พอร์ต USB คืออะไร ? มีกี่แบบ ? มีวิวัฒนาการอย่างไรบ้าง ?

พอร์ต USB คืออะไร ? วิวัฒนาการของพอร์ต USB

น่าจะเป็นส่วนสำคัญของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ เลย สำหรับ พอร์ต USB ที่แม้ว่าคอมพิวเตอร์ในยุคนี้จะเปลี่ยนมาใช้พอร์ต USB-C แทนที่พอร์ต USB-A หรือ USB ปกติมากขึ้น แม้แต่ในโทรศัพท์มือถือก็มีพอร์ต USB สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ ถ่ายโอนข้อมูลมากมายหลายแบบ มาดูกันว่า กว่าจะเป็นพอร์ต USB สักช่อง ต้องผ่านอะไรมาบ้าง ? และก่อนหน้านี้คอมพิวเตอร์ มือถือใช้พอร์ตอะไร และอนาคตของพอร์ต USB จะไปไกลได้ถึงไหน ?

พอร์ต USB คืออะไร ?
(What is a USB port ?)

สำหรับ "พอร์ต USB" มาจากคำว่า "Universal Serial Bus" เปิดตัวครั้งแรกในปี ค.ศ. 1996 (พ.ศ. 2539) โดย USB-IF (USB Implementer Forum) โดยพอร์ต USB ถูกออกแบบขึ้นมาเพื่อสร้างมาตรฐานการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ กับอุปกรณ์ต่าง ๆ ทั้งในแง่ของการโอนถ่ายข้อมูล การจ่ายพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบการชาร์จแบตเตอรี่ การเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เพื่อใช้งาน เช่น คีย์บอร์ด, เมาส์, พรินเตอร์ ฯลฯ

ตัวอย่าง USB สำหรับเสียบเข้ากับสายต่าง ๆ
ภาพจาก : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:USB_port_solder_points_on_laptop_motherboard.JPG

ทำไมพอร์ต USB จึงมีหลากสีสัน ?
(Why USB ports have too many colors ?)

บางคนน่าจะเคยสังเกตเห็นว่า พอร์ต USB บางช่องเป็นสีน้ำเงิน บางช่องเป็นสีส้ม หรือบางช่องก็ไม่มีสีสันอะไรเลย ซึ่งพอร์ตแต่ละสีนั้น มีความแตกต่างนอกเหนือจากสี นั่นก็คือ PIN หรือจำนวนเขี้ยวที่รองรับสายต่อพ่วงประเภทต่าง ๆ รวมถึงความเร็วในการรับส่งข้อมูล หน้าที่ที่รองรับ ซึ่งแบ่งออกได้ดังนี้

 
ตัวอย่างพอร์ต USB หลากสีสันและจำนวน PIN ของแต่ละแบบ
ภาพจาก : https://medium.com/swlh/risc-v-vector-instructions-vs-arm-and-x86-simd-8c9b17963a31

ข้อมูลเพิ่มเติม : พอร์ต USB สีแดง สีเขียว สีฟ้า สีเหลือง สีดำ แตกต่างกันอย่างไร ?

วิวัฒนาการของพอร์ต USB ในคอมพิวเตอร์
(The evolution of USB ports in computers ?)

วิวัฒนาการของพอร์ต USB บนคอมพิวเตอร์ เบื้องต้นมี 4 รุ่น (Generation) หลัก ๆ ได้แก่

1. USB 1.x
2. USB 2.0
3. USB 3.x
4. USB 4

USB 1.0

สำหรับพอร์ต USB 1.0 เป็นพอร์ตรุ่นแรกที่เปิดตัวในปี ค.ศ. 1996 (พ.ศ. 2539) รองรับ USB-A และ USB B ส่วนความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลนั้น เริ่มต้นที่ 1.5 Mbps ต่อมา ในปี ค.ศ. 1998 (พ.ศ. 2541) ก็เป็นปีที่เปิดตัว USB 1.1 เทคโนโลยีอัปเกรดความเร็วขณะใช้งานเป็น 12 Mbps

USB 2.0

ส่วนพอร์ต USB 2.0 เริ่มใช้งานตั้งแต่ปี ค.ศ. 2001 (พ.ศ. 2544) ซึ่งพอร์ตชนิดนี้พัฒนาขึ้นจาก USB 1.0 มาก ๆ เพราะรองรับทั้ง USB A, USB B, USB Mini B และ USB Micro B ซึ่งสองชนิดหลัง คือ USB ที่พบได้ในสายชาร์จมือถือและอุปกรณ์อื่น ๆ แถมความเร็วขณะใช้งานก็สูงใช้ได้ ที่ 480 Mbps เลยทีเดียว

นอกจากนี้ ยุคของ USB 2.0 ยังเป็นต้นกำเนิดของพอร์ต miniUSB และพอร์ต microUSB บนโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์ชนิดต่าง ๆ ในช่วงแรก ๆ มือถือจะใช้พอร์ต miniUSB มาก่อน ก่อนที่จะทยอยเปลี่ยนเป็น microUSB ในปัจจุบัน

USB 3.0

น่าจะเป็นพอร์ตยอดนิยมที่สุดเลยก็ว่าได้ สำหรับพอร์ต USB 3.0 เดิมที่หน้าตาของสายเคเบิลที่ใช้กับพอร์ต USB 3.0 มีหน้าตาที่เปลี่ยนไปจากพอร์ต microUSB เดิมที่เป็นพอร์ต USB 5 Pin กลายเป็นพอร์ต USB 10 Pins ที่มีขนาดกว้างขึ้น แต่สุดท้ายก็เปลี่ยนกลับมาเป็นพอร์ต microUSB แบบที่ใช้งานกันในปัจจุบัน

พอร์ต USB 3.0 เริ่มใช้งานในปี ค.ศ. 2011 (พ.ศ. 2554) และไม่รองรับพอร์ต USB Mini B อีกต่อไป รองรับเฉพาะพอร์ต USB-A, USB B, และ USB Micro B แทน ส่วนความเร็วนั้นขยับขึ้นไปถึงหลักกิกะบิตแล้ว โดยพอร์ต USB 3.0 ทำความเร็วได้สูงสุด 5 Gbps

นอกจากนี้พอร์ต USB 3.0 ยังมีเวอร์ชันย่อยอย่างพอร์ต USB 3.1, USB 3.2 ซึ่ง USB 3.1 เพิ่มความเร็วขณะใช้งานเป็น 10 Gbps ส่วนพอร์ต USB 3.2 จะอยู่ในรูปแบบพอร์ต USB-C เท่านั้น และรองรับการทำงานหลายช่องทางพร้อมกัน (Multi-lane Operation) แถมยังทำความเร็วได้ถึง 20 Gbps อีกด้วย

USB 4

ส่วนพอร์ต USB 4 เป็นเทคโนโลยีที่เพิ่งเกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 2019 (พ.ศ. 2562) แต่ทำความเร็วได้ถึง 40 Gbps ซึ่งเป็น 2 เท่าของพอร์ต USB 3.0 แต่บางคนอาจคิดว่า ทำไมไม่เคยหรือไม่ค่อยได้ยินชื่อของ USB 4 เลย เพราะนี่เป็นเทคโนโลยีที่ทำงานร่วมกับพอร์ต USB 3.1 และ USB 3.2 นั่นเอง และอุปกรณ์ สายต่อพ่วงที่ใช้จะต้องรองรับ USB 4 ร่วมด้วย

ภาพจาก : https://www.kensington.com/en-gb/News-Index---Blogs--Press-Center/Docking--Connectivity-Blog/the-history-of-usb-usb4-explained/

พอร์ต USB-C มาตรฐานของเทคโนโลยีปัจจุบัน
(USB-C port technology standard for today)

แม้ว่าปัจจุบันนี้พอร์ต USB-A และ USB-C จะถูกใช้งานแบบควบคู่กันไป แต่ในปัจจุบันพอร์ต USB-C ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ จนในคอมพิวเตอร์บางรุ่นหรืออุปกรณ์บางชนิดมีเพียงพอร์ต USB-C เท่านั้น เพื่อประหยัดเนื้อที่ (ไปได้หน่อยนึง) แต่จริง ๆ แล้วพอร์ต USB-C ยังมีข้อดีมากมายจนทำให้กลายเป็นมาตรฐานที่เข้ามาแทนที่พอร์ต USB-A จนได้

ใช้งานง่าย เสียบได้แบบไม่ต้องมอง

หากใช้งาน USB-A ก็ต้องพลิกด้านของสายต่อพ่วงให้ถูกว่าเสียบด้านไหนถึงจะถูกด้าน แต่กับ USB-C ไม่ต้อง เพราะเสียบด้านไหนก็เข้าเหมือนกันนั่นเอง

ทำหน้าที่ได้มากกว่า USB-A

บางคนอาจจะคิดว่า แค่ USB-A ก็เพียงพอแล้ว ถ่ายโอนข้อมูลได้ ชาร์จไฟได้ แต่นี่เป็นเพียงคุณสมบัติพื้นฐานของ USB-C เท่านั้น เพราะ USB-C ยังทำหน้าที่ Display Port ฉายภาพอุปกรณ์อื่น ๆ เสมือน พอร์ต HDMI นั่นเอง แต่ทว่าอุปกรณ์ทั้งสองฝั่งก็ต้องรองรับเทคโนโลยีส่วนนี้ด้วยเช่นกัน

ส่งข้อมูลได้รวดเร็ว

แน่นอนว่าเทคโนโลยีของพอร์ต USB ที่พัฒนายิ่งขึ้น ก็คือความเร็วในการส่งข้อมูล ที่พุ่งไปถึงหลักกิกะบิตต่อวินาทีเลยทีเดียว ฉะนั้น จึงสะดวกต่อการถ่ายโอนข้อมูลภายในระยะเวลาอันรวดเร็ว เมื่อใช้พอร์ต USB-C

พอร์ต USB-C VS พอร์ต Thunderbolt แฝดคนละฝา
(USB-C port vs Thunderbolt port another twins)

ถ้าได้เห็นหน้าตาของพอร์ต USB-C และพอร์ต Thunderbolt บนคอมพิวเตอร์ Macbook และอื่น ๆ แล้วคิดว่าหน้าตาเหมือน ๆ กัน ก็น่าจะใช้สาย USB แทนกันได้ ขอบอกว่าอย่าเพิ่งคิดว่าพอร์ตสองชนิดนี้เป็นชนิดเดียวกัน เพราะพอร์ตทั้งสองชนิดใช้เทคโนโลยีคนละแบบกันเลย แต่สามารถนำสายที่ใช้กับพอร์ต Thunderbolt ไปใช้กับพอร์ต USB-C ได้ แต่สายเส้นใดก็ตามที่รองรับเพียงพอร์ต USB-C จะไม่สามารถใช้งานกับพอร์ต Thunderbolt ได้นะ

ข้อมูลเพิ่มเติม : พอร์ต Thunderbolt กับ USB-C คืออะไร ? และพอร์ตทั้ง 2 แตกต่างกันอย่างไร ? อันไหนดีกว่ากัน ?

จะเห็นได้ว่า พอร์ต USB คือส่วนประกอบสำคัญที่อยู่คู่อุปกรณ์ไอทีต่าง ๆ มานาน ไม่ว่าจะเป็นชนิดไหน เวอร์ชันไหนก็ตาม และในอนาคต เทคโนโลยีของพอร์ต USB ยังคงเติบโตไปอย่างไม่หยุดยั้ง หลัก ๆ ก็คือความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่เพิ่มขึ้น แต่พอร์ต USB ในอนาคตจะทำหน้าที่อะไรได้อีกนอกเหนือจากนี้ ก็ต้องมาอัปเดตเทคโนโลยีกันต่อไป