Co to jest chipset USB?

Uniwersalna magistrala szeregowa (USB) to standard interfejsu do komunikacji między komputerami i urządzeniami peryferyjnymi. Część sprzętowa interfejsu USB jest zaimplementowana w jednym lub większej liczbie układów scalonych znanych jako chipset USB. Część oprogramowania zwykle składa się z co najmniej jednego sterownika chipsetu. Większość laptopów, komputerów stacjonarnych i serwerów łączy się z zewnętrznymi urządzeniami peryferyjnymi za pośrednictwem portów hosta udostępnianych przez chipset USB. Koncentratory USB, komputery specjalnego przeznaczenia i systemy wbudowane często zawierają również chipsety USB do podłączania urządzeń zewnętrznych lub innych komputerów.

USB został po raz pierwszy stworzony w 1996 roku dla kompatybilności z komputerami osobistymi (PC) firmy International Business Machines (IBM) Corporation. Wczesne wersje USB były powszechnie używane do podłączania klawiatur i myszy, ponieważ interfejs działał ze stosunkowo niską prędkością. Wersja 1.1 obsługiwała prędkości 1.5 megabita na sekundę (Mb/s) i 12 Mb/s. W 2000 roku została wydana wersja USB 2.0, zwiększająca przepustowość do 480 Mb/s dla dysków twardych, kamer cyfrowych i innych szybkich urządzeń. Chipset USB zazwyczaj implementuje kontroler hosta i wiele szczegółów niższych warstw protokołu USB.

Wczesne chipsety USB i porty hosta zostały zaimplementowane na płytach typu plug-in Peripheral Component Interconnect (PCI™), a nie na płytach głównych systemu. Ostatecznie większość producentów płyt głównych włączyła do swoich projektów chipset USB. Wraz ze wzrostem złożoności płyt głównych producenci chipów zintegrowali wiele starszych chipsetów obsługujących urządzenia peryferyjne w komputerach PC w jeden duży układ mostka południowego, w tym chipset USB. Proces ten prawdopodobnie zostanie powtórzony po wydaniu nowszych, szybszych wersji specyfikacji interfejsu USB.

Wiele systemów wbudowanych i innych urządzeń elektronicznych specjalnego przeznaczenia wykorzystuje USB do komunikacji z urządzeniami peryferyjnymi i urządzeniami pamięci masowej. Niektóre są zaprojektowane wokół mikrokontrolera, który zawiera wbudowany kontroler hosta USB. Inne mogą zawierać płytkę rozwojową innej firmy, która zapewnia magistralę Inter-Integrated Circuit (I2C®) lub inny standardowy interfejs do chipsetu USB. Rdzenie własności intelektualnej (IP) od kilku dostawców mogą być również używane do dodawania funkcjonalności chipsetu USB do większego niestandardowego projektu chipa.

Chipsety USB są również używane w samodzielnych kontrolerach mostkowych do podłączania urządzeń innych niż USB do magistrali USB. Popularne kontrolery mostkowe mogą łączyć urządzenia pamięci masowej z magistralą Advanced Technology Attachment (ATA) lub Integrated Drive Electronics (IDE) z połączeniem USB. Te kontrolery zwykle nie wymagają żadnego oprogramowania układowego na mostku ani żadnych specjalnych sterowników w systemie hosta. Koncentratory USB są również zbudowane na chipsetach USB. Koncentratory te umożliwiają podłączenie wielu urządzeń USB do jednego portu USB, podobnie jak w przypadku koncentratorów sieciowych.
Inny typ chipsetu jest zwykle używany w urządzeniach peryferyjnych po stronie slave połączenia USB. Urządzenia te muszą odpowiadać na komunikaty z systemu hosta i przesyłać dane na żądanie za pomocą protokołów USB. Większość z tych operacji jest realizowana przez chipset USB urządzenia. Popularne urządzenia peryferyjne USB obejmują drukarki, dyski twarde i inne urządzenia pamięci masowej. Większość skanerów, aparatów cyfrowych, a nawet niektórych urządzeń wyświetlających również używa USB jako podstawowego interfejsu.