| USB 타입의 종류 | |||
| USB Type-A | USB Type-B | USB Type-C | |
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1. 개요
USB의 단자 모양에 따른 구분을 정리한 문서.
USB는 타입, 크기, 버전에 따라 여러 단자 모양이 있다. USB 단자 모양은 연결 기기에 따라 "타입"으로 나뉘고, 크기에 따라 "표준, 미니, 마이크로"로 나뉜다.
2. 상세
USB는 USB 컨트롤러[1]가 존재하는 Host와 그 반대(주변기기)인 Guest를 구분할 수 있도록 디자인 되었다. 이를 위해 단자는 Host인 Type-A와 Guest인 Type-B로 나누어졌고, USB 케이블의 한쪽은 Type-A 단자가, 다른 쪽은 Type-B 단자가 달려있게 되었다.[2] 컨트롤러는 PC쪽에 있으므로, PC쪽 USB 단자는 Type-A가 달려있고, 주변기기(프린터, 스캐너, 디카, 스마트폰 등)는 Type-B가 달려있게 된다.시간이 지나 주변기기끼리 USB로 연결/통신이 필요해지면서 USB OTG를 통해 "디지털 카메라 ↔ 프린터", "스마트폰 ↔ USB 메모리" 등의 연결이 보편화 되었다. 이에 따라 단자 구분은 점점 의미가 없어지고 있었는데, 딱히 큰 불편함은 없어 이 사실상 표준 상태는 고쳐지지 않고 오래 이어진다.
Apple Lightning 8-pin가 공개되면서 "뒤집어 꽂을 수 있는 단자"[3]라는 개념이 나오자, USB도 새로운 단자를 개발하게 되고, 더 나아가 Host와 Guest 개념은 존재하지만 이를 단자 모양으로 나누지 않는 즉 케이블의 양쪽 구분 없는 단자인 USB Type-C가 탄생하게 되었다. USB Type-C는 USB PD로 고속충전을 할 수 있고 Alternate Mode로 USB 이외의 신호[4]를 전달할 수 있는데다 Thunderbolt 3가 이 단자를 채택하였는데 이덕분에 모바일은 Type-C로 거의 다 바뀌었고 Type-A 없이 Type-C만 있는 노트북이 등장하는 등 드디어 오랫동안 내려온 사실상 표준을 바꿔가기 시작했다.
3. 종류
3.1. USB Type-A
3.2. USB Type-B
3.3. USB Type-C
4. 크기에 따른 구분
가장 최근에 나온 Type-C 단자의 크기는 스마트폰같이 작은 모바일 기기의 크기에 맞춰 작게 만들어졌지만 그 이전 Type-A와 Type-B는 그렇지 않았었다. 특히 Type-B 단자는 덩치가 컸기 때문에[5] 소형 전자기기에 맞춰 점점 작은 규격의 단자가 만들어졌다.- Standard - 초기 규격이다. 프린터와 스캐너 위주로 보급.
- Mini - 2000년 4월 USB 2.0과 함께 제정, 2005년 즈음 디지털 카메라와 MP3 플레이어 위주로 널리 보급.
- Micro - 2007년 1월 4일 제정. 2010년 전후로 스마트폰이 보급되었을 때 본격적으로 채용되기 시작.
5. 내부/메인보드 단자
5.1. USB 2.0
본체 케이스(주로 전면패널)에서 메인보드로 연결되는 내부 USB 플러그는 보통 저렇게 되어 있다. 2개의 USB 플러그를 한 조로 묶어서 4핀 2줄의 커넥터로 구성된다. 그러나 실제로는 5핀 2줄로 되어 있고 한 줄의 끝쪽 핀 구멍이 막힌 모습을 볼 수 있는데, 이건 거꾸로 꽂기를 막기 위한 장치다.
5핀의 마지막 핀의 구멍이 막힌 쪽을 Key, 구멍이 뚫린 쪽을 S-GND 또는 NC(Not Connected/No Connection)라고 한다. 5핀 마지막 핀의 용도는 S-GND로, 4개의 전선 전체를 한번 더 감싸는 은박 쉴드의 GND 공급을 위해 존재한다. 허나 벌크로딩/비디오 전송 등의 고정밀/장거리 전송이 아니면 전선 내에 쉴드가 중요한 케이스가 많지 않으며 시리얼 TTL 데이터 자체에 영향을 주는 요소가 아니므로 NC로 해 두어도 일반적으로는 문제가 없기 때문에 S-GND를 연결하지 않는 메인보드도 있다. 보통 일반 사용자들의 용도인, 프론트 패널에 연결하는 USB인 경우에는 쉴드 없이 선재가 그냥 노출되기 때문에 거의 의미가 없는 편이나, 산업용 메인보드 등에서는 이 포트를 통해 도터보드/컨트롤 보드 등으로 연결될 수 있으며 이 때에는 쉴드선을 사용하는 경우가 있다.
메인보드마다 꽂는 방향이 조금씩 다르니 조립할 때는 메인보드 설명서를 읽고 맞게 꽂도록 하자.
5.2. USB 3.0
USB 3.0 INTERNAL CONNECTOR AND CABLE SPECIFICATIONUSB 3.0의 내부 연결을 위해 등장한 규격. 이전 규격처럼 USB 3.0 단자를 두 개 연결할 수 있다. 핀의 갯수는 USB 2.0에서 11개 늘어난 20개로 양쪽에 각각 10핀씩으로 구성되어 있으며 IDE처럼 한쪽 면 일부가 돌출되어 있어서 거꾸로 꽂을 수 없다. 색깔은 USB 3.0와 같은 파란색이다. PCIe USB 3.0 확장카드 중에서는 카드 본체에 이 단자를 달아서 케이스 앞면이나 뒷면에 USB 단자를 추가로 설치할 수 있게 해주는 제품이 있다.
5.3. USB 3.1
USB 3.1 / USB TYPE-C™ DESKTOP FRONT PANEL CABLE AND CONNECTOR IMPLEMENTATION DOCUMENT이전까지 사용했던 20핀 단자를 대체하기 위해 등장한 새로운 단자. 20핀과 40핀 단자가 각각 세 개씩 있다.
- Key-A 20-Pin Plug to One USB Type-C Port
- Key-A 20-Pin Plug to One Standard-A Port
- Key-B 20-Pin Connector[7]
- 40-Pin Connector to Two USB Type-C Ports
- 40-Pin Connector to One USB Type-C Port and one Standard-A Port
- 40-Pin Connector to Two Standard-A Ports
일반사용자가 접하는 단자는 대부분 Key-A 20핀이라서 크게 걱정할 필요 없다. 그래도 혹시 모르니 메인보드의 설명서를 읽어보는 것이 좋다.
구형 20핀 단자에서 신형 20핀 단자로 변환해 주는 어댑터가 있다. 만약 케이스에 신형 20핀 단자가 있는데 메인보드에는 없어서 케이스의 연결 케이블이 갈 곳을 잃었다면 속도는 느리지더라도 pcie 확장카드를 사는 것보다 더 싸게 전면 단자를 사용할 수 있을 것이다. 다만, 주의할 점이 있는데 USB 3.0은 최대 4.5W의 전력을 제공할 수 있지만 USB Type-C에는 7.5W와 15W의 전력을 제공하는 충전 규격이 정의되어 있으므로 만약 연결한 장치가 고전력을 뽑아먹기 시작하면 메인보드 보호를 위해 컴퓨터가 꺼질 수 있다. 이렇게 변환시켜 연결한 단자는 충전을 위해 사용하면 안된다.
어째서인지 Key-A 20핀 단자가 USB-IF가 정하지 않은 USB Type-E라는 이름으로 알려져 있다. Embeded / External / Extension이 왜곡되어서 Type-E가 된건 아닌가 하는 의견도 있다지만#, 이미 해외에서도 Type-E란 용어가 널리 쓰이고 있는 듯 하다.##
메인보드에 한 자리 정도는 자리잡곤 하지만, 한국에서는 이 단자와 연결할 수 있는 제품을 거의 생산하지 않는 탓에 아직까지는 해외 직구를 해야 이 단자를 써먹을 수 있다.
6. 기타
6.1. USB Type-D
2015년 4월 1일에 공개된 새로운 단자 규격 #.180도 돌릴 필요 없이 90도만 돌려도 꽂을 수 있는 십자가 모양의 단자이다. 이론상 최대 전송속도가 1Tbps인 USB 4.1을 지원하며 최대 1.21GW의 전력을 공급할 수 있다.
공개 날짜에서 유추할 수 있듯 만우절 장난이다. USB 3.0 이후로는 핀 수가 많아져서 어렵지만 돌리는 부분을 해결한 단자는 폰 플러그 형태로 과거에 나오긴 했었다.
[1] 별도의 컨트롤러 칩이 존재하기도 하지만, 대부분의 경우 CPU 내에 존재하는 편이다.[2] 당시 USB와 경쟁했던 IEEE1394는 호스트·게스트 구분이 없어 USB와 대비된다.[3] USB 개그에 USB는 늘 뒤집어가며 꼽는다는 내용이 있을 만큼 불편요소 1순위였다. 하지만 반대쪽은 여전하다(...).[4] DisplayPort나 HDMI 등등.[5] 그 시절 프린터의 패러랠단자 기준으로 보면 매우 작았지만.[6] Type-A에도 Mini, Micro 규격이 있지만 거의 사용되지 않았다. Type-C가 나온 이후로는 초경량 슬림 노트북은 Type-A를 제거하기 시작했다.[7] 두 개의 Standard-A 단자를 연결할 수 있다.[8] 정확히는 듀얼레인 작동을 위해 필요하지만[9] 가로길이는 같지만 Key-B의 세로길이가 조금 더 길다.