USB (Universal Serial Bus) 란?

USB는 모든 주변기기가 같은 커넥터를 사용한다는 뜻의 "Universal"과 직렬전송으로 주변기기가 데이지 체인으로 연결된다는 뜻의 "Serial"이 합쳐진 것이다. USB는 직렬 포트의 일종인 기존의 외부 확장포트(시리얼, 패러랠)들의 느린 속도와 제한된 장치 연결에 따른 불편을 해결하기 위한 인터페이스로 7개(IBM, Intel, Microsoft, Compaq, DEC, Northern Telecom, NEC)업체의 공동 연구 끝에 만들어 졌다.

모뎀이나 프린터, 스캐너등의 디바이스만 연결하기 위해서 사용되었던 외부 확장포트들에 비해 USB는 모두 다른 방식으로 연결하던 키보드, 모니터, 마우스, 프린터, 모뎀 등 기본적인 주변기기들을 한번에 연결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 새로운 주변기기가 접속되었을 때 재부팅이나 셋업 과정 없이 자동인식으로 최대 127개의 장치를 연결할 수 있을 뿐더러 최대 12Mbps의 데이터 전송속도에 5V 전원을 사용한다. PnP가 완벽하게 지원돼 설치하기 쉬울뿐만 아니라 대부분의 메인보드 칩셋에 USB 컨트롤러가 포함되어있기 때문에 별도의 추가 기기를 필요로 하지 않는다. 최근에는 메인보드에 USB 칩셋과 단자가 나오므로 USB 관련 기기를 사용하기가 더욱 편리해지고 있다.

USB의 역사

Intel, Compaq, NEC, MS은 USBO란 협의체를 만들어 USB의 규격화를 진행하던중 1996년 1월에 USB 1.0 규격을 발표하기에 이르렀다. 이때 발표된 규격은 단순한 규격에 대한 정의 수준으로 실제 실용화를 위한 규격은 아니었다.
마침내 1998년, 전기적인 전송 규격과 프로토콜등의 하드웨어, 소프트웨어 기술이 통합되면서 새롭게 USB 1.1 규격이 발표되었다. 이렇게 실용적인 규격이 마련됨과 동시에 인텔과 VIA, SiS, ALi등과 같은 메인보드용 칩셋 제작사들은 USB 포트를 지원하는 칩셋을 발표하면서 메인보드 제작사들을 주축으로 지금처럼 PC에 USB 포트가 기본적으로 사용되기 시작됐다.
1994년부터 시작된 USB의 역사는 여러 번의 개정을 거쳐서 99년부터 대중화된 이후 거의 폭발적이라고 할 만큼 좋은 반응을 얻고 있다.

USB의 구성

USB는 크게 호스트, 허브, 디바이스로 3가지로 구성되어 있다. 호스트는 모든 USB 디바이스 연결의 중심으로 하드웨어적 명칭으로는 USB 컨트롤러라고 한다.
허브는 여러 개의 USB 디바이스들이 USB 컨트롤러에서 나온 하나의 출력을 같이 사용할 수 있도록 해준다. 호스트 컨트롤러에 있는 허브는 루트 허브라고 하며, 외부 USB 허브는 사용자가 많은 USB 디바이스를 PC에 연결하는 기능을 한다.

USB의 전송속도

USB 2.0이 등장하면서 최대 전송속도는 480Mbps로 향상이 됐지만 버스 속도와 실제 디바이스가 데이터를 전송하는 속도는 달라지게 된다. USB 호스트는 각기 다른 디바이스들이 사용하는 파이프의 대역폭을 관리하는데 4가지(isochronous, interrupt, bulk, control )의 데이터 전송모드가 있다. 전송속도는 크게 데이터를 전송하게 되는 버스가 얼마나 바쁜지(Busy, Idle)와 4가지 전송 모드 중 어떤 모드가 사용되고 있느냐에 따라 달라진다.
가장 최상의 상태는 bulk 고속 전송 모드로 약 99%의 대역폭을 사용해 초당 53MB의 속도로 데이터를 전송할 수 있다.

저속모드(Low-Speed)

키보드, 마우스, 조이스틱등의 대화형 디바이스에 사용되며 초당 10∼100Kbit/sec의 전송 속도를 가진다. 평균적으로 저속모드는 1.5Mbps의 전송 속도를 가진다.

풀모드(Full-Speed)

전화, 오디오, 비디오 압축 분야에 사용되며, 초당 500Kbit∼10Mbit의 전송속도를 가진다. 평균적으로 풀모드는 12Mbps로 주로 하드디스크, CD-ROM/ CD-RW, ZIP drive, 스캐너, 프린터등에 사용한다.

고속모드(High-Speed)

높은 대역폭이 필요한 비디오 저장 장치 분야에 사용되며 25∼480Mbps의 전송 속도를 갖는다.

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