Guida alle schede madri

Come segnalato in precedenza tutte le più recenti schede madri sono dotate di almeno due connettori per periferiche USB; USB sta per Universal Serial Bus, cioè porta seriale universale di tipo bidirezionale ad alta velocità in grado di garantire il passaggio di dati, audio, alimentazione ed altro. L'USB nasce dalla volontà di numerosi ed importanti costruttori di hardware, di trovare e sviluppare nuove tecnologie in grado di rendere più agevole ed efficace la connessione delle varie periferiche con il PC. L'USB interessa quindi dispositivi di input come tastiere, mouse, scanner oppure di output come stampanti, unità di backup, dischi fissi esterni che come ben sappiamo, comportano l'inevitabile configurazione del PC per renderne ottimale lo sfruttamento, nonché la necessità di dover, a volte, installare schede controller interne su bus ISA o PCI, oppure porte seriali e parallele aggiuntive.
Con l'USB è possibile installare con un unico cavo, che consente come detto sia il passaggio di dati che della tensione di alimentazione, fino a 127 periferiche per ogni singola porta presente sul nostro PC. La velocità massima di trasmissione, condizionata dalla tipologia del cavo utilizzato e dalla periferica installata, può arrivare fino a 12 Mbit per secondo (circa 1,5 MByte/s), molto elevata se confrontata con le moderne porte seriali con UART 16550 che raggiungono i teorici 921600 bps (circa 1 Mbps, cioè 0,125 MByte/s, anche se come ben sappiamo i nostri dispositivi consentono in genere velocità di 115Kbps cioè 0,014 MByte/s); una velocità teorica così elevata per una porta seriale ci fa capire che le periferiche USB potranno godere di connessioni prive del classico collo di bottiglia, caratteristico delle UART 16550 e parallele (una porta parallela standard consente transfer rate di 0,150 MByte/s, cioè 150 KByte/s che sono 1,2 Mbps), su periferiche quali scanner, dischi fissi esterni, dispositivi digitali come video camere, unità di backup ecc... in cui il transfer rate va a condizionare, e non poco, le prestazioni complessive della periferica e quindi del PC in generale.

I connettori USB hanno attacchi di ugual tipologia e quindi non si differenziano tra loro come per le porte seriali e parallele, e questo rende decisamente più agevole l'installazione delle periferiche, vi è poi il pieno supporto delle funzioni Plug & Play e risulta possibile effettuare la cosiddetta installazione a "caldo", cioè senza spegnere il PC per poi riavviarlo.

Per quanto concerne la possibilità di installare un numero elevato di periferiche fino alle teoriche 127 è ovvio che bisogna ricorrere a particolari dispositivi denominati HUB USB, che in analogia con quelli presenti nelle tradizionali reti informatiche, offrono un numero variabile di uscite USB, a seconda del modello ovviamente, e quindi danno origine ad una vera e propria diramazione denominata a stella. Questi HUB possono essere di due differenti tipologie:
a) ricevono alimentazione dal PC al quale sono connessi e la ridistribuiscono alle varie periferiche;
b) sono loro stessi a generare l'alimentazione necessaria per il funzionamento delle periferiche;
Si parlerà rispettivamente di HUB passivi e attivi.

La lunghezza massima di ogni cavo, dipendente anche dalla qualità dello stesso, è in media sui 5 mt e la velocità del trasferimento dati potrà essere di pochi Kbps per tastiere, mouse, joystick fino ad arrivare ai 12 Mbps per dischi fissi esterni, video camere digitali ecc... Sullo stesso canale USB possono coesistere senza problemi periferiche di differente velocità e tipologia senza i classici limiti che porte come la seriale erano in grado di instaurare; basti ricordare la non trasparenza di uno scanner con connessa una stampante ed il limite sul numero massimo di periferiche gestibili per il noto problema di condivisione di risorse quali IRQ e indirizzi di memoria.. La porta USB usa un unico IRQ ed indirizzo di memoria a prescindere dal numero di periferiche ad essa connesse; questo rende effettivo il Plug & Play liberandoci dalle difficoltà di dover risolvere conflitti generati da Sistemi Operativi che tanto decantano questa caratteristica, ma che spesso e volentieri non riescono, a conti fatti, a garantirla.

Tabella comparativa delle velocità delle attuali porte installate su un PC come schede controller oppure integrate su M.B., in ordine crescente di valore (tratta dalle FAQ del sito ufficiale dell'USB):