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IT 이야기

주변기기 인터페이스 USB, 넌 누구냐?!


컴퓨터에는 많은 주변기기들이 있습니다. 키보드, 마우스, 스피커, 모니터, 프린터등 한 두가지가 아닌 여러종류가 쓰이는 만큼 그것을 연결하는 인터페이스도 가지각색인데요 그중에서 가장 많이 사용하는 USB 인터페이스에 대해 알아보는 시간을 가져보겠습니다.



USB는 Universal Serial Bus의 약자로 범용 직렬 버스라고도 하며 다양한 주변기기를 하나의 단자로 연결시키기 위해 태어났습니다. 1.0 버전을 시작으로 현재는 3.1 버전까지 발표된 상태입니다.


USB 인터페이스는 최대 127개까지 주변기기를 연결할 수 있습니다. 그만큼 많은 주변기기를 하나의 USB로 통일시키는 것이 가능합니다. 다만 USB는 시리얼(직렬) 연결 방식이라 하나의 컨트롤러에 연결된 장치가 많으면 많을수록 데이터 전송 속도가 떨어지는 단점이 있습니다. 보통 10개의 이하의 주변기기를 연결하는 정도라면 별 문제가 없다는 것이 중론입니다.


그리고 USB는 플러그앤드플레이 (Plug and Play) 를 지원해 전원이 켜진 컴퓨터에 바로 꽂아쓸수 있다는 점이 큰 장점입니다. 핫 스와핑 (Hot Swapping) 도 지원해서 주변기기의 전원이 켜진 상태에서도 연결하고 분리할 수 있다는 장점도 같이 있습니다.


USB는 데이터만 주고받는 것이 아니라 전력도 주고받을 수 있습니다. 초기 버전에서는 전기를 적게쓰는 주변기기만 연결이 가능했지만 점차 버전업이 되면서 높은 전력을 주고받을 수 있게되어 USB 3.1에서는 디스플레이가 쓰는 전력까지도 충당할 수 있을 예정입니다. 앞으로 주변기기를 연결할 때 전기선대신 USB 케이블이 더 많아질지도 모르겠습니다. 





USB 1.0 / 1.1


1996년과 1998년에 각각 발표된 USB 1.0 / 1.1 규격은 둘다 12Mbps 의 전송속도를 갖고있습니다. 속도가 낮은편이었기에 주로 키보드나 마우스처럼 적은 데이터를 필요로 하는 장치에서 주로 사용했습니다.






USB 2.0


2000년에 발표된 USB 2.0은 기존의 USB 1.0과 1.1의 느린 속도를 대폭 올려 최대 480Mbps의 속도를 지원하게 됩니다. USB 2.0 규격의 빠른 속도는 기존의 난립해있던 주변기기 인터페이스중에서 가장 많은 사용자들을 확보해 지금처럼 대중적으로 널리 쓰이게 되는데 결정적인 역활을 하게됩니다. 기존 규격에서는 키보드나 마우스같이 데이터 사용량이 적은 주변기기만 연결이 가능했다면 USB 2.0에서는 외장 하드디스크나 USB 메모리와 같은 저장장치와 랜카드, 프린터, 웹카메라, 디카에서도 쓰여서 수많은 주변기기의 기본 인터페이스로 자리잡기에 이릅니다.

그리고 USB 2.0은 5V, 500mA의 전류도 공급할 수 있으며 하위버전인 USB 1.1과 호환이 되게끔 설계되었습니다.


많은 종류의 USB 타입

▲ 많은 종류의 USB 타입
주변기기 종류와 제조회사에 따라 다양한 타입의 USB 단자들
이미지 출처 : www.l-com.com






USB 3.0


2008년에는 USB 2.0보다 12배나 빠른 5Gbps (625MB/초) 속도의 USB 3.0 규격을 발표합니다. USB 2.0과 호환이 됨은 물론 5V, 900mA의 전류도 공급하다가 나중에는 최대 1.5A까지 공급할 수 있게 변경됩니다. USB 3.0의 최대속도를 낼려면 케이블 역시 3.0 전용 케이블을 사용해야 하며 기존의 케이블로 사용하면 USB 2.0 규격의 속도밖에 나오지가 않습니다. 

USB 3.0으로 버전업되면서 USB 규격은 주변기기 인터페이스중에서 독보적인 위치에 오르게 됩니다. 특히 많은 데이터량을 주고받아야 하는 캠코더는 USB 2.0 규격 때까지만 하더라도 애플이 중점적으로 밀던 IEEE 1394 인터페이스를 많이 채용했지만 USB 3.0 발표이후에는 거의 자취를 감추게됩니다. USB가 승리한 것이나 다름이 없었던 것이지요.






USB 3.1

2013년에 발표된 USB 3.1은 전송속도가 10Gbps (1.25GB/초) 로 기존 USB 3.0보다 2배가 더 빠릅니다.  이론상으로 USB 3.1의 전송속도는 현재 판매되고 있는 SSD의 평균속도인 500MB와 비교하면 약 2배 더 빠른 속도로 저장장치는 물론 모니터까지 연결할 수 있는 속도입니다. 
속도뿐만 아니라 전압역시 12V, 20V를 전달할 수 있으며 전류도 5A로 확대됩니다. 최대 100W의 전력을 공급할 수 있으며 이것은 곧 웬만한 주변기기의 전력을 USB 3.1 만으로도 대체할 수 있다는 것을 의미합니다. 웬만한 크기의 모니터가 사용하는 전력쯤은 USB 3.1 케이블 하나로 가능하다는 이야기죠. USB 3.1이 더 많이 보급되면 많은 주변기기들은 USB 3.1 케이블 하나로 전력과 데이터를 동시에 주고받을 수 있는 모습을 많이 보게 될 것입니다.
USB 3.1 규격을 발표하면서 또하나의 중요한 변경점이 있습니다. 기존의 한 방향으로만 꽂아야했던 단자를 앞뒤 구분없이 꽂을 수 있게끔 사용이 가능한 USB 3.1 C 타입도 발표된 것이죠. 이는 애플제품에서 쓰이던 라이트닝 단자처럼 앞뒤 구분없이 사용할 수 있는 단자로 줄여서 USB C 라고도 불립니다. 아직까지는 USB C 타입을 지원하는 제품이 많이 없지만 삼성전자가 이번년도에 발표하는 갤럭시 시리즈의 스마트폰 대부분을 지원하기로 약속했고 점차 다른 회사들도 많이 지원 할 것으로 보고 있습니다. 

USB C 타입의 케이블

▲ USB C 타입의 케이블
이미지 출처 : www.pcworld.com



USB는 전력, 랜, 썬더볼트, 라이트닝, HDMI, Display Port 등 아직도 주변에 많이 사용하는 인터페이스의 통일을 최종 목표로 하고 있습니다. 과거 USB의 가장 큰 후원자였던 인텔은 썬더볼트로 옮겨갔고 아이폰으로 죽다살아난 애플은 과거 늘 그래왔듯이 독자적인 규격인 라이트닝을 들고 USB와의 혈전을 기다리고 있습니다. USB가 이런 쟁쟁한 경쟁자들과 싸움에서 승리할 수 있을까요? 과연 최후의 승리자는 어느 인터페이스가 될까요? 재미있는 싸움이 시작되고 있습니다.


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