Если вы вставили флэшку в разъём с первого раза, то сегодня вас никто не остановит. Это одна из шуточных примет компьютерной эпохи. Но почему вообще разъём сделан несимметричным? Об этом рассказал Аджай Бхатт (Ajay Bhatt), ведущий разработчик стандарта. Если в двух словах: так было дешевле. Они хотели вдвое уменьшить количество необходимой проводки и микросхем, чтобы удешевить устройство.
Сейчас инженер понимает, что несимметричный интерфейс — одна из главных ошибок, которую они сделали.
Универсальный интерфейс USB (Universal Serial Bus) разработала компания Intel в 90-е годы. Официальным «днём рождения» считается 15 ноября 1995 года.
Группа разработки провела голосование и выбрали прямоугольный дизайн с вероятностью правильно вставить коннектор 50% вместо круглого разъёма с более удобным дизайном. Никто не мог предположить, сколько мемов и шуток породит их решение.
«Мы хотели решить проблему с помощью четырёх пинов и небольшого количества логических вентилей (gates) на кремнии, а также четырёх проводов, — говорит Бхатт. — Чтобы сделать разъём симметричным, вам нужно в два раза больше проводов, что означает вдвое большую стоимость, и нужно гораздо больше схем. Мы могли бы сделать это, но стоимость была бы неприемлемой».
Спустя 20 лет Бхатт признаёт, что это решение было ошибкой: «Думая задним числом, мы всё испортили. Наверное, это главная болевая точка по сравнению с тем, что мы пытались улучшить (стандарт PS/2): это хорошо, но не достаточно».
Впрочем, для своего времени USB стал очень продвинутым стандартом. Сегодня трудно поверить, насколько примитивной была технология 90-х годов. Принтеры по-прежнему подключались через неуклюжие и часто капризные параллельные порты. Людям приходилось разбираться с кабелями разных видов: serial, PS/2, Ethernet и SCSI.
Бхатт говорит, что его целью было создание простого универсального стандарта для недорогих устройств с низкой пропускной способностью.
Начальство из Intel поручило найти отраслевой консенсус с существующими стандартами, но это было сложно. Мало кто разделял его мечты. Например, Альянс IrDA сделал ставку на инфракрасный порт и отказался от поддержки USB.
Среди прочих, инженер обратился к компании Apple. Руководство Intel настаивало, чтобы Бхатт обеспечил совместимость с устройствами Apple. Однако та уже много лет занималась разработкой FireWire: «(Apple) очень мало интересовали каких-либо изменения в стандартах или работа с нами», — вспоминает он.
Несмотря на преимущество FireWire в производительности, он практически проиграл битву USB
FireWire и USB отличались фундаментальным и неразрешимым образом. FireWire был разработан как пиринговый стандарт, то есть внутри каждого устройства должен был стоять мощный (и, следовательно, дорогой) контроллер. Хотя высококачественная цифровая видеокамера, профессиональная клавиатура или стереосистема могут «поглотить» стоимость чипа FireWire, но для мыши, клавиатуры или джойстика это слишком большая цена.
USB разработан так, чтобы перенести сложность на сторону персонального компьютера, снизив её для отдельных периферийных устройств. «Мы чувствовали, что необходимо разработать интерфейс, который будет работать с устройствами даже на 25-центовой электронике», — сказал Бхатт.
Хотя некоторые крупные компании проигнорировали проект, Intel в конечном итоге сформировала консорциум разработчиков USB с такими партнёрами, как Microsoft, DEC, Nortel, Compaq, IBM и NEC.
В первое время USB страдал от плохой поддержки в операционных системах. Первые USB-контроллеры вышли в 1996 году, уже после выпуска Windows 95. Любой, кто помнит поддержку USB в Windows 95, знает, что она была ужасной. Microsoft поддерживала USB только в версиях Windows 95 OEM Service Release 2.1, которые поставлялись с новыми компьютерами, в то время как стандартный дистрибутив оставался без поддержки. Драйверы для этих USB-контроллеров нельзя было даже найти в интернете. Выход Windows 98 в 1998 году снял часть проблем, но Бхатт говорит, что полноценная поддержка появилась лишь с появлением Windows 98 Second Edition в 1999 году: «Только в Windows 98 SE мы получили достойную поддержку USB, а Windows XP действительно сделала его повсеместным».
Даже Apple подтянулась: в 1998 году вышел первый iMac, лишённый тяжкого наследия прошлого: компания избавилась от проприетарных разъёмов ADB и GeoPort в пользу USB и FireWire.
Первоначально инженеры планировали найти замену параллельному и последовательным портам, но USB стал чем-то гораздо большим. Сейчас он широко используется вместо отдельного разъёма дисплея и для сети. В то время как Wi-Fi в значительной степени заменил выделенные порты Ethernet, то когда людям требуется проводное соединение, в некоторых случаях используется адаптер Ethernet-to-USB.
С самого начала разработчики мечтали, что вместо всего разнообразия разъёмов на компьютере останется всего нескольких стандартных портов USB. Во многом их мечты сбылись.
Расчёт Бхатта на доставку энергопитания по USB тоже стало провидческим. Он сказал, что в оригинальной спецификации он продавил решение обеспечить питание по шине, что увеличило её стоимость. Сегодня питание по USB выросло с первоначальных 5 Вт до 65 Вт или 100 Вт, а скоро станет источником питания для большинства ноутбуков.
Ну а шутки про USB исчезнут ещё нескоро. Люди обращают внимание на странный феномен: почему-то вероятность вставить USB неправильно с первого раза гораздо выше теоретических 50%. Более того, она близка к 100%, то есть с первого раза вы почти никогда не вставите USB правильно, если вставлять наугад. Этот феномен получил название парадокс USB. В узких кругах обсуждают, что данный парадокс можно рассматривать как доказательство существования Мультивселенной: где-то в параллельном мире разъём USB всегда вставляется правильно.
Автор: alizar
