컴퓨터의 주변 장치들을 보면 대부분이 사용자가 손으로 직접 조절해야 하는 경우가 대부분이다.
예를 들어 모니터를 보면 모니터에는 화면을 정확하게 맞추기 위해 많은 버튼이 있다. 그렇다면 이것을 소프트웨어를 이용하여 마우스로 손쉽게 조절할 수 있으면 어떨까?
무척 편리하고 빠르게 화면 조절이 가능할 것이다. 실제로 USB 모니터의 경우, USB 케이블을 연결하면 USB 허브로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 프로그램만 설치하면 굳이 모니터의 OSD(On Screen Display)스위치를 누르지 않아도 마우스의 움직임으로 화면의 위치나 크기 등을 조절할 수 있다.
이처럼 사람과 컴퓨터 또는 주변장치와의 인터페이스를 편리하게 처리할 수 있도록 돕는 역할을 하게 된다.
이외에도 키보드, 마우스 등 모든 장치들이 해당된다.
① 다수의 주변장치의 연결
USB에 주변기기를 연결하는 방식은 SCSI처럼 케이블로 서로 연결하는 데이지체인(Daisy Chain) 방식으로 되어있다. 이것은 PC의 USB포트에서 나온 USB 케이블이 주변기기에 연결되고, 또 여기서 케이블이 나와 또 다른 주변기기에 연결되는 식으로 차례차례 연결하는 방식이다. 허브를 통한 다양한 주변장치의 연결은 궁극적으로 컴퓨터에 많은 수의 통신 포트를 내장해야 지원이 가능했지만 이와 같은 방법으로 최대 127개까지 주변기기를 연결할 수 있어 주변기기들을 모두 케이블 하나를 통해서 해결할 수 있다.
USB 장치에는 전력 공급형과 전력 비공급형이 있어 하나의 케이블로 모두 연결할 수 없다. 그래서 나온 것이 USB HUB이다. HUB는 네트워크에서 사용되는 용어로서 버스의 신호를 증폭시켜주는 리피터(Repeater) 역할을 하는 장치이다.
HUB에는 16개의 외부 장치를 연결 할 수 있으며 0번 포트는 컴퓨터에서 오는 버스 케이블이거나 다른 허브에서 오는 버스 케이블이어야 한다. 지금 현재 주를 이루고 있는 HUB는 주변기기를 4개 또는 7개를 연결할 수 있으며 전력 공급형과 비공급형이 있다.
USB 허브
② 편리한 주변장치의 연결
컴퓨터에는 각종 외장형 장치들이 존재한다. 예를 들어 하드디스크 드라이브, CD-ROM 드라이브, ZIP 드라이브와 같은 저장 장치류 이외에도 모뎀, 키보드, 마우스 등이 이에 해당한다. 참고로 프린터, 스캐너, 스피커는 주변 장치에 해당한다.
이들 외장형 장치는 컴퓨터의 내부에서 커넥터를 이용해 연결하거나 또는 미리 정해진 포트에 연결해야하는 장치들이며 SCSI 인터페이스와 같은 외장 인터페이스를 제공하는 부품을 추가하거나 또는 기존의 직렬/병렬포트를 이용해야 한다. 따라서 연결 가능한 장치의 개수에 한계가 있고 또한 단순하게 통신 기능만을 제공 하므로 장치의 구동을 위해서 별도의 전원 공급 장치를 필요로 하게 된다.
이 때문에 외장 장치들의 이동성과 편리성은 줄어들게 마련이다. 하지만 이에 반해 USB 포트는 기본적으로 각 기기 당 100mA의 전원을 공급할 수 있으며, 허브에서 최고 500mA의 전원을 공급할 수 있다. 따라서 외장형 장치에 별도의 전원 공급 장치가 없어도 USB 케이블만 연결하면 곧바로 사용이 가능하다.
또한 하드디스크 등의 내장형 장치를 설치하려면 컴퓨터의 본체를 분리해야하고 카드를 장착하고 전원선을 연결하는 등의 상당히 복잡한 과정을 거쳐야만 한다.
하지만 USB 포트는 이러한 불편함을 모두 없애버렸다.
USB는 다른 인터페이스처럼 설치를 위해 Driver가 필요하지 않다. 각종 입출력 장치와 주변기기들을 자동으로 인식함으로 별다른 설정을 해 줄 필요가 없다. 한 개의 주변기기의 설정을 변경하기 위해 컴퓨터를 재 부팅 할 필요도 없으며 시스템을 사용 중에 주변기기를 연결하거나 제거하여도 문제가 되지 않는다. 키보드와 마우스의 선이 더 이상 길 필요도 없고, 새로운 주변장치들을 연결하려고 PC를 분해할 필요도 없다.
최근에 나오는 컴퓨터는 USB 포트가 본체 앞면에 장착되어 있어서 케이블과 커넥터의 핀을 맞추느라 목을 빼고 PC 뒤쪽을 들여다보는 일도 USB에서는 추억으로 남을 뿐이다.
이처럼 USB는 연결하기 편리하다. 패러렐이나 시리얼 포트는 케이블 끝에 달린 핀을 맞춰서 꽂아야 하고, 주변장치를 교체할 때마다 윈도즈에서 알아챌 수 있도록 재 부팅을 해야 하지만 USB 포트는 모뎀에 전화선을 꽂듯 쉽게 연결하고, 모든 규격이 같기 때문에 패러렐이나 시리얼 포트처럼 무엇을 어디에 연결해야 할지 고민할 필요도 없다.
③ 자동 전원 공급
보통 한 개의 USB 포트는 최대 16개의 USB 장치를 설치할 수 있으며, 그 이상의 장치를 연결하기 위해서는 허브를 내장한 장치나 별도의 허브를 설치해야 한다. 이때 한 개의 허브에 종속되는 장치들은 역시 16개로 제한되며, 또한 최대 500mA의 전력을 공급할 수 있다. 따라서 USB 장치를 연결할 때는 이러한 제한점을 고려해야 한다.
코리아아피스의 USB Cable들이 휴대폰을 충전할 수 있는 이유도 USB 포트자체에서 전력공급이 가능하기 때문이다. 코리아아피스의 USB Cable은 이러한 500mA의 전력을 공급받아 휴대폰에 가장 적합한 전압으로 자동 변환하기 때문에 안전하고 효율적이다. 하지만 현재 국내 노트북들 중 일부제품은 세계적으로 규정된 500mA의 전력을 내보내지 않아 코리아 아피스의 제품들과 호환 되지 않는 것도 있다.
④ 빠른 데이터 전송속도
USB HUB(허브) 회로도
USB HUB(허브) 회로도
USB는 4개의 선으로 구성되어있으며 이 중 2개의 선은 전원을 공급하는데 사용되고 나머지 2개의 선은 데이터를 전송하는데 사용된다. USB 케이블에 공급되는 전류는 0.5A 정도이다. 때문에 USB 버스에 접속되는 주변기기와 허브는 전력 공급형과 비공급형의 두 가지로 분류된다.
예를 들어 프린터나 모니터에는 자체 전원장치가 있어서 전력을 공급받으므로 이들은 전력 공급형 USB 장치가 되며, 함께 연결되는 다른 전력 비공급형 USB 장치에 전력을 공급해주는 역할을 한다. 반면에 키보드나 마우스와 같은 경우는 전력 비공급형이므로 여기에 함께 연결되는 다른 USB 장치는 반드시 조이스틱이나 마우스처럼 전력 소모가 거의 없는 장치여야 한다.
현재 USB는 최대 12Mbps의 전송속도를 가지고 있다. 이는 다른 포트들에 비해 상당히 빠른 속도를 가지고 있다. Serial Port의 최고 전송속도보다 10배정도 빠르며, LAN의 전송속도인 10Mbps보다 빠르다. 이 속도는 SCSI보다는 느린 속도이긴 하지만 이 속도의 한계만 극복한다면 앞으로 많은 장래성이 있을 것으로 판단된다. 코리아아피스의 USB 충전 겸용 데이터 통신 케이블이 Serial에서 지원하지 못하는 230400bps까지 지원 가능한 이유가 바로 이 포트자체의 속도 차이이다.
그러나 다른 포트에서 쓰던 스캐너, 프린터 등을 당장 USB Port에 연결한다고 더 빠른 속도로 사용할 수 있는 것은 아니다. 주변기기의 속도가 중요하기 때문이다.
USB Port가 12Mbps를 지원하지만 반대편의 주변장치가 1Mbps밖에 속도를 낼수 없다면 USB Port가 받는 속도는 1Mbps가 되기 때문이다.
예를 들면, 2차선의 도로가 4차선과 만난다면 그 지점은 아무리 차도가 넓어도 차는 2대밖에 지나가지 못한다.
하지만 현재 시리얼 데이터 통신케이블과 CDMA2000 1X 휴대폰을 사용할때처럼 휴대폰의 최고속도가 144kbps고 Serial Port의 최대속도가 64kbps라면 역시 최대속도는 64kbps밖에 되지 못한다.
따라서 USB 충전겸용 데이터 통신 케이블이 필요한 것이다.