सकता था।