최근 수정 시각 : 2019-03-13 21:31:48

USB/버전

USB 3.0에서 넘어옴
파일:나무위키+상위문서.png   상위 문서: USB
로고 이미지 버전 속도 실제 최고 속도
파일:3mCRKUl.png 1.0/1.1 Low Speed 1.5 Mbps
Full Speed 12 Mbps
파일:N269JPf.png 2.0 High Speed 480 Mbps 280 Mbps
파일:UUQoGen.png 3.2 Gen 1
(=3.1 Gen1=3.0)
Super Speed USB 5 Gbps 4 Gbps
파일:RcDaQkG.png 3.2 Gen 2
(=3.1 Gen2)
SuperSpeed USB 10Gbps
(舊 SuperSpeed Plus USB)
10 Gbps 9.7 Gbps
3.2 Gen 2x2 SuperSpeed USB 20Gbps 20 Gbps 19.4 Gbps
4(제안) 미확정 40 Gbps 미확정

1. USB 1.x
1.1. USB 1.01.2. USB 1.1
2. USB 2.x
2.1. USB 2.0
3. USB 3.x
3.1. USB 3.2 Gen 1 (舊 USB 3.1 Gen1, 舊 USB 3.0)3.2. USB 3.2 Gen 2 (舊 USB 3.1 Gen2, 舊 USB 3.1)3.3. USB 3.2 Gen 2x2
4. USB 4

1. USB 1.x

1.1. USB 1.0

1996년에 초기 버전인 1.0 버전이 나왔고 1997년에 Windows 95 OSR 2.1(또는 OSR 2에 추가 패치)에서 첫 지원할 정도로 출시는 빨랐다. 보드나 기기가 본격적으로 보급되기 시작한 시점은 약간 뒤로, 실질적으로 우리들에게 익숙해지기 시작한 때는 사실상 USB 장치 드라이버를 기본으로 탑재하기 시작한 Windows 2000부터로 봐도 무방하다. Windows XP에 와서 USB 2.0을 비롯한 더 많은 장치 드라이버를 기본으로 탑재하여 드라이버를 별도로 설치하는 번거로움이 줄었다. 초기에는 속도가 느렸으나 편리함으로 말미암아 별별 기기가 다 USB로 나오기 시작했다.

1.5 Mbps를 지원하는 Low Speed와 12 Mbps를 지원하는 Full Speed로 나뉘어 있다.

1.2. USB 1.1

1998년에 허브와 관계된 문제를 수정해서 냈다.

2. USB 2.x

2.1. USB 2.0

최대 480 Mbps(60 MB/s). 실효율 35 MB/s 내외.

2000년 4월에 USB 2.0 규격이 등장하였는데, 여러가지 개선사항이 있지만 체감상으로는 전송 속도만 높아졌다고 봐도 무방하다. 2003년에 들어서야 USB 2.0 메모리가 출시된 이후로 외장 하드 디스크까지 활용하는 등 좀 더 빠른 전송속도가 필요한 기기를 이용하기에 적합해졌다. 이론상 최대 480 Mbps의 대역폭이다. 따라서 방향당 최대 전송 속도는 60 MB/s이나 오버헤드 때문에 실질적으로는 60~70%인 약 40 MB/s이다.

특히 마우스, 키보드, 헤드폰 등과 같은 단순 입출력 장치들은 이정도 대역폭으로도 충분하기 때문에 type-a 포트를 사용한다면 아직도 거의 usb 2.0 규격을 사용한다. 요즘나오는 메인보드나 본체 케이스들도 대체로 마우스, 키보드 용으로 usb 2.0 포트 두개가 덤으로 있는경우가 많다.

3. USB 3.x

2015년에 USB 3.0을 USB 3.1 Gen 1로 리브랜딩하였다. 따라서 USB 3.0과 USB 3.1 Gen 1은 같은 용어이다. 왜 이렇게 되었나 하면, USB 3.0 기반 장비를 장점으로 홍보하고 있었던 업체들이 마케팅하는 데 역효과가 나서[1] USB 협회에 항의하였기 때문이라고 한다. 이 때문에 USB 3.0은 3.0이라는 이름을 못 쓰고 3.1 Gen1이라는 이름을 쓰게 됐다. 즉 일부러 일반 사용자에게 혼동을 주려고 명명된 명칭이다.

그런데...

2019년에 USB 3.1 Gen 1을 USB 3.2 Gen 1로 또다시 리브랜딩하였다. 따라서 USB 3.0, USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 1은 모두 같은 용어이다. 이번엔 더 고약한 것이, 추가된 전송속도 규약을 Gen 3으로 만든것조차 아니며 더블레인을 써서 Gen2 보다 두배라는 미명하에 Gen2x2 라고 명명한 것이다. 기존 이름과 단 한글자라도 더 같게 만들려고 발버둥친 흔적이다

하지만, USB 3.2 Gen1을 아래의 서술에서는 대중들에게 널리 잘 알려진 명칭인 "USB 3.0"으로 서술하도록 한다.

파일:51-1001-3-1.jpg
USB3.1 케이블

2015년에 발표된 가이드라인에 따르면, USB 3.1은 USB 3.0을 포함하며, "3.0"과 "3.1 Gen1"이 동의어라는 것을 명시한다든가, "SuperSpeed +" 대신 "SuperSpeed USB 10 Gbps"로 쓰라는 등의 가이드라인이 적혀있다. 특히 "Gen1"과 "Gen2"의 차이 명시에 공을 들인다. 아울러 USB 3.1(속도 규격)과 USB Type-C(단자 규격)는 별개이며, Power Delivery(전원 규격)와도 별개의 규격임을 명시했다. 충전을 못 하고 속도가 느린 Type-C 단자 제품도 할 수 있는 것으로 해석되며, 뭉뚱그려 "Plus"니 "+"니 "Enhanced"니 등등으로 혼란스럽게 마케팅하지 말 것을 주의주고 있다. 파란색의 포트색깔이 특징이다. 다만 가끔씩 이런 점을 노려 USB 2.0의 단자가 파란포트색으로 된 경우가 있으니 주의하자.

USB 2.0 대비 훨씬 빠른 전송 속도이다 보니 사용하고 뽑은 뒤에는 상당히 뜨거울 수 있다. 화상 입지 않게 주의해서 다루자.

규격 발표 이래 10년이 지났지만, 여전히 USB 2.0에 비해 관련 상품이 빈약하다. 특히 메인보드용 헤더의 경우 ㄱ자형 20핀 단자[2], Gen 2용 헤더는 해외직구가 강제되는 수준.

3.1. USB 3.2 Gen 1 (舊 USB 3.1 Gen1, 舊 USB 3.0)

2008년 11월에 발표된 신 규격. 5 Gbps의 대역폭에 이론상 최고 전송 속도는 625 MB/s이지만 실질적인 최고 속도는 500 MB/s이다. 현실적으로 오버헤드 20%를 감안하면 초당 350~450 MB까지 낼 수 있다.[3] 무선 전송 등을 지원하고 지원 전력도 500mA에서 1A로 2배 증가하였다.

상술한 바와 같이 이 USB 3.1 Gen 1 또한 대중들에게는 "USB 3.0"이라는 이름으로 많이 알려져 있기 때문에, 이 글에서의 지칭은 "USB 3.0"으로 한다. 과거에는 "USB 3.0"이었으나 2015년부터 명칭이 "USB 3.1 Gen 1"으로 바뀐 것이다.

2010년부터 USB 메모리, 메인보드 후면 포트 및 헤더,[4] 케이스 외부 전면 포트 등 여러 제품에 적용되어 등장하기 시작했으나 별도의 컨트롤러가 탑재된 모델이나 설령 네이티브이더라도 고가형 모델에만 볼 수 있어서 널리 쓰이지 못하다가 2012년에 Windows 8부터, 아이비브릿지 세대의 CPU부터 중저가형 메인보드에도 네이티브로 지원하면서 USB 3.0의 비중이 점점 확대되었고, 2013년부터는 보급형 메인보드(H81 칩셋 기반의 보드)에도 기본적으로 탑재되기 시작되면서 PC 주변기기 이외에 휴대용 기기 자체와 주변기기까지 확대되고 있다.

삼성 노트북9 모델의 USB 3.0 Type-C로의 최대 속도는 460 MB/s으로 확인되며, USB 3.1 Gen2로는 800 MB/s 의 속도가 나온다. 또한 USB 3.0 Type-A로도 최대 속도는 460 MB/s 가 나온다.

테스트 사진 참고 https://goo.gl/photos/Lbcuv2WRE4nByYvd8

USB 2.0까지 핀 개수가 4개로 같으나, 3.0에는 5개가(파워드-B 타입은 7개) 추가되었다. 하위 호환을 위해 기존의 4개의 모양은 조금 짧고 포트의 끝부분[5]에 접점 5개가 추가되었다. 그래서 3.0을 이용하려면 전용 케이블을 이용해야 하는 문제도 있다. 그래서 단가가 다소 높아졌다. 현재는 USB 인터페이스를 사용하는 2.5 인치 외장 하드 디스크라도 별도 전원을 공급하지 않으면 2.0 속도밖에 나오지 않으므로 주의하자. 물론 SSD는 무전원으로도 잘 나온다. 삼성 EVO 840 에 USB 3.0 SATA 2 컨트롤러로 확인.

자신의 기기 환경이 2.0이더라도 3.0지원 제품을 사용하면 기존 2.0 제품을 사용할 때보다는 다소 빨라진다. MLC 낸드를 사용한 USB 메모리인 경우에 2.0 제품은 쓰기 속도가 8~12 MB/s 정도 나온다면, 3.0 제품은 2.0 환경에서도 MLC의 경우 쓰기 속도가 20~30 MB/s 정도 나온다. 그 반대(2.0 기기를 3.0 포트에 연결)는 상관 없을 것 같지만 의외로 빨라진다. 다만, 그래봤자 3.0 제품을 2.0 환경에 연결한 것(바로 위에 언급된 MLC 기준 20~30 MB/s)보다도 쓰기 속도가 느린 점으로 한계는 명확하다.

완전 양방향 통신을 지원한다. 이전 버전은 반이중통신을 지원하나, 3.0은 데이터 채널이 2개이기 때문에 전 이중 통신을 할 수 있고, 하위 호환을 위하는 채널이 따로 있어서 총 3개의 채널이다. 2.0용과 3.0용 버스가 모두 있기 때문에 '듀얼 버스'라고 부른다. 이전까지의 단방향을 무전기에, 송수신을 동시에 할 수 있는 3.0을 전화기에 비유하면 이해가 쉽다.

2010년에 USB 3.0 개정판 규격이 발표되면서 하위 호환 제품에도 1.5 A 전류 공급을 할 수 있고, 최대 5 A의 전류 공급을 할 수 있다.

USB 포트가 부족하면 USB 허브를 쓸 수 있지만 별도의 전기 어댑터가 달려 있지 않은 무전원 USB 허브를 이용하는 경우에 전기를 많이 잡아먹는 외장 하드 디스크 등을 꽂아 사용하면 전력 부족으로 제대로 작동되지 않는 경우가 있다. 따라서 외장 하드 디스크를 사용하면 유전원 USB 허브는 필수 확정. USB 2.0 인터페이스를 쓰더라도 전원 문제 때문에 유전원 USB 허브가 필요한 경우가 간혹 있다.

메인보드에 파란색 USB 포트가 없으면 대개 USB 3.0이 지원되지 않는 메인보드이므로[6], 별도의 USB 3.0 카드를 사서 메인보드에 꽂아서 써야 한다. USB 3.0이 메인보드에 기본으로 있어도 USB 3.0의 제 성능을 내지 못하는 경우가 있어서 확장 카드를 사서 장착하는 경우도 있다. 대개 PCI 익스프레스를 이용하고 포트가 2개 있으며, 일부 제품은 확장 카드에다가 19핀짜리 케이블을 연결하여 전면 또는 후면(3.5인치 베이)에 포트를 2개 더 확장하는 키트가 패키지에 있거나 별도로 구매할 수 있다. 거기에 USB 3.0용 확장카드는 전원 케이블을 파워 서플라이에 꽂지 않으면 작동하지 않는 경우가 있다. 전원/SATA 케이블을 파워 서플라이에 연결하는 것은 USB 허브로 치면 유전원 허브의 역할을 한다. 드라이버도 별도로 설치해야 한다.

USB 3.0과 2.4 GHz 대역의 간섭 이슈가 있다.#[7] 2.4 GHz 대역은 무선 랜과 블루투스 같은 무선 장비가 많이 분포하는 주파수인데, USB 3.0 사용 시에 2.4 GHz 대역을 이용하는 기기가 먹통이 되면 바로 이 케이스에 걸린 것이다. 기기 제조사들 측도 인지하나 둘 가운데에 하나를 사용하지 않는 것 말고는 딱히 해결책이 없는 상태. 실제로 USB 3.0 규격 외장 하드 디스크와 2.4 GHz Wi-Fi를 이용하는 크롬캐스트를 같은 방에서 이용한 결과, 크롬캐스트 기능에 딜레이나 끊기는 현상이 일어나며, USB 3.0 규격 USB 메모리와 2.4 GHz 대역 주파수를 사용하는 무선 마우스를 서로 바로 옆 포트에 연결하면 마우스가 파킨슨병에 걸린 것처럼 덜덜덜 떨리면서 움직인다. 멀티밴드 와이파이를 지원하지 않는 기기를 사용하는데 간섭 현상이 일어나면 USB 선을 잠시 뽑아주자.

3.2. USB 3.2 Gen 2 (舊 USB 3.1 Gen2, 舊 USB 3.1)

2013년에 발표된 규격으로 10 Gbps 속도를 지원한다. 보드나라 기사 이전까지는 "그냥 USB 3.1"로 불린 규격으로, 2015년 명칭 변경 이후로 10 Gbps 속도를 지원하는 "USB 3.1"의 정식 명칭은 "USB 3.1 Gen 2"이며, "USB 3.1 Gen 1"은 "USB 3.0"을 지칭한다.

USB 3.0과 비교해서 이론상 속도가 2배인 이유는 Gen 1이 5 Gbps 라인 스피드를 사용하는 반면에 Gen 2는 10 Gbps 라인 스피드를 사용하기 때문이다.

2014년 1월에 USB 3.1의 프로토타입 데모가 시연되었고(보드나라 기사), 컴퓨텍스 2014에서 USB 3.1 포트가 장착된 메인보드가 전시되었다.

USB 3.1 포트는 3.0에서 제기되어온 2.4 GHz 방해전파가 나오는 현상이 개선되었다고 한다.

2014년 9월경부터 USB 3.1 컨트롤러를 양산하였고, 2014년 하반기부터 USB 3.1 지원 제품들이 등장한다고 했다.보드나라 기사 하지만 실제 판매가 늦어졌는지 2015년부터 등장했다.

다만, 대역폭이 늘어나봤자 외장 하드 디스크와 프린터, 스캐너 같은 일정량 이상의 데이터가 오가는 경우가 아니면 그 이점을 살리기 어렵고, 전력 공급량 상승 역시 마우스와 키보드에는 USB 허브 같은 다른 기능을 넣는 경우가 아니면 의미가 없을 뿐더러 손해가 많기에 마우스와 키보드 같은 저사양 주변 기기의 경우엔 USB 3.1 버전으로 내는 것조차 주저한다. 또한 윈도우 7의 드라이버 설치가 필요하고 호환성이 애매한 단점은 물론, USB 3.1의 권장 사항 가운데 하나가 늘어난 대역폭을 감당하고자 차폐를 더 하여 신호 간섭을 줄이는 것이므로 그만큼 케이블이 굵은 경우가 많다.

2015년부터 후면 패널에 네이티브는 아니지만 USB 3.1 Gen 2 컨트롤러가 탑재된 메인보드와 USB 3.0 헤더 2개를 이용한 USB 3.1 Gen 2 전면 패널로 연결할 수 있는 메인보드,[8] PCI 카드 형태의 외부 컨트롤러가 하나둘씩 출시되었으나, 외부 전면 포트가 USB 3.1 Gen 2인 케이스와 메모리 제품은 한국 기준으로 확장용 베이 형태로만 구축할 수 있는 제품 말고는 USB 3.1 Gen 2 포트 자체가 탑재된 제품은 한동안 나오지 않아 보급 속도가 USB 3.0 시절보다 더디고 있다. 아예 존재 자체를 모르는 사람이 대다수. 그래서 이 헤더를 이용하려면 해외직구를 할 수밖에 없다.

2016년 2월, USB 3.1 Gen 2를 지원하는 플래시 메모리가 개발되어 읽기, 쓰기 성능이 795 MB/s, 807 MB/s를 지원하지만 언제 상용화될지는 미지수.

2017년이 되어서야 USB 3.1 Gen 2를 네이티브로 지원하는 X370, B350, A320 칩셋 기반의 AMD 메인보드가 등장하기 시작했고, 네이티브 컨트롤러는 아니지만 인텔도 Z270 칩셋을 위주로 USB 3.1 Gen 2 헤더가 탑재된 메인보드가 등장하기 시작했으며, USB 3.1 Gen 2 속도 규격과 Type-C 포트 규격을 지원하는 WD의 첫 외장 SSD 제품 라인업인 WD My Passport SSD 제품을 발표하였다. WD 보도자료 보드나라 기사 USB 3.1 Gen 2 규격의 외부 전면 포트가 탑재된 케이스도 그제서야 등장했지만, USB 3.1 Gen 2 메모리는 아직 나오지 않았고, USB 3.1 Gen 2를 지원하는 외장 SSD와 메모리 카드 리더기까지만 등장한 상황.

2018년 H370, B360, H310 칩셋 기반의 인텔 메인보드도 USB 3.1 Gen 2를 네이티브로 지원하기 시작했고, USB 3.1 Gen 2 메모리 제품도 그제서야 등장하기 시작했지만 무늬만 USB 3.1 Gen 2일뿐 실질적인 최대 전송 속도는 USB 3.0 범위 이내의 수준이라[9] 제대로된 USB 3.1 Gen 2 메모리가 나오기까지는 좀 더 기다려야 할 것으로 보인다.

하지만 2018년부터 NVME SSD를 지원하는 외장 SSD 케이스가 출시됨으로써 비교적 실용적인 가격[10][11]으로 10Gbps 대역폭을 온전히 쓸 수 있다. 클리앙 모두의공원에 올라온 벤치마크

결국 저장장치 성능만 보장되면 이제 USB 3.1 Gen 2만으로도 SATA-3는 아득히 뛰어넣고 썬더볼트 1에 근접하는 대역폭을 합리적인 가격으로 쓸 수 있는 시대에 도래한 셈이다.

3.3. USB 3.2 Gen 2x2

2017년 9월, USB 3.0 프로모터 그룹(USB 3.0 Promoter Group) 측이 새로운 USB 3.2 호스트와 디바이스의 다중 레인 운용을 정의하는 점진적 업데이트인 USB 3.2 사양을 'USB 개발자의 날 2017' 행사에서 발표하였다.
  • USB 3.2 Gen 1x1 : 1 x 1레인, 8b / 10b 인코딩을 사용하는 기존 USB 3.1 Gen 1(舊 USB 3.0)과 동일한 전송 속도.
  • USB 3.2 Gen 1x2 : 1 x 2레인, 8b / 10b 인코딩을 사용하는 기존 USB 3.1 Gen 2와 동일한 수준인 최대 10Gbps의 전송 속도.
  • USB 3.2 Gen 2x1 : 2 x 1레인, 128b / 132b 인코딩을 사용하는 기존 USB 3.1 Gen 2와 동일한 전송 속도.
  • USB 3.2 Gen 2x2 : 2 x 2레인, 128b / 132b 인코딩을 사용하는 USB 3.1 Gen 2의 2배 전송 속도인 최대 20Gbps의 전송 속도.

USB 호스트와 디바이스들은 처음에 단일 레인 솔루션으로 설계됐지만 USB 타입-C(USB Type-C™) 케이블은 성능을 확장할 수 있는 경로를 확보하고자 다중 레인 운용을 지원하도록 설계하였다. 새로운 USB 3.2 호스트와 디바이스는 다중 레인 솔루션으로 디자인할 수 있게 되어 5 Gbps 전송 속도로 운용하는 2개의 레인을 이용하여 10 Gbps 속도를, 10 Gbps 속도로 운용하는 2개의 레인을 이용하여 20 Gbps 속도까지 디자인할 수 있다. 이를 통해 플랫폼 개발자들은 기존의 모든 케이블을 가지고 성능을 효과적으로 두 배로 높여 고객의 필요에 맞게 USB 제품을 계속 발전시킬 수 있다. 한 예로, USB 3.2 저장 디바이스에 연결된 USB 3.2 호스트는 ‘슈퍼스피드 USB’(SuperSpeed USB) 10 Gbps용으로 인증된 기존 USB 타입-C케이블을 통해 데이터를 20 Gbps의 속도로 전송할 수 있게 된다.

2019년에 기존은 3.1 Gen 1(구 3.0), Gen 2(구 3.1) 는 각각 3.2 Gen 1, Gen 2로 바뀌며 3.2(20Gbps)는 '3.2 Gen 2x2'로 이름이 결정될 것으로 보이는데, 사용자들은 지나친 이름 장난에 돈독이 올랐다며 비판하고 있는 상황이다.

4. USB 4

2019년 2월 26일, USB Promoter Group은 USB 4 규격이 썬더볼트를 기반으로 하여 제정될 것이라고 발표했다(PDF). 그보다 조금 뒤인 3월 4일에는 인텔에서 로얄티를 청구하지 않는 썬더볼트 규격을 USB Promoter Group에 제공했다고 발표했다(기사).


[1] 광고 카탈로그에는 열심히 USB 3.0을 광고하고 있는데 최신 버전은 USB 3.1이라고 하면 3.0 칩을 도입한 비용에 비해 마케팅으로 얻은 이득이 크지 않기 때문[2] 메인보드에 USB 3.1 Gen 1용 20핀 단자를 옆쪽으로 빼는 경우가 있는데 이를 위한 것.[3] USB 2.0까지 7+1 bit encoding으로 데이터를 전송하여 오버헤드가 30%를 넘었으나, USB 3.0은 8/10 bit로 실질적으로 10 bit에 1바이트의 정보를 보내는 대신 오버헤드가 줄었다. 여담으로, 패리티 비트를 추가하여 64 bit까지 늘리면 오버헤드를 3%까지 줄일 수 있지만 그만큼 전송 속도는 무지막지하게 떨어지므로 오버헤드와 bit, 그리고 EMI 전자파 같은 변수를 감안하여 결정한 것이 이거다.[4] 2010년 상반기까지는 후면 포트에만 탑재되었으나, 하반기부터는 헤더까지 장착된 제품도 등장하기 시작했다.[5] USB 메모리 같은 숫 단자의 경우 안쪽, 위 사진에 나와 있는 본체 함입형 암 단자는 겉부분.[6] 표준인 파란색이 아닌 다른색을 이용하는 특이한 경우도 있다.[7] 정확히는 단자가 통신 중에 생기는 전자기파가 2.4 GHz 대역을 교란시키는 것이다.[8] 8K 30Hz 또는 4K 120Hz 디스플레이 출력을 위해 4K 60Hz 출력까지 지원하는 HDMI 2.0 포트 2개를 이용하는 것과 비슷한 맥락이다.[9] 뽑을 수 있는 USB 3.0의 최고 전송 속도는 오버헤드를 감안하고서도 499MB/s까지이지만, 시중에서의 USB 플래시 메모리 제품들은 평균 200MB/s 내외, 빨라야 300~400MB/s 수준이지 500MB/s에 도달하지 못 했으며, 100MB/s조차 안 되는 저가형 제품들도 있다.[10] 40Gbps 썬더볼트 3가 가장 빠르지만 가격도 가장 비싸다. 2019년 3월 기준 썬더볼트 3를 지원하는 500GB SSD가 십 몇만원이 아니고 몇 십만원 수준[11] 2019년 3월 기준으로 NVME SSD를 지원하는 외장 케이스의 경우 알리익스프레스에서는 배송료 포함 2만원 안팎, 국내 쇼핑몰에서는 3~4만원 정도의 가격으로 구입할 수 있다.

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