# Cosa significa USB? Una spiegazione di Universal Serial Bus

Con l’aiuto dello standard USB, **i dispositivi digitali possono comunicare tra loro**. Quasi tutte le periferiche dispongono di questa opzione di connessione. Il termine “standard” può essere ingannevole, perché la tecnologia ha subito diversi aggiornamenti nel corso del tempo ed è diventata ogni volta più potente.

Probabilmente avete già sentito il termine “USB”. I cavi e le porte USB fanno parte della vita quotidiana. Dalla fotocamera digitale alla stampante, dal disco rigido esterno allo smartphone, i dispositivi digitali possono essere collegati e comunicare tra loro. Ma cosa c’è esattamente dietro l’idea dell’USB?

## Cosa significa USB? Significato e funzione

USB, acronimo di **“Universal Serial Bus”**, è un’interfaccia universale basata su un sistema di bus seriale. Tramite questa interfaccia, i dispositivi esterni possono essere collegati a un computer o a un altro terminale per la trasmissione dei dati. La trasmissione dei dati funziona in entrambe le direzioni. L’interfaccia può essere utilizzata anche per alimentare i dispositivi esterni. Ciò consente, ad esempio, di utilizzare un disco rigido esterno in formato 2,5“ con un unico cavo USB.

Il sistema USB è stato creato alla fine degli anni ’90 come interfaccia universale per computer. Le altre tecniche di interfacciamento (seriale o parallelo) sono state conseguentemente superate. USB utilizza la **trasmissione di dati** seriali, o più precisamente la trasmissione di dati bit-seriale. In questo caso, i dati vengono inviati bit per bit in successione su un canale dati anziché in parallelo su più linee. Così è possibile ottenere velocità di trasmissione dati più elevate. A differenza della trasmissione di dati in parallelo, non è necessario tenere conto di tempi di esecuzione diversi per le rispettive linee di dati. Tuttavia, è possibile utilizzare più linee in parallelo con la trasmissione seriale dei dati. Anche standard come [Ethernet](https://www.ionos.it/digitalguide/server/know-how/ethernet/), HDMI e SATA utilizzano metodi di trasmissione dati seriali.

Molti dispositivi USB possono essere collegati a un computer o a un altro dispositivo finale **mentre è in funzione** (il cosiddetto “hot plugging”). L’interfaccia USB di solito li riconosce automaticamente e avvia l’interazione (o “plug and play”). È anche possibile estrarre la spina USB durante il funzionamento.

Soprattutto le attuali versioni USB 3.1 e 3.2 sono adatte al trasferimento di dati ad alta velocità. Questo è un altro motivo per cui i dischi rigidi esterni stanno diventando sempre più popolari, ad esempio come soluzione di backup. Sono piccoli e portatili e non richiedono un cavo di alimentazione aggiuntivo, poiché vengono alimentati tramite il cavo dati. Inoltre, le loro capacità sono aumentate considerevolmente nel corso del tempo e ora sono nell’ordine dei terabyte.

## Quali sono le caratteristiche più importanti dell’USB?

- Interfaccia esterna con standard universale per un’ampia gamma di terminali
- Funzione di “hot plugging” (collegamento e scollegamento durante il funzionamento)
- Funzione di “plug and play” (riconoscimento e funzionamento automatico del dispositivo collegato)
- Può essere utilizzato anche per l’alimentazione
- Espandibile tramite hub USB (trasforma una porta USB in più interfacce)
- Spina stabile, salvaspazio e protetta dall’inversione di polarità
- Sempre compatibile con i vecchi standard USB

## Quali tipi di connettori USB esistono?

Nel corso del suo sviluppo, sono emersi diversi progetti di Universal Serial Bus. A causa della miniaturizzazione di molti dispositivi, anche le dimensioni dei connettori hanno dovuto ridursi. Ne derivano pertanto **diverse varianti mini e micro**. Chi possiede una scatola di cavi per computer inutilizzati sa benissimo quante varianti di estremità dei cavi esistono. Tutti i tipi di connettore USB sono sicuri contro l’inversione di polarità. Di seguito vi forniamo un breve riepilogo dei diversi tipi di connettori USB:

### USB-A

Questo tipo di connettore è il più comune della prima generazione. L’applicazione più comune dei connettori di tipo A sono le tastiere o i mouse dei computer. La spina rettangolare e piatta contiene 4 fili, compresa la schermatura. La versione Super Speed di tipo A ha 9 fili. USB-A è disponibile anche in versione mini e micro.

### USB-B

I connettori di tipo B si trovano spesso sul lato dell’alloggiamento di dispositivi quali dischi rigidi o stampanti. Sono quasi quadrati e hanno 4 fili, più la schermatura. Anche in questo caso è disponibile una variante per USB 3 con più linee e una versione mini e micro.

### USB-C

Il connettore USB-C miniaturizzato è stato introdotto nel 2014 ed è dovuto agli alloggiamenti sempre più piatti di notebook e smartphone. Questo nuovo design è tale da non avere più una parte superiore e una inferiore e quindi non ha importanza come viene inserito il connettore. Anche la nuova generazione USB 4 utilizzerà questo tipo di connettore.

## Come funziona USB?

La trasmissione dei dati attraverso il bus è seriale. I singoli bit **vengono inviati e ricevuti uno dopo l’altro su una linea**. Il segnale di dati viene trasmesso in modo simmetrico: una linea trasmette il segnale di dati, l’altra linea un segnale invertito. Il vantaggio è un **elevato livello di affidabilità della trasmissione**. I campi elettrici esterni si annullano a vicenda, evitando così le interferenze durante la trasmissione.

Nelle vecchie specifiche USB 1.0 e USB 2.0, i dati vengono trasmessi in entrambe le direzioni attraverso la stessa linea di segnale. A partire dalla versione USB 3.0, vengono utilizzati fili aggiuntivi. Sono stati aggiunti altri fili per l’alimentazione tramite il cavo USB. Il collegamento fornisce una **tensione costante di almeno cinque volt**, a seconda della versione USB e del tipo di connettore. La corrente massima dipende dalle rispettive specifiche.

## Quali versioni di USB esistono?

Mentre A, B o C indicano il tipo di connettore, **la versione indica i protocolli elettrici**. Questi definiscono ciò che il rispettivo formato deve raggiungere dal punto di vista tecnico:

<table>
  <thead>
    <tr>
      <th>Versione USB</th>
      <th>Introduzione  
(anno)</th>
      <th>Velocità di trasmissione dati  
(lorda)</th>
      <th>Potenza elettrica  
(alimentazione)</th>
    </tr>
  </thead>
  <tbody>
    <tr>
      <td>USB 1.0 (LowSpeed)</td>
      <td>1996</td>
      <td>1,5 Mbit/s</td>
      <td>0,5 watt</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 1.1 (FullSpeed)</td>
      <td>1998</td>
      <td>12 Mbit/s</td>
      <td>0,5 watt</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 2.0 (HighSpeed)</td>
      <td>2000</td>
      <td>480 Mbit/s</td>
      <td>2,5 watt</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 3.0 (Gen 1)</td>
      <td>2008</td>
      <td>5 Gbit/s</td>
      <td>4,5 watt / 15 watt (USB-C)</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 3.1 (Gen 2)</td>
      <td>2013</td>
      <td>10 Gbit/s</td>
      <td>4,5 watt / 15 watt (USB-C)</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 3.2 (Gen 2x2)</td>
      <td>2017</td>
      <td>20 Gbit/s</td>
      <td>15 watt (USB-C)</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 4.0 (Gen 3x2, anche USB4)</td>
      <td>2019</td>
      <td>40 Gbit/s</td>
      <td>100 watt (SPR) / 240 W (EPR)</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>

## Quali sono le velocità di trasferimento di USB?

L’Universal Serial Bus supporta la trasmissione prioritaria dei dati e offre diverse velocità di trasferimento dati fino alla velocità massima specificata. La logica del bus è gestita dal controller host, che coordina lo scambio di dati tra i dispositivi USB collegati. L’importanza dell’USB è cresciuta rapidamente dalla sua introduzione nel 1996, con la versione 1.0. La tabella precedente mostra l’aumento delle velocità di trasferimento dati massime possibili da standard a standard. **In pratica**, questi tassi sono di solito significativamente più bassi:

<table>
  <thead>
    <tr>
      <th>Specificazione</th>
      <th>Velocità di trasmissione nella pratica</th>
    </tr>
  </thead>
  <tbody>
    <tr>
      <td>USB 1.0</td>
      <td>130 KB/s</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 1.1</td>
      <td>1 MB/s</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 2.0</td>
      <td>40 MB/s</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 3.0</td>
      <td>450 MB/s</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 3.1</td>
      <td>800 MB/s</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 3.2</td>
      <td>2 GB/s</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>USB 4.0</td>
      <td>4 GB/s</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>

## Quali sono gli scenari applicativi dei dispositivi con USB?

Lo standard USB è stato sviluppato, tra gli altri motivi, per definire un sistema di trasmissione uniforme per quasi tutte le periferiche. Per questo motivo oggi quasi tutti i dispositivi esterni possono essere collegati a un PC o a un portatile tramite USB. Questi includono, ad esempio:

- Dischi rigidi esterni, chiavette USB
- Stampante e scanner
- Fotocamere digitali e webcam
- Tastiere e mouse del computer
- Unità e masterizzatori per DVD o CD
- Smartphone, tablet e smartwatch

Consiglio Le chiavette USB sono particolarmente apprezzate come soluzioni di archiviazione temporanea. La loro maneggevolezza e il prezzo contenuto le rendono interessanti per portare dati a una riunione o per farne una copia. Purtroppo, a causa delle loro piccole dimensioni, si perdono rapidamente. Quindi è bene che possiate [criptare la vostra chiavetta USB](https://www.ionos.it/digitalguide/server/configurazione/criptare-una-chiavetta-usb/). Per sapere come fare, consultate la Digital Guide di IONOS.


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