첫째, USB는 직렬 인터페이스입니다. 직렬 인터페이스는 비트가 순차적으로 전송되는 데이터 전송 방법입니다. 대조적으로, 병렬 인터페이스는 여러 비트를 동시에 전송하는 방법입니다. USB가 직렬 인터페이스를 선택하는 이유는 직렬 전송이 몇 가지 분명한 장점을 갖고 있기 때문입니다.
첫째, 직렬 전송은 더 적은 수의 케이블과 핀을 사용할 수 있습니다. 직렬 전송은 각 비트의 순차 전송으로 인해 병렬 전송에 필요한 많은 수의 케이블과 핀에 비해 시스템의 물리적 복잡성을 줄일 수 있습니다. 이는 USB 인터페이스를 더 간단하고 구현하기 쉽게 만듭니다.
둘째, 장거리 전송에는 직렬 전송이 더 적합합니다. 병렬 전송에서는 케이블 길이의 제한으로 인해 장거리 전송 시 신호 왜곡이 발생할 수 있습니다. 직렬 전송은 이러한 문제에 쉽게 영향을 받지 않으므로 USB와 같이 다양한 장치를 연결해야 하는 시나리오에 더 적합합니다.
USB의 직렬 전송은 한 쌍의 차동 신호 라인을 통해 이루어집니다. 이 두 줄은 각각 D+와 D -라고 하며 컴퓨터와 외부 장치 간에 데이터를 전송하는 데 사용됩니다. 이 차동 신호 라인의 설계는 간섭 방지 능력을 향상시키고 데이터 전송의 신뢰성을 보장할 수 있습니다.
또한 USB는 마스터-슬레이브 아키텍처도 채택합니다. USB 연결에서는 일반적으로 컴퓨터가 호스트 역할을 하고 외부 장치는 슬레이브 장치 역할을 합니다. 호스트는 데이터 전송과 전원 공급을 제어하는 역할을 담당하고, 슬레이브 장치는 호스트의 지시에 따라 해당 작업을 수행합니다. 이 아키텍처를 사용하면 여러 장치를 연결할 때 USB를 더욱 유연하고 쉽게 관리할 수 있습니다.
USB 개발은 초기 USB 1.0부터 최신 USB 2.0, USB 3.0, 최근에는 USB 3.1 및 USB 3.2까지 여러 버전을 거쳤습니다. 각각의 새 버전은 더 높은 전송 속도와 향상된 기능을 도입하지만 여전히 직렬 전송의 기본 원칙을 유지합니다.
