پارادوکس: چرا اتصال USB به سه بار آزمایش نیاز دارد؟

به نظر سوال خنده داری می آید. هر کسی بلد است چطور یک کابل یو اس بی را به کامپیوتر متصل کند. اما احتمالا شما هم همیشه دچار این اتفاق بی مزه شده اید که تلاش کرده اید کابل را برعکس جا بزنید. البته احتمالا می دانید که روی کابل های USB یک علامت کوچک وجود دارد که نشان می دهد هنگام اتصال کدام طرف باید به سمت بالا باشد.

این برای همه اتفاق افتاده است: شما سعی می‌کنید یک اتصال USB را وصل کنید و این کار نمی‌کند؛ بنابراین شما آن را جابجا می‌کنید و هنوز هم کار نمی‌کند، شما آن را برای سومین بار عوض می‌کنید – و متناسب است! چرا این تجربه با USB بسیار رایج است؟ ما در اینجا درباره سخت‌افزار USB کلاسیک صحبت می‌کنیم – به‌طور خاص، اتصال “type-A” که مربوط به اولین عرضه USB در سال ۱۹۹۶ است، اتصالات مدرن USB-C این مشکل را ندارند. می‌توانید آن‌ها را به هر دو صورت وصل کنید. قطعاً USB در طراحی خود پیشرفت کرده و مشکل از بین می‌رود؛ اما ما هنوز ده‌ها سال است که آن کارت‌های USB را به عقب و جلو برمی‌گردانیم؛ بنابراین بیایید بررسی کنیم که چرا چنین است.

۲۵ سال ایجاد ارتباط با USB (پس از سه تلاش)
شما باید یک دستگاه USB را حدود سه بار بچرخانید زیرا دارای سه حالت است – بالا، پایین و موقعیت سوم که ما کاملاً درک نمی‌کنیم. فقط در این موقعیت اتصال در یک حالت صحیح و قابل اتصال است. این‌همه خیلی خنده‌دار است، اما البته این فقط یک شوخی است. بااین‌حال، خنده‌دار است زیرابه نظر می‌رسد چیزی غیرمعمول در مورد USB در مقایسه با سایر اتصالات متداولی که ما هرروز استفاده می‌کنیم وجود دارد. این مشکلات اتصال USB در این مرحله یک الگوی رفتاری است. این مشکل به‌عنوان “پارادوکس USB” نیز شناخته می‌شود: اگر اتصال‌دهنده USB فقط دو راه دارد، چرا سه بار تلاش می‌شود تا آن را وصل کنید؟

طرحی که متقارن به نظر می‌رسد اما نیست:
ازنظر فیزیکی، به نظر می‌رسد یک رابط USB نوع A متقارن است و به شکل مستطیل است. به‌عنوان‌مثال، برخلاف HDMI، چیزی در مورد شکل فیزیکی اتصال وجود ندارد که باعث شود یک‌طرف آن بالا و یک‌طرف پایین باشد. فقط به داخل کانکتور نگاه کنید و می‌بینید که متقارن نیست. یک‌طرف باید بالا و یک‌طرف پایین باشد؛ اما برخلاف چیزی مانند HDMI، هیچ‌چیزی در مورد شکل وجود ندارد که تشخیص اینکه کدام طرف بالا است و کدام طرف پایین آسان است.

بدون اینکه مشخصاً مشخص شود کدام طرف واقعاً بالای کابل USB است، شما انتخاب زیادی ندارید. یا با دقت به داخل کانکتور نگاه می‌کنید، یا آن را دور می‌زنید و آزمایش می‌کنید، درست است؟ درواقع، استاندارد USB سعی می‌کند به شما کمک کند. آیا می‌دانید چیزی وجود دارد که قرار است به شما بگوید کدام طرف بالای اتصال USB است؟ در بالای کانکتور اغلب یک آرم USB وجود دارد و شما می‌توانید آن را ببینید – و احتمالاً آن را با انگشتان خود احساس می‌کنید.

اگر هنگام پایین نگاه کردن به رابط USB، آرم را مشاهده کردید، می‌دانید که اتصال USB در جهت صحیح خود قرار دارد و فقط باید بتوانید آن را به برق متصل کنید. اگر اتصال USB عمودی دارید – به‌عنوان‌مثال در پشت مانیتور – کابل USB باید با آرم روی کانکتور روبه‌رو باشد.

این موقعیت آرم توسط مشخصات رسمی USB موردنیاز است، اما هر شرکتی از آن پیروی نمی‌کند. ازآنجایی‌که هر کانکتور USB روی آن آرم ندارد، نمی‌توانید این مسئله را امری طبیعی بداند. همچنین، در برخی از دستگاه‌ها، پورت‌های USB در داخل دستگاه به‌صورت وارونه قرار دارند – این ممکن است برای قرار دادن دسته‌ای از اجزای سازنده در داخل لپ‌تاپ، به‌عنوان‌مثال، لازم باشد؛ بنابراین، نه‌تنها اکثر مردم از این ترفند لوگو اطلاع ندارند، بلکه لزوماً همیشه کارساز نیست.

حتی اگر این ترفند را بدانید، بازهم می‌توانید سه بار در حال ورق زدن کانکتور باشید، فقط با آزمایش و خطا می‌توانید بفهمید کدام جهت درست است. آزمایش و خطا – اما چرا سه بار؟
بنابراین، با یک رابط با طراحی نامشخص و علامت‌گذاری غیرقابل‌اعتماد از کدام طرف در بالا، چه‌کاری انجام می‌دهید؟ مطمئناً، می‌توانید به داخل رابط USB و داخل پورت USB که آن را وصل می‌کنید نگاه کنید و جهت درست را با چشم خود تعیین کنید؛ اما چرا اذیت می‌شود؟

دیدن داخل پورت USB ممکن است دشوار باشد – به‌عنوان‌مثال، اگر در پشت کامپیوتر باشد. همچنین ممکن است در اتاق شما تاریک باشد. شما فقط باید دو جهت‌گیری را امتحان کنید و ببینید کدام‌یک ازنظر تئوری کارساز است. برای صرفه‌جویی در وقت، افراد فقط سعی می‌کنند یک دستگاه USB را وارد کرده و ببینند که آیا این دستگاه کار می‌کند. وصل نشد؟ آن را دور بزنید، حالا کار می‌کند – خوب، نه همیشه.

بعضی‌اوقات باید دوباره آن را تلنگر کنید. بازهم، همه‌چیز به طراحی USB Type-A برمی‌گردد. هنگامی‌که می‌خواهید یک دستگاه USB را متصل کنید، بسیار آسان است که لبه اتصال را در لبه درگاه USB – یا فلز یا پلاستیک کنار آن قرار دهید. این حس تقریباً همان چیزی است که اگر اتصال USB را برعکس دارید. شما احتمالاً نمی‌خواهید هیچ نیروی اضافی اعمال کنید یا آن را به هم بزنید – چراکه آن را مجبور کنید؟ ممکن است دستگاه وارونه باشد. فقط آن را تلنگر کنید و راه دیگری را امتحان کنید؛ اما اگر حتی این هم جواب نداد، مطمئناً می‌دانید که کار اشتباهی انجام می‌دهید. باید مقداری نیروی اضافی وارد کنید و فشار بیشتری وارد کنید، یا باید اتصال را به هم بزنید تا به‌درستی تراز شود، یا باید پورت را با انگشت خود احساس کنید تا مطمئن شوید که به‌درستی تراز شده است.

به‌عبارت‌دیگر: حتی وقتی به‌نوعی نزدیک هستید، یک پورت USB Type-A لزوماً اتصال‌دهنده شمارا به داخل هدایت نمی‌کند. هیچ بازخورد لمسی و واضحی وجود ندارد که فقط در جهت صحیح اتصال را از دست بدهید. این احساس مانند این است که کانکتور را به‌صورت اشتباه برقرار کرده باشید. وقتی به این فکر می‌کنید که چگونه مردم معمولاً دستگاه USB را وارد می‌کنند، اولین تلاش نوعی “تست” است – آیا به‌راحتی انجام می‌شود؟

در غیر این صورت، ممکن است دستگاه به‌صورت اشتباه عمل کنید. تلنگر بزنید و دوباره امتحان کنید. اگر حتی این هم جواب نداد، باید آن را به حالت اول برگردانید و کمی بیشتر تلاش کنید، درنهایت، مشکل از شما نیست – بلکه از اتصال USB Type-A است. این فقط به روشی نامشخص طراحی‌شده است که منجر به این مشکل می‌شود. چرا این‌گونه طراحی‌شده است سؤالی است که فقط طراحان می‌توانند به آن پاسخ دهند. خبر خوب این است که ما از تاریخچه ورق زدن USB های دیگر و سایر دستگاه‌ها حدود سه بار یاد گرفته‌ایم. USB Type-C برگشت‌پذیر است، بنابراین هرگز مجبور نیستید آن را تلنگر کنید – فقط آن را به هر صورت وصل کنید. استاندارد USB4 نیاز به USB نوع C، بنابراین USB نوع A است که به‌آرامی و به‌تدریج از رده خارج می‌شود.