제목 USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) 조회수 : 624

작성자   성공예감   등록일   2006-07-20 23:59:00   글번호   93 USB(Universal Serial Bus) USB(Universal Serial Bus) : 이름그대로 범용성을 갖는 시리얼 버스. 가속화되는 기술의 개발은 끊임없는 부가가치를 창출하는 것을 목적으로 한다. 기업이 컨소시엄을 구성하여, 어떤 새로운 기술을 연구하는 것도 바로 이런 이유때문이며, 그로인하여 파생되는 부대 비용의 투자도 상당히 많은 편이다. 차후 신기술을 다를수 있는 토대를 먼저 구축함으로서 경쟁 업체보다 우위에 서려는 것이 바로 그런 투자의 이유다. USB(Universal Serial Bus)라는 것도 이런 기반으로 부터 시작한 것임은 틀림없지만, 이 기술의 적용으로 인하여, 개발 업체뿐만 아니라 이것을 사용하게될 일반 사용자들까지도 상당한 혜택을 누릴 수 있기 때문에 현재 상당히 관심이 집중되고 있다. 실례로 가정용 PC로 주목받고 있는 제품들을 보면, 상당히 복잡한 여러 연결 케이블이 얽혀져있고, 내부에는 관련된 인터페이스 카드들이 여럿이 꼽혀있다. 복잡한 연결 케이블로 인하여 연결의 어려움도 있지만, 또한 불필요한 인터페이스의 사용으로 인한 슬롯의 낭비도 문제중의 하나이다. USB는 바로 이런 문제를 근본적으로 해결하기 위해서 태어났다. 또한 그로인하여 새롭게 파생될 부가가치를 먼저 차지하기 위한 기업의 노력도 만만치 않는 것이다. ■ USB의 탄생 배경과 적용된 기술 USB의 잠재적 가치를 인정한 7개의 기업(Compaq, Digital Equipment Corp, IBM PC Co., Intel, Microsoft, NEC, Northern Telecom)에 의해 개발 그룹이 결성되고, 1996년 2월 USB스펙(Specification Vsrsion) 1.0이 공개됐다. USB를 개발하게 된 동기는 다음과 같다. 현재 사용되고 있는 각각의 디바이스(키보드, 조이스틱, 스캐너, 모뎀, 디지타이저, 마우스, 적외선 연결장치, 기타 여러장비)등을 연결하기 위해선 각각의 인터페이스가 내장되어야 한다. 그로 인하여 부가 비용이 PC의 제조 단가에 포함되게 되고, 키보드나 마우스가 같은 범용 장비는 이미 오랜동안 사용되어 인터페이스 사용에 별무리가 없지만, 새롭게 만들어진 장비가 있을때, 전용 인터페이스의 개발 부담과 더블어 현존하는 모든 시스템에 대한 매칭 문제를 고려하지 않을 수 없다. 이로 인하여 컴퓨터를 사용하는 초보자일 경우, 새 디바이스의 연결에 여러움 이 따르거나 하드웨어적인 호환성 문제의 발생으로 전혀 그 장비를 사용할 수 없는 경우가 발생하기도 한다. USB의 등장은 바로 이런 여러 디바이스와 앞으로 개발될 디바이스들의 연결 포트를 하나로 통합하여, 간단하게 연결하여 사용할 수 있다는 데 큰 잇점이있다. 물론 간편한 설치를 위해서 현재 개발되어 사용되고 있는 플러그&플레이도 기본으로 포함되어 있다. ■ 통신속도와 케이블. USB에는 12Mbps의 고속모드와 1.5Mbps의 저속모드가 있다. 1.5Mbps의 저속모드는 주로 키보드나 마우스라는HID(Human Interface Device)에서 이용된다. 저속모드를 이용하면 컨트롤칩과 케이블의 이용이 작아진기 때문이다. 연결 방식을 살펴보면, 전체적인 구조는 TREE 구조로 되어 있다. 마치 외장 SCSI 장비의 연결 방법과도 같은데, 외장 SCSI 장비가 각각 입출력 인터페이스를 동시에 같고 있는것과 비슷하다. 따라서 USB장비에 두개의 포트가 있어서, 하나는 상층의 USB 포트에, 하나는 하층의 USB 포트에 연결된다. 이런식의 연결로 이론상 127개의 디바이스가 연결 가능하다. 여기에는 HUB라는 개념이 사용되어 진다. 랜에서는 허브를 이용하여 다중접속을 할 수있도록 되어있는데, 그림중 다수의 포트가 접속된 장치는 허브의 역활도 하게된다. 물론 USB 호스트 역시 하위 포트들과 허브로 연결되어 있다. 예를들어 마우스와 같은 장비는 그 하층부에 따로 포트를 만들어 다른 디바이스를 달필요가 없으므로 이 경우에는 허브까지 구현할 필요가 없다. USB 연결을 위한 케이블 구성을 살펴보면, 케이블에 필요한 선의 수는 4개(데이터 선 2개와 전원선 2개)로 되어 있다. 연결 케이블을 보면, USB가 새로운 기술이 아니라 기존의 이더넷과 같은 랜장비의 연결방식을 간소화시킨 것이라는 것을 예상할 수 있다. 최대 전송 능력은 12Mbps의 전송속도와 1.5Mbps의 서브체널의 속도를 낼수 있도록 디자인되어 있으며, 등시(isochronous), 비등시(asynchronous)데이터 전송을 지원한다. 포트를 연결하는 케이블은 각디바이스당 5M정도씩을 연결할 수 있다. 만약 외부 USB 연결장비들이 많은 파워를 소모할 경우, 따로이 파워 서플라이를 달도록 설계할 수 있으며, 기본적으로 USB케이블을 통하여 제공되도록 저전력 설계를 하도록 되어 있다. 데이터 전송에 있어서 노이즈 문제도 항상 신경이 쓰이는 부분이지만, USB상의 데이터의 직접 연결은 각 디바이스에서 물리적으로 단락되어 있으므로, 외부 데이터선을 따라 들어오는 노이즈는 해당 되는 디바이스의 한단계 이상의 디바이스에 영항을 주지못하고 차단되어 진다. ■ 이제 모든것은 USB로 통한다. USB의 보급은 이런면에도 기여하기 때문에 제품 생산이 시작되면 새로운 부가가치의 창출을 목적으로하는 업체의 참여가 가속화되어질 것으로 예상된다. 현재 나와있는 대부분의 주변기기는 모두 각각의 연결 방식을 가지고 있다. 컴퓨터를 사용하는데 있어서 가장 기본적인 키보드 마저도 따로 키보드 인터페이스를 통하여 연결되어 있는 것이다. 마우스의 경우에도 시리얼 포트를 통해 연결하거나, PS/2, 혹은 버스 마우스 인터페이스 등을 통하여 연결 되어진다. 스캐너의 경우도 SCSI 인퍼테이스나, 자신만의 전용 인터페이스를 제공한다. 백업 드라이브 역시 이것은 마찬가지다. 컴퓨터에서 가장 많이 쓰이는 범용적인 인터페이스는 시리얼 포트이다. 하지만 일반적으로 사용할 수 있는 것은 두개로 제한되어 있으며 속도도 느린편 이다. 이것은 실제 4개까지 가능하지만 IRQ가 3.4번밖에 배당되지 않기 때문에 COM1과 3, COM2와 4는 같이 쓰는데 문제의 소지가 있다. 시리얼 포트에 연결해야 할 장비를 예로 들어보면, 마우스, 디지타이저, 모뎀, VDM 등등이 있고, 벌써 2라는 수를 초과해 버렸다. 물론 현재까지는 이렇게 한번에 여러가지를 장착해서 사용하는 사람이 드문 편이지만, 과연 이것이 앞으로 몇년후에는 어떻게 될것인가는 아무도 장담할 수 없는 것이다. 그래서 USB의 도입은 상당히 유용하게 사용되어 질 수 있다. 이론상 127개 까지의 장치를 별 어려움 없이 연결하여 사용할 수 있기 때문에, 간단히 USB포트에 케이블을 연결함으로서 모든것은 해결된다. 또한 특별히 전력을 많이 사용하는 장치가 아니라면, USB 케이블을 통하여 공급되는 전원만으로로 충분히 그 장치를 가동시킬 수 있다. 현재 PC의 뒷면 혹은 앞면에 나와있는 여러 연결 커넥터를 보면, 그 각각의 연결 장치에 따라서 이름이 구분되어 있다. 그런데 과연 이런 많은 이름들을 기억하고, 따로 분류할 필요가 있을까... 모두가 어차피 데이터 전송을 하기위한 포트들인 셈이다. USB는 데이터 전송의 표준화를 통하여, 두개 정도의 포트만을 PC측에서 나오게 하면 그뿐이다. 나머지 포트들은 각각의 장치들에서 다시 두개가 나오게 되어, 상층과 하층의 기기로 연결이 된다. 그래서 트리구조의 연결이 가능하게 된다. 하지만 이런 USB를 사용하기 위해서는 현재 나와있는 주변기기들이 모두 USB호한으로 다시 만들어져야 한다. 물론 입출력 포트 부분만을 바꾸면 되기 때문에 따로히 설계를 해야할 정도는 아니다. 다만, 이미 주변기기를 구매한 사용자는 업그레이드를 해야하기 때문에 추가 비용부담이 생기게 된다. ■ 바뀌는 주변기기와 편리해진 연결. 게임을 좋아하는 유저라면, 조이스틱 정도는 기본으로 하나쯤은 가지고 있기 마련이다. 이를 사용하 위해서는 게임 포트를 따로 설치하거나, 아니면 사운드 카드에서 게임 포트를 지원해야 한다. 그러나 PC에 USB 포트가 있고, USB 포트용 디지탈 조이스틱이 마련되어 있게 되면, 그것은 불필요한 하드웨어가 더이상 장착될 필요가 없음을 의미한다. 키보드 역시 USB에 연결되어버리며 스피커역시 디지탈 스피커로 바뀌어 연결된다. 모니터의 경우도 ACCESS 버스가 USB와 연결되는데, 이것은 모니터에 관한 셋팅을 PC에서 직접 조작할 수 있게됨을 의미한다. 물론 이것은 비디오 신호가 나가는 커넥터와는 구별되어 진다. 컨소시엄에 참가하고 있는 NEC에서 이런 모니터 분과를 맡고 있다. 이제는 더이상 키보드 인터페이스가 메인보드에 남아있을 필요가 없다. 그것은 시리얼 역시 마찬가지다. 물론 현재로선 구버전의 주변기기도 공용할 수 있도록 아직은 이런것들이 남아있게 되겠지만, 차후에 급격히 사라져 갈것이며, USB 혹은 다른것으로 대치될 것이다.

댓글