Qu'est-ce que l'USB (bus série universel) ? Types et importance

Mar 21, 2024

Le bus série universel (USB) est défini comme une norme qui mentionne les spécifications utilisées par les câbles, les ports et les protocoles qui permettent une connectivité simple et universellement acceptée entre un hôte et un périphérique. Cet article explique ce qu'est l'USB, les types d'USB et l'importance de la technologie.

L'USB, ou bus série universel, est un mécanisme utilisé pour connecter des périphériques aux ordinateurs. Avant l'avènement de la technologie USB, un PC comprenait généralement une ou deux connexions série, un port parallèle, des connecteurs pour clavier et souris et, dans certains cas, un port joystick.

La norme USB a été établie au milieu des années 1990 par un certain nombre de sociétés américaines, notamment IBM, Intel et Microsoft Corporation, comme moyen plus simple de connecter des périphériques informatiques. Le port fournissait une méthode standard pour connecter divers appareils et offrait des avantages considérables en termes de vitesse par rapport aux autres alternatives.

Au départ, l’acceptation de la technologie USB était lente :

L'introduction en 1998 du premier modèle d'iMac d'Apple Inc. a constitué une avancée majeure. En créant une machine populaire et bien accueillie dotée uniquement de connexions USB, Apple a forcé d’autres fabricants à adopter la norme. Depuis lors, la majorité des périphériques, notamment les imprimantes, les scanners et les claviers, utilisent tous l'USB. Même la création de nouvelles technologies (comme les clés USB portables, communément appelées stockage USB, qui ont finalement remplacé les disquettes) a été stimulée par l'acceptation de cette norme.

La conception USB est désormais standardisée par l'USB Implementers Forum (USB-IF), composé d'organisations qui soutiennent et promeuvent l'USB. Non seulement l'USBIF approuve l'USB, mais il maintient également la norme et applique le programme de conformité.

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Le « bus » d'un ordinateur est un réseau de câbles transportant des données entre les composants internes ou un ordinateur et ses périphériques externes. Il s'agit d'une métaphore d'un jeu de barres électronique, qui distribue l'électricité dans de grands sites énergivores tels que des usines ou des centres de données.

Avant l'introduction de l'USB, tout périphérique était connecté à un ordinateur via un port de sa propre construction. Au fil des années, à mesure que le nombre de périphériques augmentait, une nouvelle méthode standardisée d'échange de données entre l'hôte principal et divers périphériques était nécessaire. Cela a finalement conduit à l’invention de l’USB.

Lorsqu'un périphérique est connecté à un ordinateur hôte par USB, la machine hôte détermine automatiquement le type de périphérique et installe un pilote qui lui permet de fonctionner.

L'USB transmet les données entre deux appareils en quantités plus petites et plus petites, appelées « paquets ». Chaque paquet transmet une quantité prédéterminée d'octets (une unité d'information numérique). Cela peut inclure des détails tels que la source et la destination du matériel, ainsi que toute anomalie qui aurait pu être découverte.

Le fonctionnement d’une clé USB peut être décomposé comme suit :

À mesure que le nombre de périphériques augmente, l'hôte conserve un enregistrement de la quantité totale de bande passante demandée par tous les périphériques isochrones et d'interruption. Ensemble, ils peuvent utiliser jusqu'à 90 % de la bande passante disponible, soit 480 mégabits par seconde pour l'USB standard ou 4,8 gigabits par seconde avec l'USB 3.0.

L'hôte empêche l'accès à tout autre périphérique isochrone ou d'interruption une fois que 90 % ont été consommés. Les paquets de contrôle et les paquets de transfert en masse utilisent toute la bande passante restante (qui est toujours de 10 % au minimum). Au-delà de ce seuil, vous ne pouvez pas avoir plusieurs connexions USB transférant des données simultanément.

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Le port USB est une interface standard pour connecter des câbles aux PC et aux appareils électroniques grand public. Les utilisateurs peuvent connecter un fil spécialement conçu appelé câble USB à ce port. Une extrémité du câble se connecte à l'hôte et l'autre au périphérique, et selon le type d'USB, les deux extrémités peuvent être symétriques ou non.