在USB問(wèn)世之前，要將相機(jī)、打印機(jī)或其他附件與計(jì)算機(jī)連接并非易事。用戶(hù)時(shí)常需要打開(kāi)計(jì)算機(jī)，添加硬件，提供所需的通信端口。 1996年英特爾發(fā)布的USB簡(jiǎn)化了這一過(guò)程。USB端口現(xiàn)已成為個(gè)人計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，并內(nèi)置于智能手機(jī)、電子書(shū)閱讀器、游戲機(jī)等諸多電子設(shè)備中。

無(wú)處不在的USB標(biāo)準(zhǔn)已獲頒IEEE里程碑獎(jiǎng)。

協(xié)作是關(guān)鍵

20世紀(jì)90年代，消費(fèi)者將外設(shè)連入計(jì)算機(jī)時(shí)會(huì)遇到許多問(wèn)題，這是由于業(yè)內(nèi)眾多供應(yīng)商缺乏標(biāo)準(zhǔn)，IEEE里程碑獎(jiǎng)項(xiàng)在工程和技術(shù)歷史維基百科上的條目中也指出了這一點(diǎn)。

另一個(gè)問(wèn)題是大多數(shù)個(gè)人計(jì)算機(jī)的輸入端口數(shù)量有限，難以添加更多端口。

共同開(kāi)發(fā)USB的英特爾工程師阿杰伊?巴特（Ajay Bhatt）表示，即使作為一名技術(shù)專(zhuān)家，過(guò)去他在升級(jí)自己的個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)也感到很吃力。 “我看著架構(gòu)，心想，你知道嗎？有更好的方法使用計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在的方式太難了。”他在2019年接受Fast Company采訪時(shí)這樣說(shuō)。

20世紀(jì)90年代初，巴特向老板講述了自己開(kāi)發(fā)通用即插即用通信系統(tǒng)的想法，無(wú)須用戶(hù)進(jìn)行任何調(diào)整。

然而他的經(jīng)理不感興趣。 但巴特對(duì)自己的想法充滿(mǎn)熱情，決定加入英特爾的另一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。在那里，他獲得了“綠燈”。

1992年，巴特參觀了位于俄勒岡州希爾斯伯勒的瓊斯農(nóng)場(chǎng)會(huì)議中心。在那里，他見(jiàn)到了來(lái)自不同科技公司的工程師，這些工程師也在研究開(kāi)發(fā)即插即用方案。來(lái)自康柏、DEC、IBM、英特爾、微軟、NEC和加拿大北電網(wǎng)絡(luò)的工程師在那里結(jié)成了聯(lián)盟。 “全行業(yè)都認(rèn)識(shí)到這是一個(gè)需要解決的大問(wèn)題。”吉姆?帕帕斯（Jim Pappas）在一篇關(guān)于USB接口的英特爾文章中說(shuō)。他們見(jiàn)面時(shí)，帕帕斯是DEC的工程經(jīng)理，但他最終加入了英特爾，擔(dān)任USB開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目經(jīng)理。

從夢(mèng)想到現(xiàn)實(shí)

開(kāi)始開(kāi)發(fā)USB前，團(tuán)隊(duì)探索了市面上的可用技術(shù)，比如以太網(wǎng)的技術(shù)、音頻接口、蘋(píng)果的GeoPort和IEEE 1394（亦稱(chēng)為Firewire火線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)）。

但沒(méi)一個(gè)滿(mǎn)足團(tuán)隊(duì)的全部要求，尤其是工程師們希望的價(jià)格低廉、用戶(hù)友好、能夠?yàn)橥庠O(shè)供電并提供大量帶寬等要求。 為降低制造成本，工程師們?cè)O(shè)計(jì)的USB使用長(zhǎng)達(dá)5米的細(xì)長(zhǎng)四芯電纜。電纜一端的A連接器插入計(jì)算機(jī)；另一端的B連接器插入外設(shè)。

當(dāng)時(shí)，計(jì)算機(jī)通常不為外設(shè)供電。大多數(shù)外設(shè)在連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)必須插入電源插座。但USB允許計(jì)算機(jī)為某些外設(shè)提供足夠的電源。

USB的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，原則上允許一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)同時(shí)連接多達(dá)127個(gè)外設(shè)。一臺(tái)計(jì)算機(jī)當(dāng)然不可能有127個(gè)USB端口，但可以通過(guò)添加USB集線(xiàn)器來(lái)增加可用端口的數(shù)量。

1995年，該團(tuán)隊(duì)發(fā)布了首個(gè)設(shè)計(jì)。帕帕斯向Fast Company稱(chēng)，USB 1.0的速度為每秒12兆比特，“比通常個(gè)人計(jì)算機(jī)背板上的任何連接方式都快”。

然而，團(tuán)隊(duì)遇到了一個(gè)問(wèn)題：對(duì)于計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)、操縱桿、鍵盤(pán)和其他帶有非屏蔽電纜的附件而言，12兆比特/秒的速度太快了。于是工程師讓USB 1.0也支持1.5 兆比特/秒的通信，解決了這一問(wèn)題。

此方法允許USB以低速連接使用非屏蔽電纜的低成本外設(shè)，以高速連接使用屏蔽電纜的設(shè)備，例如打印機(jī)和軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。

USB 1.1于1996年發(fā)布，但直至1998年在拉斯維加斯的COMDEX貿(mào)易展銷(xiāo)會(huì)上展出后才流行起來(lái)。 在當(dāng)時(shí)的新聞發(fā)布會(huì)上，英特爾團(tuán)隊(duì)將127個(gè)外設(shè)接入一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)。工程師聘請(qǐng)比爾?奈（Bill Nye）接入最后一臺(tái)設(shè)備。2019年，帕帕斯在Fast Company的采訪中表示，當(dāng)奈接入設(shè)備后，團(tuán)隊(duì)立刻將文件發(fā)送到各個(gè)目的地址進(jìn)行打印。“整個(gè)展臺(tái)上擺滿(mǎn)了各種打印機(jī)！”帕帕斯說(shuō)。

USB 1.1于1996年發(fā)布，隔了兩年才流行起來(lái)，這之間的延遲是可以理解的，因?yàn)?998年6月發(fā)布的微軟Windows 98是首個(gè)支持USB的操作系統(tǒng)。兩個(gè)月后，蘋(píng)果發(fā)布iMac，這臺(tái)電腦沒(méi)有軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，但有一對(duì)USB端口。盡管蘋(píng)果并非開(kāi)展USB項(xiàng)目的公司，但它幫助該技術(shù)成為主流。

自那之后，又出現(xiàn)了另外三代USB。最新的USB 4.0于2019年發(fā)布。

“誰(shuí)能想到我們?cè)?0世紀(jì)90年代初定義的連接器一直用到了今天？”在USB開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)工作的巴拉?卡丹比（Bala Cadambi）在Fast Company的采訪中這樣說(shuō)，“這非常罕見(jiàn)。我們有成本限制，有性能限制。它是為臺(tái)式機(jī)而非智能手機(jī)設(shè)計(jì)的。回想起來(lái)，我們達(dá)成了目標(biāo)，經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，真是太棒了。” IEEE俄勒岡分會(huì)為里程碑獎(jiǎng)項(xiàng)提名提供了贊助。里程碑項(xiàng)目由IEEE歷史中心管理并得到了捐助者的支持，旨在表彰世界各地的杰出技術(shù)發(fā)展。 作者：Joanna Goodrich

審核編輯：劉清