Was ist ein USB-Chipsatz?
Der Universal Serial Bus (USB) ist ein Schnittstellenstandard für die Kommunikation zwischen Computern und Peripheriegeräten. Der Hardwareteil einer USB-Schnittstelle ist in einer oder mehreren integrierten Schaltungen implementiert, die als USB-Chipsatz bekannt sind. Der Softwareteil besteht normalerweise aus einem oder mehreren Chipsatz-Treibern. Die meisten Laptop-, Desktop- und Server-Computer werden über Host-Ports, die von einem USB-Chipsatz bereitgestellt werden, an externe Peripheriegeräte angeschlossen. USB-Hubs, Spezialcomputer und eingebettete Systeme enthalten häufig auch USB-Chipsätze für den Anschluss an externe Geräte oder andere Computer.
USB wurde 1996 erstmals für PC-kompatible Geräte der International Business Machines (IBM) Corporation entwickelt. Die frühen Versionen von USB wurden häufig zum Anschließen von Tastaturen und Mäusen verwendet, da die Schnittstelle mit einer relativ geringen Geschwindigkeit betrieben wurde. Version 1.1 unterstützt Geschwindigkeiten von 1,5 Megabit pro Sekunde (Mbit / s) und 12 Mbit / s. Im Jahr 2000 wurde die USB-Version 2.0 veröffentlicht, mit der die Bandbreite für Festplatten, digitale Camcorder und andere Hochgeschwindigkeitsgeräte auf 480 Mbit / s erhöht wurde. Ein USB-Chipsatz implementiert normalerweise den Host-Controller und viele Details der unteren USB-Protokollschichten.
Frühe USB-Chipsätze und Host-Ports wurden nicht auf System-Motherboards, sondern auf PCI-Karten (Plug-In Peripheral Component Interconnect) implementiert. Schließlich haben die meisten Motherboard-Hersteller einen USB-Chipsatz in ihre Designs aufgenommen. Mit der zunehmenden Komplexität der Motherboards haben die Chiphersteller viele der älteren PC-Peripherie-Support-Chipsätze in einen großen Southbridge-Chip integriert, einschließlich des USB-Chipsatzes. Dieser Vorgang wird wahrscheinlich wiederholt, wenn neuere, schnellere Versionen der USB-Schnittstellenspezifikation veröffentlicht werden.
Viele eingebettete Systeme und andere Spezialelektroniken verwenden USB für die Kommunikation mit Peripheriegeräten und Speichergeräten. Einige basieren auf einem Mikrocontroller mit integriertem USB-Host-Controller. Andere enthalten möglicherweise eine Entwicklungsplatine eines Drittanbieters, die einen I2C®-Bus (Inter-Integrated Circuit) oder eine andere Standardschnittstelle für einen USB-Chipsatz bereitstellt. IP-Kerne (Intellectual Property) verschiedener Hersteller können auch verwendet werden, um einem größeren benutzerdefinierten Chipdesign USB-Chipsatzfunktionen hinzuzufügen.
USB-Chipsätze werden auch in eigenständigen Bridge-Controllern verwendet, um Nicht-USB-Geräte an einen USB-Bus anzuschließen. Gängige Bridge-Controller können ein ATA-Bus-Speichergerät (Advanced Technology Attachment) oder ein IDE-Bus-Speichergerät (Integrated Drive Electronics) mit einer USB-Verbindung verbinden. Diese Controller erfordern normalerweise keine Firmware auf der Bridge oder spezielle Treiber auf dem Hostsystem. USB-Hubs basieren ebenfalls auf USB-Chipsätzen. Mit diesen Hubs können viele USB-Geräte an einen einzigen USB-Port angeschlossen werden, ähnlich wie bei Netzwerk-Hubs.
Ein anderer Chipsatztyp wird normalerweise in Peripheriegeräten auf der Slave-Seite einer USB-Verbindung verwendet. Diese Geräte müssen auf Nachrichten vom Hostsystem antworten und Daten übertragen, wenn sie über die USB-Protokolle dazu aufgefordert werden. Die meisten dieser Vorgänge werden vom USB-Chipsatz des Geräts ausgeführt. Zu den üblichen USB-Peripheriegeräten gehören Drucker, Festplatten und andere Speichergeräte. Die meisten Scanner, Digitalkameras und sogar einige Anzeigegeräte verwenden USB als primäre Schnittstelle.