USB
USB
개요
USB(Universal Serial Bus, 유니버설 시리얼 버스)는 컴퓨터와 외부 장치 간의 데이터 통신 및 전원 공급을 위한 표준 인터페이스입니다. 1990년대 중반에 개발된 이후, 다양한 주변 장치(키보드, 마우스, 외장 하드디스크, 스마트폰 등)와 컴퓨터 간의 연결을 단순화하고, 플러그 앤 플레이(Plug and Play) 기능을 통해 사용자 편의성을 크게 향상시켰습니다. USB는 물리적 커넥터 형태, 전송 속도, 전원 공급 능력 등 여러 세대에 걸쳐 발전해 왔으며, 현재는 전 세계에서 가장 보편적인 디지털 인터페이스 중 하나입니다.
역사와 발전
USB는 1994년 인텔, 마이크로소프트, IBM, 델, NEC 등 주요 IT 기업들이 중심이 되어 개발된 기술로, 기존의 직렬 포트(Serial Port)나 병렬 포트(Parallel Port)의 복잡한 설정과 느린 속도 문제를 해결하기 위해 도입되었습니다.
- USB 1.0 (1996년): 최대 전송 속도 1.5 Mbps(로우 스피드)와 12 Mbps(풀 스피드)를 지원. 초기 채택은 더뎠으나, Windows 95 OSR2에서 드라이버 지원이 시작되며 보급화.
- USB 2.0 (2000년): 최대 480 Mbps의 하이 스피드를 제공. 플래시 드라이브, 외장 HDD 등 대용량 저장 장치의 보급을 이끌며 폭넓게 사용됨.
- USB 3.0 (2008년, 이후 USB 3.1 Gen 1): 전송 속도를 최대 5 Gbps로 향상. 파란색 인서트로 구분 가능하며, 전원 공급 능력도 개선됨.
- USB 3.1 Gen 2 (2013년): 최대 10 Gbps 지원.
- USB 3.2 (2017년): 다중 레인 전송을 도입하여 최대 20 Gbps까지 가능.
- USB4 (2019년): 타입-C 커넥터를 기반으로 Thunderbolt 3 프로토콜을 통합. 최대 40 Gbps의 전송 속도를 지원하며, 동영상 전송, 고속 데이터 전송, 전원 공급(PD)을 하나의 케이블로 처리 가능.
USB 커넥터 종류
USB는 다양한 물리적 커넥터 형태를 가지고 있으며, 용도와 장치에 따라 사용됩니다.
| 종류 | 설명 | 주요 사용 장치 |
|---|---|---|
| USB-A | 직사각형 형태. 가장 보편적인 커넥터. | PC, 허브, 충전기 |
| USB-B | 정사각형에 가까운 형태. 주로 프린터 등에 사용. | 프린터, 스캐너 |
| Mini-USB | 소형화된 버전. 스마트폰 초기 모델 등에 사용. | 구형 휴대폰, 카메라 |
| Micro-USB | 더 작고 얇은 형태. 안드로이드 스마트폰, 보조 배터리 등에 널리 사용. | 안드로이드 기기, 외장하드 |
| USB-C (Type-C) | 양방향 커넥터(거꾸로 꽂아도 작동). 고속 데이터 전송, 고출력 전원 공급(PD), 디스플레이 출력 지원. | 최신 스마트폰, 노트북, 태블릿 |
USB-C는 현재 표준으로 자리 잡고 있으며, USB4와 Thunderbolt 3/4의 필수 커넥터입니다.
USB 전원 공급 (USB Power Delivery)
USB는 단순한 데이터 통신을 넘어 전원 공급 기능도 포함하고 있습니다. 특히 USB-C와 USB Power Delivery(USB PD) 표준은 기기 충전의 혁신을 이끌었습니다.
- 기본 USB 2.0: 최대 2.5W (5V, 500mA)
- USB 3.0: 최대 4.5W (5V, 900mA)
- USB-C (기본): 최대 15W (5V, 3A)
- USB PD: 최대 240W(48V, 5A)까지 가능 → 노트북, 모니터 등 고전력 장치도 충전 가능
USB PD는 전압과 전류를 동적으로 조절하여 기기에 최적의 전력을 공급하며, 역방향 충전(예: 스마트폰으로 태블릿 충전)도 지원합니다.
USB의 주요 장점
- 플러그 앤 플레이: 장치 연결 시 드라이버 자동 설치 및 인식.
- 핫 플러그 지원: 전원이 켜진 상태에서도 장치 연결/제거 가능.
- 다양한 기기 지원: 저장 장치, 입력 장치, 네트워크 어댑터, 오디오 장비 등 폭넓은 호환성.
- 통합 인터페이스: 데이터, 전원, 비디오를 하나의 케이블로 처리 가능 (특히 USB-C).
관련 기술 및 확장
- Thunderbolt: 인텔과 애플이 개발한 고속 인터페이스. USB4는 Thunderbolt 3 프로토콜을 기반으로 하여 호환성을 제공.
- DisplayPort Alt Mode: USB-C를 통해 DisplayPort 신호를 전송하여 모니터 연결 가능.
- USB OTG (On-The-Go): 모바일 기기가 호스트 역할을 할 수 있게 하여, 키보드나 USB 드라이브를 직접 연결 가능.
참고 자료 및 관련 문서
- USB Implementers Forum (USB-IF) 공식 사이트
- USB 3.2 Specification 문서
- USB Power Delivery 3.1 표준 문서
- Thunderbolt 공식 기술 문서
USB는 지속적으로 진화하고 있으며, 향후 더 빠른 속도와 더 효율적인 전력 관리 기술로 발전할 것으로 예상됩니다.
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