Mis on USB-kiibistik?

Universal Serial Bus (USB) on liidesestandard arvutite ja välisseadmete vaheliseks suhtluseks. USB-liidese riistvaraosa on realiseeritud ühes või mitmes integraallülituses, mida tuntakse USB-kiibistikuna. Tarkvaraosa koosneb tavaliselt ühest või mitmest kiibistiku draiverist. Enamik süle-, laua- ja serverarvuteid ühenduvad väliste välisseadmetega USB-kiibistiku pakutavate hostiportide kaudu. USB-jaoturid, eriotstarbelised arvutid ja manussüsteemid sisaldavad sageli ka USB-kiibikomplekte, et ühendada need välisseadmete või muude arvutitega.

USB loodi esmakordselt 1996. aastal International Business Machines (IBM) Corporation personaalarvuti (PC) ühilduvuse jaoks. USB varajasi versioone kasutati tavaliselt klaviatuuride ja hiirte ühendamiseks, kuna liides töötas suhteliselt väikese kiirusega. Versioon 1.1 toetas kiirusi 1.5 megabitti sekundis (Mbps) ja 12 Mbps. 2000. aastal ilmus USB versioon 2.0, mis suurendas kõvaketaste, digitaalsete videokaamerate ja muude kiirete seadmete ribalaiust 480 Mbps-ni. USB-kiibistik rakendab tavaliselt hostkontrollerit ja paljusid alumiste USB-protokolli kihtide üksikasju.

Varased USB-kiibistikud ja hostipordid rakendati süsteemi emaplaatide asemel lisandmoodulitega Peripheral Component Interconnect (PCI™) plaatidele. Lõpuks lisasid enamik emaplaaditootjaid oma disainidesse USB-kiibistiku. Kuna emaplaadid muutusid keerukamaks, integreerisid kiibitootjad paljud pärandarvutite välisseadmete tugikiibistikud üheks suureks Southbridge’i kiibiks, sealhulgas USB-kiibistikuks. Seda protsessi korratakse tõenäoliselt USB-liidese spetsifikatsiooni uuemate ja kiiremate versioonide väljalaskmisel.

Paljud manussüsteemid ja muu eriotstarbeline elektroonika kasutavad välisseadmete ja salvestusseadmetega suhtlemiseks USB-d. Mõned neist on loodud mikrokontrolleri ümber, mis sisaldab sisseehitatud USB-hostikontrollerit. Teised võivad sisaldada kolmanda osapoole arendusplaati, mis pakub USB-kiibistikule interintegreeritud vooluahela (I2C®) siini või muud standardset liidest. Mitme müüja intellektuaalse omandi (IP) südamikke saab kasutada ka USB-kiibistiku funktsioonide lisamiseks suuremale kohandatud kiibikujundusele.

USB-kiibikomplekte kasutatakse ka eraldiseisvates sillakontrollerites mitte-USB-seadmete ühendamiseks USB-siiniga. Levinud sillakontrollerid saavad ühendada ATA (Advanced Technology Attachment) või integreeritud ajamielektroonika (IDE) siinisalvestusseadme USB-ühendusega. Tavaliselt ei vaja need kontrollerid sillal püsivara ega hostsüsteemis mingeid spetsiaalseid draivereid. USB-jaoturid on samuti ehitatud USB-kiibistiku ümber. Need jaoturid võimaldavad sarnaselt võrgujaoturitega ühendada palju USB-seadmeid ühte USB-porti.
USB-ühenduse alluva poole välisseadmetes kasutatakse tavaliselt teist tüüpi kiibikomplekti. Need seadmed peavad vastama hostsüsteemi sõnumitele ja USB-protokollide abil nõudmisel andmeid edastama. Enamikku neist toimingutest teostab seadme USB-kiibistik. Levinud USB-välisseadmete hulka kuuluvad printerid, kõvakettad ja muud salvestusseadmed. Enamik skannereid, digikaameraid ja isegi mõned kuvaseadmed kasutavad peamise liidesena ka USB-ühendust.