USB란 무엇인가?

1. USB란 무엇인가? USB란 Universal Serial Bus의 약어로, CTI (Computer Telephony Integration) 산업의 성장을 위해 상호접속 (Interconnection) 의 필요성을 인식한 정보통신의 선두 격인 인텔, 마이크로소프트, 컴팩, IBM, NEC, DEC및 Nortel등이 모여서 USBO란 협체를 만들어 규격화 작업을 통하여 개발하였다. 새로운 주변기기가 접속되었을 때 재부팅이나 셋업 과정 없이 자동인식으로 최대 127개의 장치를 연결할 수 있을 뿐더러 데이터 전송속도도 최대 12Mbps를 지원하며 5V의 전력을 공급할 수 있다. PnP가 완벽하게 지원되어 설치하기 쉽다는 장점이 있으며, 시스템 칩셋에 USB 호스트 컨트롤러가 포함되어 별도의 추가 기기를 필요로 하지 않는다. 최근에는 대부분의 메인보드에 USB 칩셋과 단자가 나오므로 USB 관련 기기를 사용하기가 한층 더 편리해졌다 1999년 윈도우 98의 대중화에 이어 두번째로 주목할만한 PC 시장의 변화는 USB라는 새로운 인터페이스의 보급이라 할 수 있다. 2002년을 눈앞에 앞둔 현재 상황은 Serial / PS2 / Parallel Port를 USB가 빠르게 대채해 나가고 있다는 것이다. 게다가 새롭게 발표된 USB Rev2.0 규격과 함께 더욱 강세를 보일 USB는 어떤 기술인지, 장점은 무엇이고 코리아아피스의 USB 충전겸용 통신케이블에는 어떻게 적용이 되었는지 알아보자. - USB 로고 - 2. USB의 역사 기존에 출시된 대부분의 USB(Universal Serial Bus) 제품들은 Rev1.0 규격에 맞춰 제작된 것이다. USB Rev1.0 규격은 지난 1996년 1월 인텔, 컴팩, NEC 및 마이크로소프트에 의해 제정 되었으며 이때는 단순한 규격에 대한 정의 수준에 머물렀고, 실제 실용화를 위한 규격은 아니었다. 하지만, 1998년에는 전기적인 전송 규격과 프로토콜 같은, 하드웨어와 소프트웨어 기술이 통합되어 새롭게USB Rev1.1 규격이 발표되었다. 이렇게 실용적인 규격이 마련됨과 동시에 인텔과 VIA, SiS, ALi과 같은 마더보드용 칩셋 제작사들은 USB 포트를 지원하는 칩셋을 발표하면서 마더보드 제작사들을 주축으로 지금처럼 PC에 USB 포트가 기본적으로 장착되기 시작됐다. 따라서 98년 이후에 출시된 모든 컴퓨터에는 USB포트가 장착 되었고 코리아 아피스의 USB Cable들도 이곳에 연결하면 사용할 수 있다. USB가 98년에 실용화됨에 따라 Window 98부터 USB를 완벽하게 지원하며 Window95의 경우 까다로운 절차를 거쳐야지만 USB를 사용할 수 있다. (Window NT도 마찬가지) 이를 기점으로 USB를 이용하는 장치들이 급격히 늘고 있는데, 이들 장치들을 구입하기 전에 USB의 장단점과 특징을 명확하게 파악해 놓는 것이 중요하리라 생각한다. 실제로 USB를 이용한 장비들이 대거 등장하면서 USB의 장점들이 급격히 부각되고 있지만 숨겨진 단점과 문제점들은 그리 잘 알려져 있지 않았기 때문에, USB 장비를 무조건 구입했다가 당황해 하는 사용자들이 많이 있다. 이를 위해서 USB의 장점과 단점, 그리고 향후 방향에 대해 알아보자. 3. USB의 장점 컴퓨터의 주변 장치들을 보면 대부분이 사용자가 손으로 직접 조절해야 하는 경우가 대부분이다. 예를 들어 모니터를 보면 모니터에는 화면을 정확하게 맞추기 위해 많은 버튼이 있다. 그렇다면 이것을 소프트웨어를 이용하여 마우스로 손쉽게 조절할 수 있으면 어떨까? 무척 편리하고 빠르게 화면 조절이 가능할 것이다. 실제로 USB 모니터의 경우, USB 케이블을 연결하면 USB 허브로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 프로그램만 설치하면 굳이 모니터의 OSD(On Screen Display) 스위치를 누르지 않아도 마우스의 움직임으로 화면의 위치나 크기 등을 조절할 수 있다. 이처럼 사람과 컴퓨터 또는 주변장치와의 인터페이스를 편리하게 처리할 수 있도록 돕는 역할을 하게 된다. 이외에도 키보드, 마우스 등 모든 장치들이 해당된다. <다수의 주변장치의 연결> 허브를 통한 다양한 주변장치의 연결은 궁극적으로 컴퓨터에 많은 수의 통신 포트를 내장해야 지원이 가능 했지만 USB는 최대 127개의 주변기기를 연결할 수 있기 때문에 세세한 영역까지 손쉬운 지원이 가능하다는 장점이 있다. - USB 허브 - <편리한 주변장치의 연결> 컴퓨터에는 각종 외장형 장치들이 존재한다. 예를 들어 하드디스크 드라이브, CD-ROM 드라이브, ZIP 드라이브와 같은 저장 장치류 이외에도 모뎀, 키보드, 마우스 등이 이에 해당한다. 참고로 프린터, 스캐너, 스피커는 주변 장치에 해당한다. 이들 외장형 장치는 컴퓨터의 내부에서 커넥터를 이용해 연결하거나 또는 미리 정해진 포트에 연결해야하는 장치들이며 SCSI 인터페이스와 같은 외장 인터페이스를 제공하는 부품을 추가하거나 또는 기존의 직렬/병렬 포트를 이용해야 한다. 따라서 연결 가능한 장치의 개수에 한계가 있고 또한 단순하게 통신 기능만을 제공 하므로 장치의 구동을 위해서 별도의 전원 공급 장치를 필요로 하게 된다. 이 때문에 외장 장치들의 이동성과 편리성은 줄어들게 마련이다. 하지만 이에 반해 USB 포트는 기본적으로 각 기기 당 100mA의 전원을 공급할 수 있으며, 허브에서 최고 500mA의 전원을 공급할 수 있다. 따라서 외장형 장치에 별도의 전원 공급 장치가 없어도 USB 케이블만 연결하면 곧바로 사용이 가능하다. 또한 하드디스크등의 내장형 장치를 설치하려면 컴퓨터의 본체를 분리해야하고 카드를 장착하고 전원선을 연결하는 등의 상당히 복잡한 과정을 거쳐야만 한다. 하지만 USB 포트는 이러한 불편함을 모두 없애버렸다. 키보드와 마우스의 선이 더 이상 길 필요도 없고, 새로운 주변장치들을 연결하려고 PC를 분해할 필요도 없다. 최근에 나오는 컴퓨터는 USB 포트가 본체 앞면에 장착되어 있어서 케이블과 커넥터의 핀을 맞추느라 목을 빼고 PC 뒤쪽을 들여다보는 일도 USB에서는 추억으로 남을 뿐이다. 이처럼 USB는 연결하기 편리하다. 패러렐이나 시리얼 포트는 케이블 끝에 달린 핀을 맞춰서 꽂아야 하고, 주변장치를 교체할 때마다 윈도즈에서 알아챌 수 있도록 재부팅을 해야 하지만 USB 포트는 모뎀에 전화선을 꽂듯 쉽게 연결하고, 모든 규격이 같기 때문에 패러렐이나 시리얼 포트처럼 무엇을 어디에 연결해야 할지 헤깔릴 필요도 없다. <자동 전원 공급> 보통 한 개의 USB 포트는 최대 16개의 USB 장치를 설치할 수 있으며, 그 이상의 장치를 연결하기 위해서는 허브를 내장한 장치나 별도의 허브를 설치해야 한다. 이때 한 개의 허브에 종속되는 장치들은 역시 16개로 제한되며, 또한 최대 500mA의 전력을 공급할 수 있다. 따라서 USB 장치를 연결할 때는 이러한 제한점을 고려해야 한다. 코리아아피스의 USB Cable들이 휴대폰을 충전할 수 있는 이유도 USB 포트자체에서 전력공급이 가능하기 때문이다. 코리아아피스의 USB Cable은 이러한 500mA의 전력을 공급받아 휴대폰에 가장 적합한 전압으로 자동 변환하기 때문에 안전하고 효율적이다. 하지만 현재 국내 노트북들 중 일부제품은 세계적으로 규정된 500mA의 전력을 내보내지 않아 코리아 아피스의 제품들과 호환 되지 않는 것도 있다. - USB HUB 회로도 - <빠른 데이터 전송속도> 현재 USB는 최대 12Mbps의 전송속도를 가지고 있다. 이는 다른 포트들에 비해 상당히 빠른 속도를 가지고 있다. 코리아아피스의 USB 충전 겸용 데이터 통신 케이블이 Serial에서 지원하지 못하는 230400bps까지 지원가능한 이유가 바로 이 포트자체의 속도 차이이다. 그러나 다른포트에서 쓰던 스캐너, 프린터 등을 당장 USB Port에 연결한다고 더 빠른 속도로 사용할 수 있는 것은 아니다. 주변기기의 속도가 중요하기 때문이다. USB Port가 12Mbps를 지원하지만 반대편의 주변장치가 1Mbps밖에 속도를 낼수 없다면 USB Port가 받는 속도는 1Mbps가 되기 때문이다. 예를들면 2차선의 도로가 4차선과 만난다면 그 지점은 아무리 차도가 넓어도 차는 2대밖에 지나가지 못한다. 하지만 현재 시리얼 데이터 통신케이블과 CDMA2000 1X 휴대폰을 사용할때처럼 휴대폰의 최고속도가 144kbps고 Serial Port의 최대속도가 64kbps라면 역시 최대속도는 64kbps밖에 되지 못한다. 따라서 USB 충전겸용 데이터 통신 케이블이 필요한 것이다. ▷ 초당 최대 전송 속도를 비교 Serial Port Standard Parallel Port USB REV 1.1 ECP/EPP Parallel Port Ultra 3 SCSI IEEE1394 USB REV 2.0 0.115Mbps 0.115Mbs 12Mbps 24Mbps 640Mbps 100~ 400Mbps 480Mbps 초당 전송 속도 비교를 보면 USB보다 빠른 IEEE1394, SCSI 등이 눈에 띈다. 하지만 USB Rev2.0에서는 USB의 최대속도가 480Mbps로 급상승 한다. USB Rev2.0에 대해서는 밑에서 자세히 다루겠다. <확장성 좋은 케이블> SCSI 인터페이스는 여러 가지 장점을 갖고 있다. 하지만 실제로 SCSI 인터페이스에 여러 가지 주변장치들을 사용할 때 유의해야 하는 것이 있다. 바로 케이블 문제이다. 최근 사용되는 울트라 와이드(UltraWide) SCSI의 경우 외장형으로 사용할 때 제한되는 케이블의 길이는 1.5미터이다. 게다가 케이블의 두께도 만만치 않다. USB의 케이블은 4개의 선으로 되어 있다. 그중 2개는 전원을 공급하고, 나머지 2개는 데이터용으로 사용된다. 이렇게 구성된 케이블은 프린터 케이블의 두께와는 상대가 안된다. 마치 마우스나 키보드의 케이블처럼 얇다. - USB 케이블의 구성 - - 내부 선의 순서와 구성 - ( 2개의 데이터선과 2개의 전원선을 갖고 있다 ) 또한 그 길이에 있어서도 상당히 유연하다. 중간에 커넥터를 연결하면 충분히 길게 연결할 수 있다. 이는 SCSI 주변 장치들을 사용하려면, 케이블 문제로 모두 PC에 모여있어야 했고, 병렬포트를 사용하는 프린터도PC옆에 있어야 하는 것과는 사뭇 틀리다. 뿐만 아니라 커넥터의 크기도 작다. 작은 커넥터는 작은 제품들을 만들 수 있다. 저 전력을 사용하는 외장장치들은 전원과 커넥터의 크기에서 해방될 수 있으므로, 충분히 작게 설계될 수 있다. A 플러그. 다운 스트림이라고도 한다. B 플러그. 업 스트림이라고도 한다. 4. USB의 활용 현재는 USB를 이용하지 않는 장치가 없을정도로 수많은 제품이 USB를 기본 인터페이스로 장착하여 출시되고 있다. 모뎀 등 컴퓨터 안에 꽂히던 것들도 외장형 USB로 바뀌고, PC 바깥에 연결하는 장치들은 거의 다 USB 포트를 갖고 있다. 데이터 통신 케이블, 프린터, 스캐너, 키보드, 마우스, 조이스틱, 게임패드, 비디오카메라, 스틸 화상 카메라, 모뎀, 적외선 장치, ISDN 어댑터, 이더넷 어댑터, 외장형 저장장치 등이 대표적이다. 최근에는 USB가 본체 뒷면이 아니라 본체 앞면에 부착된 제품도 출시되고 있어 USB시장이 더욱 활성화 되고 있다. USB가 작년까지 활성화되지 못하였던 이유는 가격때문이었다. Parallel Port 등 다른포트에 비해 몇만원이 더 비쌌기 때문이다. 하지만 최근에는 가격차가 거의 사라졌고 많은 제품들이 다른포트와 함께 USB를 동시에 지원하고 있어서 USB 대중화가 급속하게 이루어지고 있다. 5. 입출력 인터페이스, USB로 표준화 추세 데이터 입출력 부분에 있어서는 USB가 완전히 표준으로 자리잡았다. 이제 USB 포트가 없는 PC가 없고 시리얼 포트와 패러렐 포트는 점점 쓰임새가 줄어들고 있다. 더구나 컴퓨터 환경이 점점 멀티미디어화 되면서 주변장치와 PC 사이를 오가는 데이터의 덩치가 거대해져 USB의 쓰임새가 점점 많아지고 있는 것이다. 요즘은 그림 1장이 100MB가 넘는 것은 흔한 일이고, 동영상 파일이나 음성 파일은 수백MB짜리가 보통이다. 이처럼 커다란 데이터를 이전 시리얼 포트나 패러렐로 주고받으려면 엄두가 나지 않는다. USB가 요즘 모든 PC 주변장치에 적용되고 있는 것도 바로 초당 12Mbps로 데이터를 주고받는 빠른 속도 때문이다. 컴퓨터에 연결할 수 있는 주변장치는 하루가 다르게 늘어나고 있다. 요즘처럼 가전제품까지 PC와 연결하게 되면 현재의 시리얼 포트나 패러렐 포트로는 도저히 감당해낼 수 없다. 각 장치들의 서로 다른 인터페이스와 케이블을 연결하다 보면 슬롯이 모자랄 뿐 아니라 PC 뒷면은 수많은 케이블로 아수라장이 되고 만다. USB는 이러한 문제까지 해결하고 있다. 최대 127개의 주변장치를 연속적으로 연결할 수 있어 케이블로 얽히고 곪히었던 PC 뒷면을 깔끔하게 정리했다. 키보드, 마우스를 비롯해 모니터, 스캐너, PC 카메라, 모뎀, 디지털 카메라, 프린터 등 거의 모든 주변장치에 USB 포트가 적용되고 있는 것도 바로 간단한 연결과 완벽한 호환성 때문이다. - 코리아아피스 의 'USB 충전겸용 데이터 통신 케이블' - 6. 앞으로의 전망.. USB Rev2.0 : 미래의 인터페이스 차세대 컴퓨터 주변기기 연결 방식인 USB의 2.0 규격 초안이 2년전인 99년 10월 12일 USB2.0 프로모터 그룹에 의해 발표되었다. 최대 480Mbps의 데이터를 전송할 수 있도록 고안된 2.0 규격은 기존의 1.1보다 약 40배 더 빠른 전송속도를 자랑한다. 이번 규격을 제안한 USB2.0 프로모터 그룹에는 컴팩, HP, 인텔, 루슨트, MS, NEC, 그리고 필립스 등 컴퓨터 관련 대기업체가 대거 참여했다. USB 웹 사이트의 자료에 따르면, 디지털 카메라의 경우 대량의 동화상을 단 몇 초에 다운로드 및 업로드할 수 있을 뿐 아니라, PC의 하드 드라이브로부터 수 기가 바이트에 이르는 데이터를 몇 분만에 전송할 수 있다고 한다. 기존에 USB1.1 버전으로 제작된 주변기기와의 호환도 문제가 없다고 하니, 기존 제품을 가지고 있는 사용자인 경우 호환성에 관한 우려는 하지 않아도 될듯하다. 이미 USB Rev 2.0을 장착한 칩셋을 가진 마더보드들이 출시되고 있고 USB Rev 2.0 규격을 채택한 장치들이 출시되고 있다. 조만간 모든 장치가 USB Rev 1.1에서 2.0으로 바뀔 것이다. 지난달 출시된 Windows XP 또한 USB Rev 2.0을 애드온 형태로 지원하고 있기 때문에 사용상에 아무런 문제가 없다. 현재도 Serial Port가 없는 컴퓨터가 많이 출시되고 있다. 이미 USB 인터페이스의 통일작업은 시작된 것이다. USB의 대중성과 편리성은 앞으로 USB를 모른채 컴퓨터를 이야기 하기 힘들어질 것이다. 코리아아피스의 USB 충전겸용 데이터 통신케이블도 이러한 시대의 추세에 발맞추어 개발된 것이며 시리얼 데이터통신 케이블 시장을 대체 할 수 있을것으로 전망된다.