USB被授予IEEE Milestone:英特爾26年即插即用技術可連萬物

當代社會,即便是最不懂技術的消費者也能好不費勁的將相機、打印機、掃描儀或者其他配件連接到電腦上。但是在 20 世紀 90 年代初,用戶想要將一個外設連接到電腦上並不是那麼簡單的事情。

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圖片來自於 Pixabay

在 USB(通用串行總線)開發之前,連接外部設備往往非常麻煩。用戶有時需要打開他們的電腦,添加硬件來提供他們需要的通信端口。這種情況直到 1996 年英特爾發布 USB 之後才得以簡化。USB端口現在是個人電腦的標準配置,並被內置到許多其他電子設備中,如智能手機、電子書閱讀器和遊戲機上。

無處不在的 USB 標準已經被授予“IEEE Milestone”。IEEE 俄勒岡州分部贊助了這項提名,獻禮儀式仍在計劃中。Milestone 計劃由 IEEE History Center 管理,並由捐贈者支持,以表彰世界各地的傑出技術發展。

在 2013 年接受 CNN 關於該技術的採訪時候,曾參與幫助開發的英特爾工程師 Ajay Bhatt 表示:“我原本認為[USB]最多能創造 4000 萬美元的機會。但現在我已經無法想象 USB 已經發展到什麼程度,也無法想象它將繼續發展到什麼程度。這已經超出了我最瘋狂的想象”。

協作是關鍵

正如 Engineering and Technology History Wiki 頁面中 Milestone 條目中所指出的,在 20 世紀 90 年代,當消費者試圖將外設連接到他們的電腦上時,他們遇到的許多問題,而大部分是由於該行業的許多供應商之間缺乏標準做法而產生的。另一個問題是,大多數個人電腦的輸入端口數量有限,添加更多的端口可能很困難。

Bhatt 表示即使作為一名技術專家,他也在為升級他的個人電腦而奮鬥。

在 2019 年接受 Fast Company 採訪的時候,他說:“我看了看架構,然後我想,‘你知道嗎?有更好的電腦工作方式,這實在是太難了’”。

20 世紀 90 年代初,Bhatt 向他的老闆講述了他開發一個通用的“即插即用”通信系統的想法,用戶不需要調整。然而他的經理並不感興趣。不過,Bhatt 對他的想法充滿熱情,所以他決定加入英特爾的另一個研究小組。而在那裡,他得到了支持。

1992 年,Bhatt 參觀了位於俄勒岡州希爾斯伯勒的瓊斯農場會議中心,在那裡他會見了來自不同科技公司的工程師,他們也在研究開發一個即插即用的方案。正是在那裡,來自康柏公司、數字設備公司(DEC)、IBM、英特爾公司(Intel)的工程師們開始了他們的工作。(DEC)、IBM、英特爾、微軟、NEC和北電的工程師在那裡組成了一個聯盟。

一篇關於 USB 接口的文章中,Jim Pappas 說:“整個行業都認識到它有一個需要解決的大問題”。Pappas 是 DEC 的的工程經理,但他最終加入了英特爾,成為其 USB 開發團隊的項目經理。

從夢想到現實

在該小組開始開發 USB 之前,它探索了已經存在的東西。它研究了類似以太網的技術、音頻接口、蘋果的 GeoPort 和 IEEE 1394(也被稱為火線標準)。但是,沒有任何一種技術具備該團隊所尋求的所有特徵。為了降低製造成本,工程師們將 USB 設計成與一條細長的四芯電纜一起使用,電纜可長達 5 米。電纜的一端有一個 Type-A 連接器,可以插入計算機;另一端的 B 型連接器可以插入外部設備。

在當時,計算機通常不為這種外部設備提供電源。大多數外圍設備在與電腦連接時都必須插在插座上。但是USB允許計算機為一些外圍設備提供足夠的電源。USB的另一個優點是,原則上它允許多達127個外圍設備同時連接到一台電腦上。一台計算機不可能有127個USB端口,但可以通過增加USB集線器來增加可用的端口數量。

對於名字,開發團隊希望尋找一些用戶可以理解的東西,他們也希望它能夠描述這項技術。工程師們選擇了“bus”這個詞,因為它既是一個技術術語(總線用於攜帶計算機中的數據),也是一個消費者會認可的術語。巴拉·卡丹比(Bala Cadambi)在 2019 年的採訪中說,在大多數人的印象中,“bus”是將乘客從 A 點送到 B 點的車輛。通用標誌着 USB 是一種可以與任何硬件一起使用的工具。

該團隊在1995年宣布了它的第一個設計。Pappas 告訴 Fast Company,USB 1.0 的速度為每秒 12 兆比特,比通常在個人電腦後面的其他東西都要快。

然而,該團隊遇到了一個問題:12Mb/s 的速度對於電腦鼠標、操縱桿、鍵盤和其他帶有非屏蔽電纜的配件來說太快了。工程師們通過安排 USB 1.0 也支持 1.5 Mb/s 的通信速度來解決這個問題。這種方法使USB能夠以低速為使用非屏蔽電纜的低成本外圍設備工作,以高速為使用屏蔽電纜的設備工作,如打印機和軟盤驅動器。

1996 年發布的 USB 1.1 直到 1998 年才開始流行,當時它在拉斯維加斯的COMDEX貿易展上被展示。在那裡的一個新聞發布會上,一個英特爾團隊將 127 個外設連接到一台 PC 上。

工程師們聘請了比爾·奈(Bill Nye)來插上最後一個設備。在 Pappas 2019 年的 Fast Company 採訪中,他說,一旦 Nye 這樣做了,團隊就把一份文件送到各個目的地去打印。Pappas 說:“我們搭建了一個舞台,裡面都是不同的打印機!”

1996 年 USB 1.1 的發布與它的流行之間的延遲是可以理解的,因為 1998 年 6 月發布的微軟 Windows 98 是第一個支持 USB 的操作系統。兩個月後,蘋果公司發布了其 iMac,它沒有軟盤驅動器,但有一對 USB 接口。儘管蘋果公司並不在參與USB項目的公司之列,但它幫助使該技術成為主流。

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