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USB는 컴퓨터와 디지털 기기 간의 표준 연결 방식으로, 유니버설 시리얼 버스(Universal Serial Bus)의 약자입니다. 1998년 애플의 아이맥(iMac)이 USB를 지원하면서 대중화되었습니다.
이전에는 ADB, 파이어와이어(FireWire), SCSI 등 다양한 연결 기술이 있었습니다. 다른 표준 기술과 마찬가지로 USB도 몇 년마다 새로운 버전이 출시되며, 속도와 기능이 크게 발전하고 있습니다. 비록 USB의 U가 '보편적(Universal)'에서 나온 단어이지만, 현재는 다양한 종류의 USB가 존재합니다. 하지만 이전 버전들은 점차 폐기되고 있어, 보편화라는 가치는 여전히 추구되고 있습니다.
USB 종류와 차이점
USB의 다양한 유형과 그 차이점에 대해 알아보겠습니다. USB-A는 가장 일반적인 유형으로, 연결 부분이 직사각형 모양입니다. PC 및 IT 기기에서 널리 사용됩니다. USB-B의 연결 부분은 터널 모양으로 되어 있습니다. 주로 프린터 제조업체에서 선호하는 유형입니다. 또한 USB-B 미니도 있으며, 일부 IT 기기에서 사용됩니다.
마이크로-USB는 작은 커넥터로, 오래되고 저렴한 기기에서 사용됩니다. 이는 USB-B 마이크로로도 불립니다. 연결 시 잘못된 방식으로 연결되는 경우가 많습니다. 일부 케이블은 반대로도 꽂을 수 있습니다.
USB-B 마이크로 슈퍼 스피드는 외장 하드 드라이브에서 흔히 볼 수 있으며, 주로 10핀을 갖추고 있습니다.
USB-C의 특징은 앞뒤 구분 없이 사용할 수 있다는 점입니다. 둥근 USB-A와 마이크로 USB는 기기와 연결할 때 앞뒤를 구분해야 하는데 이런 번거로움을 피한 셈입니다. 최근 출시되는 노트북, 태블릿, 스마트폰(아이폰 제외)은 USB-C를 지원하는 추세입니다. 특히 노트북의 경우 USB-C 혹은 썬더볼트 포트만 있는 경우가 많습니다. 만약 장치를 다른 연결과 연결하려면 USB-C 도킹 스테이션, 썬더볼트 도킹 스테이션 혹은 USB-C 허브 같은 도구가 필요합니다.
USB-C는 데이터 전송 속도가 빠르며, 최대 100W의 전력을 전달합니다. 디스플레이포트로 데이터를 전송할 수 있으므로 외부 디스플레이 연결에도 사용할 수 있습니다.
USB-C의 디스플레이 얼터네이트 모드(Alternate Mode)는 영상 출력에 유용합니다.
USB-C 포트에서 HDMI, 디스플레이 포트, VGA 및 다른 비디오 커넥터로 비디오를 출력할 수 있습니다. 최근 나오는 모니터는 대부분 자체 알트 모드를 지원하는 USB-C 포트가 있어 케이블로 비디오 연결이 쉽습니다.
맥은 다중 스트림 전송(MST)을 지원하지 않기 때문에 대부분 USB-C를 통한 외부 디스플레이 하나로 제한됩니다. 또한 USB-C를 통한 4K 영상은 30Hz 화면 속도로 제한됩니다.
하지만 칼디지트의 USB-C 소호 독과 같은 예외도 있습니다.
썬더볼트 3 및 4는 맥 및 윈도우 PC에서 2개 이상의 외부 디스플레이와 60Hz에서 4K를 지원합니다.
USB-C는 USB 파워 딜리버리(USB PD)도 활용할 수 있습니다. USB 3.1은 15와트만 지원할 수 있지만, USB PD는 최대 100와트의 전력을 공급할 수 있습니다.
애플 라이트닝 커넥터는 USB와 유사합니다. USB-C처럼 반대로 꽂을 수 있지만 애플 장치 및 애플 기기를 위한 액세서리에서만 사용할 수 있습니다.
USB 전송 속도의 차이
USB의 유형은 외관이 다르기 때문에 쉽게 구분할 수 있습니다. USB의 속도 역시 이해하기 쉽습니다. 메가바이트(MB)는 메가비트(Mb)보다 8배 더 큽니다. 비교를 쉽게 하기 위해 USB 속도를 메가비트/초, 메가바이트/초 및 기가비트/초로 표시했습니다.
USB 1.1(풀스피드)은 초당 12 메가비트(12Mbps)에 도달할 수 있습니다. 이는 초당 0.125 메가바이트(MBps)에 해당합니다. USB 2.0(하이스피드)은 480Mbps의 속도로 크게 앞섰습니다. 이 사양은 여전히 장치 및 도킹 스테이션에서 많이 사용됩니다.
USB 3.0(슈퍼스피드)은 초당 5기가비트(5Gbps)로 625MBps 혹은 5,000Mbps와 동일한 새로운 수준으로 끌어올렸습니다. USB 3.0의 경우 3.x 형태의 세분화된 버전이 나왔는데, 여기서 속도는 조금 복잡합니다. 2013년 7월 출시된 USB 3.1의 경우, USB 3.1 1세대와 USB 3.1 2세대로 나뉩니다. USB 3.1 1세대는 USB 3.0 슈퍼 스피드와 동일한 5Gbps 속도를 가지며, USB 3.1 2세대는 슈퍼스피드+로 알려진 10Gbps 속도를 가집니다.
USB 3.2 유형 및 속도
USB 3.1의 복잡함을 해결하기 위해 USB 3.2가 함께 출시되었습니다. USB 3.2는 USB-C 전용으로, 최대 속도는 10Gbps입니다. USB는 버전이 높을수록 기능이 더 좋고, 전력 관리 효율성도 높습니다.
USB 3.2 사양은 이전보다 여러 면에서 더 낫습니다.
USB 3.2 Gen 1×1(일반적으로 USB 3.2 Gen 1로 불림)은 5Gbps의 슈퍼 스피드 USB입다.
USB 3.2 Gen 2×1(일반적으로 USB 3.2 Gen 2로 불림)은 10Gbps의 슈퍼 스피드+ USB입니다.
USB 3.2 Gen 2×2는 20Gbps(2,500MBps)의 슈퍼 스피드+ USB입니다.
USB-C 커넥터에는 데이터를 송수신하는 ‘레인’이라는 네 쌍의 핀이 있습니다.
USB 3.2 Gen 1(5Gbps) 및 USB 3.2 Gen2(10Gbps)는 하나의 전송 레인 및 하나의 수신 레인을 사용합니다. USB 3.2 Gen 2×2는 4개 레인을 모두 활용해 20Gbps의 데이터 전송 속도를 달성합니다.
2022년 9월, USB 임플리멘터스 포럼은 새로운 로고를 공개했습니다. 이 로고는 새로운 USB PD 3.1 240W
USB-C 전원 사양을 포함하는 노트북 포트, 충전기, 케이블을 위한 것입니다.
썬더볼트 3 VS 썬더볼트 4 VS USB 4
썬더볼트 1.0과 썬더볼트 2는 미니 디스플레이포트 커넥터를 사용해 관심을 못 받았지만 썬더볼트 3과 4, 그리고 USB4는 USB-C와 겉모습이 동일해 활용도가 높아지고 있습니다. 속도는 최대 40Gbps로 훨씬 빠르고 성능도 더 높습니다.
썬더볼트는 하드 드라이브, SSD 및 그래픽 카드를 위한 PCI 익스프레스 데이터 및 디스플레이포트 기능을 하나의 케이블로 제공합니다. 또한 USB처럼 데이터를 제공하고 받는 쪽으로 구분하지 않고, 서로 대등하게 정보를 주고받아서 기존 연결에 2개 이상의 주변 장치를 데이지 체인으로 연결할 수 있습니다.
썬더볼트 4는 이미 업계에서 활용되고 있습니다. 맥 사용자의 경우, 기능 혹은 사양을 업그레이드하지 않기 때문에 썬더볼트 3과 썬더볼트 4간 차이를 눈치채지 못할 것입니다. 하지만 윈도우에서는 간혹 제한된 버전의 썬더볼트 3을 사용하는 경향이 있었습니다.
썬더볼트 4는 더 긴 케이블(최대 2m 길이의 케이블로 최대 속도를 지원합니다)과 절전 모드 해제 및 직접 메모리 접근(DMA) 데이터 보호와 같은 유용한 기능을 제공합니다. 썬더볼트 3 시스템은 PCIe 연결을 위해 16Gbps만 지원합니다. 하지만 썬더볼트 4 인증은 PCIe 대역폭을 32Gbps로 2배 늘렸습니다.
썬더볼트 4는 허브 혹은 연결 독에 최대 4개의 썬더볼트 포트를 설치하는 허빙(Hubbing)이라는 기능을 제공합니다. 각 별도의 ‘브랜치’는 다른 포트에 연결된 다른 썬더볼트 장치에 영향을 주지 않고 분리할 수 있습니다.
가장 최신의 USB 규격인 USB4는 최대 40Gbps의 처리량을 지원하며 썬더볼트 3 프로토콜 사양을 기반으로 합니다. USB4는 USB-C, USB 3.2 및 썬더볼트 3 및 4의 외관과 똑같이 생겼습니다. 최소 사양은 20Gbps, 4K 디스플레이 1개, 전력 공급 7.5W이지만 최대 40Gbps, 디스플레이 2개, 100W PD까지 처리할 수 있습니다.
USB4 Gen 2×2는 20Gbps의 대역폭을 갖추고 있습니다. USB4 Gen 3×2는 40Gbps에 달합니다. 이는 지금까지 가장 빠른 USB이며, 썬더볼트 3과 마찬가지로 0.8m의 짧은 케이블이 있어야 합니다. USB4는 썬더볼트 3과 호환되며, USB 3.2와 심지어 USB 2.0과도 역호환이 가능합니다.
USB4 액세서리에 최소 15W의 전력을 공급할 수 있으며, 2개의 4K 디스플레이 혹은 1개의 8K 디스플레이를 지원합니다. USB4는 실제 필요에 따라 영상 및 데이터에 대역폭을 할당할 수 있습니다.
연결 속도가 어떻든 케이블이 적어도 사양에 명시된 만큼 빠른지 확인해야 합니다. 그래야 충전 속도 및 데이터 전송 속도를 제대로 가늠할 수 있습니다. 이때 여러 버전의 USB를 동시에 연결할 경우, 연결된 장치 중 가장 느린 장치를 기준으로 데이터 전송 속도가 결정됩니다.
그래서 USB-C 케이블을 구입할 경우, 지원되는 충전 와트 및 USB 데이터 속도를 확인하는 것이 필요합니다. 일부 케이블은 실제로 속도 등급으로 표시되지만, 모든 케이블이 그렇지는 않습니다. USB 2.0을 지원하는 충전 케이블은 USB 3.x 및 USB4 케이블보다 길 수 있으나 480Mbps의 데이터 전송 속도로 제한됩니다.
썬더볼트 로고가 있는 썬더볼트 3 혹은 썬더볼트 4 케이블은 모든 속도의 USB-C와 역호환 됩니다. 하지만 10Gbps 혹은 20Gbps USB-C 연결을 최대한 활용하려면 특수 케이블이 필요할 수 있습니다. 썬더볼트 4 및 USB4 케이블은 서로 교체할 수 있고 역호환도 가능합니다.
USB-C 케이블을 구입하는 경우, 혹시 모를 미래를 대비해서 USB4 인증 혹은 모든 것을 지원하는 썬더볼트 4를 찾는 것이 좋습니다. 이때 긴 케이블을 사용하려면 액티브 리피터 칩셋을 갖춘 액티브 케이블이 필요할 수 있습니다.
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