Wie USB entstand

Heutzutage können selbst die am wenigsten technisch versierten Verbraucher mühelos eine Kamera, einen Drucker, einen Scanner oder anderes Zubehör an ihren PC anschließen. Doch in den frühen 1990er Jahren war der Anschluss eines Peripheriegeräts an einen Computer nicht so einfach.

Vor der Entwicklung von USB (Universal Serial Bus) war es oft schwierig, externe Geräte anzuschließen. Manchmal mussten Benutzer ihren Computer öffnen und Hardware hinzufügen, um den benötigten Kommunikationsanschluss zu erhalten.

Der Universal Serial Bus, der 1996 von Intel herausgebracht wurde, vereinfachte die Dinge. USB-Anschlüsse gehören mittlerweile zum Standard auf PCs und sind in vielen anderen elektronischen Geräten wie Smartphones, E-Book-Readern und Spielekonsolen integriert.

Der allgegenwärtige USB-Standard wurde mit einem IEEE-Meilenstein gewürdigt. Die IEEE Oregon Section hat die Nominierung gesponsert. Die Einweihungsfeier ist noch in Planung.

Das vom IEEE History Center verwaltete und von Spendern unterstützte Milestone-Programm würdigt herausragende technische Entwicklungen auf der ganzen Welt.

„Ich dachte, [USB] wäre eine [einmalige US-]40-Millionen-Dollar-Chance“, sagte Ajay Bhatt, einer der Ingenieure bei Intel, der an der Entwicklung beteiligt war, 2013 in einem Interview mit CNN über die Technologie. „Ich konnte mir nicht vorstellen, wo USB geblieben ist und wo es auch weiterhin bleiben wird. Das hat meine kühnsten Vorstellungen übertroffen.“

ZUSAMMENARBEIT IST DER SCHLÜSSEL

Viele der Probleme, auf die Verbraucher in den 1990er Jahren stießen, als sie versuchten, Peripheriegeräte an ihren Computer anzuschließen, waren auf das Fehlen standardisierter Vorgehensweisen bei den vielen Zulieferern der Branche zurückzuführen, wie im Milestone-Eintrag im Engineering and Technology History Wiki erwähnt. Ein weiteres Problem bestand darin, dass die meisten PCs über eine begrenzte Anzahl von Eingangsanschlüssen verfügten und es schwierig sein könnte, weitere hinzuzufügen.

Ajay Bhatt ist einer der Ingenieure bei Intel, die an der Entwicklung von USB beteiligt waren.Pradeep Gaur/Mint/Getty Images

Bhatt sagt, dass er selbst als Techniker Schwierigkeiten hatte, seinen PC aufzurüsten.

„Ich schaute mir die Architektur an und dachte: ‚Weißt du was? „Es gibt bessere Möglichkeiten, mit Computern zu arbeiten, und das ist einfach zu schwierig“, sagte er 2019 in einem Interview mit Fast Company.

Anfang der 1990er Jahre erzählte Bhatt seinem Chef von seiner Idee, ein universelles „Plug-and-Play“-Kommunikationssystem zu entwickeln – etwas, das der Benutzer nicht anpassen musste. Sein Manager war nicht interessiert.

„Ich konnte mir nicht vorstellen, wo USB geblieben ist und wo es auch weiterhin bleiben wird. Das hat meine kühnsten Vorstellungen übertroffen.“

Bhatt war jedoch von seiner Idee begeistert und beschloss, einem anderen Forschungsteam bei Intel beizutreten. Und da bekam er grünes Licht.

1992 besuchte Bhatt das Jones Farm Conference Center in Hillsboro, Oregon, wo er Ingenieure verschiedener Technologieunternehmen traf, die ebenfalls über die Entwicklung eines Plug-and-Play-Systems nachdachten. Dort gründeten Ingenieure von Compaq, Digital Equipment Corp. (DEC), IBM, Intel, Microsoft, NEC und Nortel eine Allianz.

„Die Branche als Ganzes hat erkannt, dass es ein großes Problem gibt, das gelöst werden muss“, sagte Jim Pappas in einem Intel-Artikel über die USB-Schnittstelle. Zum Zeitpunkt des Treffens war Pappas technischer Leiter bei DEC, wechselte aber schließlich als Programmmanager für das USB-Entwicklungsteam zu Intel.

VOM TRAUM ZUR WIRKLICHKEIT

Bevor die Gruppe mit der Entwicklung von USB begann, untersuchte sie, was bereits verfügbar war. Dabei wurden Ethernet-ähnliche Technologien, Audioschnittstellen, Apples GeoPort und IEEE 1394 – auch bekannt als Firewire-Standard – untersucht. Aber keiner hatte alle Eigenschaften, die das Team suchte. Insbesondere wollten die Ingenieure etwas, das kostengünstig und benutzerfreundlich ist, Peripheriegeräte mit Strom versorgen kann und viel Bandbreite bietet. Um die Herstellungskosten niedrig zu halten, haben die Ingenieure USB so konzipiert, dass es mit einem schlanken, vieradrigen Kabel funktioniert bis zu 5 Meter lang. Ein Ende des Kabels hatte einen A-Stecker, der an den Computer angeschlossen wurde; Der B-Stecker am anderen Ende wird an das externe Gerät angeschlossen.

Damals lieferten Computer in der Regel keinen Strom für solche externen Geräte. Die meisten Peripheriegeräte mussten während der Verbindung mit einem PC an eine Steckdose angeschlossen werden. Über USB konnte ein Computer jedoch einige Peripheriegeräte ausreichend mit Strom versorgen.

Ein weiterer Vorteil von USB bestand darin, dass prinzipiell bis zu 127 Peripheriegeräte gleichzeitig an einen PC angeschlossen werden konnten. Es war unwahrscheinlich, dass ein einzelner Computer über 127 USB-Anschlüsse verfügte, aber die Anzahl der verfügbaren Anschlüsse konnte durch den Einbau von USB-Hubs erhöht werden.

Für einen Namen suchte das Entwicklungsteam nach etwas, mit dem sich Benutzer identifizieren können, und sie wollten außerdem, dass dieser die Technologie beschreibt. Laut dem Artikel von Fast Company wählten die Ingenieure das Wort „Bus“, weil es sowohl ein technischer Begriff war (ein Bus dient zur Übertragung von Daten in einem Computer) als auch ein Begriff, den Verbraucher wiedererkennen würden. In den Augen der meisten Menschen seien Busse Fahrzeuge, die Passagiere von Punkt A nach Punkt B befördern, sagte Bala Cadambi, der im USB-Entwicklungsteam arbeitete, im Interview von 2019. Universal bezeichnete den USB als ein Werkzeug, das mit jeder Hardware verwendet werden kann.

Das Team kündigte sein erstes Design im Jahr 1995 an. Mit 12 Megabit pro Sekunde war USB 1.0 „schneller als alles andere, was normalerweise auf der Rückseite des PCs vorhanden wäre“, sagte Pappas gegenüber Fast Company.

Allerdings stieß das Team auf ein Problem: 12 Mbit/s waren zu schnell für Computermäuse, Joysticks, Tastaturen und anderes Zubehör mit ungeschirmten Kabeln. Die Ingenieure lösten das Problem, indem sie dafür sorgten, dass USB 1.0 auch die Kommunikation mit 1,5 Mbit/s unterstützt.

Dieser Ansatz ermöglichte es, USB mit niedriger Geschwindigkeit für kostengünstige Peripheriegeräte mit ungeschirmten Kabeln und mit hoher Geschwindigkeit für Geräte mit abgeschirmten Kabeln wie Druckern und Diskettenlaufwerken zu betreiben.

USB 1.1 wurde 1996 veröffentlicht und wurde erst 1998 populär, nachdem es auf der COMDEX-Messe in Las Vegas vorgestellt wurde. Bei einer Pressekonferenz dort schloss ein Intel-Team 127 Peripheriegeräte an einen PC an. Die Ingenieure beauftragten Bill Nye, die letzten Geräte anzuschließen. In Pappas‘ Fast Company-Interview 2019 sagte er, dass das Team, nachdem Nye dies getan hatte, ein Dokument zum Drucken an verschiedene Ziele schickte. „Wir hatten eine ganze Bühne voller verschiedener Drucker!“ sagte Pappas.

Die Verzögerung zwischen der Veröffentlichung von USB 1.1 im Jahr 1996 und seiner Verbreitung ist verständlich, da Microsoft Windows 98, das im Juni 1998 veröffentlicht wurde, das erste Betriebssystem war, das USB unterstützte. Zwei Monate später brachte Apple seinen iMac auf den Markt, der kein Diskettenlaufwerk hatte, aber über ein Paar USB-Anschlüsse verfügte. Obwohl Apple nicht zu den Unternehmen gehörte, die am USB-Projekt arbeiteten, trug es dazu bei, die Technologie zum Mainstream zu machen.

USB-Anschlüsse gehören heute zum Standard in Computern.Mint/Getty Images

Seitdem sind drei weitere USB-Generationen entstanden. Die neueste Version, USB4, wurde 2019 veröffentlicht.

„Wer hätte gedacht, dass ein Steckverbinder, den wir Anfang der 90er Jahre definiert hatten, heute noch verwendbar wäre?“ sagte Cadambi im Fast Company-Interview. „Das ist sehr selten. Wir hatten Kostenbeschränkungen und Leistungsbeschränkungen. Es wurde für einen Desktop entwickelt, nicht für ein Smartphone. Rückblickend war es wunderbar, dass wir das erreicht haben, was wir geschafft haben, dass es dem Test der Zeit standgehalten hat.“

Auf der Meilensteintafel, die in der Lobby des Jones Farm Conference Center angebracht werden soll, heißt es:

Ein Industriekonsortium veröffentlichte im Januar 1996 die erste Universal Serial Bus (USB)-Spezifikation. USB war ursprünglich dazu gedacht, den Anschluss elektronischer Geräte an einen PC zu vereinfachen, entwickelte sich jedoch zu einer sehr erfolgreichen, kostengünstigen Hochgeschwindigkeitsschnittstelle für den Heim- und Geschäftsgebrauch. Seine Fähigkeit, neue Geräteklassen und Funktionalitäten zu unterstützen, einschließlich Datenspeicherung, Stromversorgung und Batterieladung, hat die Verkabelung, Anschlüsse und das Logo von USB weltweit bekannt gemacht.