אחת הסיבות לפופולריות של פרוטוקול ה-IP היא שיטת מתן הכתובות הקלה לשימוש ו"הקלות" בה ניתן לקשר בין כתובת המחשב לבין מיקומו הלוגי והפיזי ברשת. זאת מכיוון שלכל מחשב ישנה כתובת בת 4 מספרים (כל אחד בטווח שבין 0 ל-255), כאשר בדרך כלל די בשני המספרים הראשונים כדי לקבל אינדיקציה ברורה על מיקום המערכת. גם המספר האחרון משחק תפקיד ומספרים כמו 1 או 255 משמשים לעיתים קרובות כציון ל-Default gateway.
השימוש בארבעה מספרים בטווח שבין 0 ל-255 מייצר טווח תאורטי של מעל 4 מיליארד כתובות, טווח שנראה היה שלעולם לא ינוצל בשנים 1973–1981 בהם הוגדר הפרוטוקול. אך עקב מדיניות מסירת כתובות מתירנית מצד אחד והצורך האמיתי בכתובות מצד שני, למעשה "נגמרו" טווחי הכתובות הפנויים עד כדי כך שחברת מיקרוסופט רכשה בשנת 2011 טווח כתובות של כ-666 אלף כתובות בסכום של 7.5 מיליון דולר מהחברת נורטל שהוכרזה כפושטת רגל.
גרסאות.
פרוטוקול ה-IP התחיל כחלק מפרוטוקול ה-TCP (דבר שכנראה מסביר מדוע רבים קוראים לפרוטוקול TCP/IP אף על פי שבפועל מדובר בפרוטוקולים שונים). בגרסה 3 של ה-TCP הוחלט לפרק את הפרוטוקול לשתי שכבות בהתאם למודל השכבות של OSI, כאשר IP יהיה בשכבה 3 ו-TCP בשכבה 4. גרסה 4 של IP כללה שיפורים ביציבות של גרסה 3 והיא פעילה כשלושים שנה עד היום. גרסה 5 הייתה ניסיון להוסיף תמיכה ביכולות העברת "סטרימינג" על גבי הפרוטוקל, בעיה שנפתרה במהלך הזמן בעזרת שיפור הביצועים של הרשת ופועל גרסה 5 לא מומשה בצורה נרחבת, גרסה 6 משנה לחלוטין את הפרוטוקול ובפועל מדובר בפרוטוקול מקביל יותר מאשר שיפור גרסה.
IP גרסה 4.
הגרסה הנפוצה של הפרוטוקול היא גרסה 4. גרסה זאת עובדת עם כתובות באורך 32 סיביות, ועל כן מספקת באופן תאורטי מעל 4 מיליארד כתובות. באופן מעשי המספר קטן בהרבה עקב קיום טווחים גדולים של כתובות שמורות.
עקב הכמות המוגבלת של כתובות IPv4 והגידול המתמשך בשימוש ברשת האינטרנט, מתמעטת כמות הכתובות הזמינות.
ב-3 בפברואר 2011 הוקצו טווחי הכתובות האחרונים על ידי הרשות המרכזית IANA.
IP גרסה 6.
גידולו המתמיד של האינטרנט והדרישה הגוברת והולכת לכתובות עבור כל ציוד קצה הביאו לפיתוח גרסה 6 של הפרוטוקול.
גרסה זאת עובדת עם כתובות באורך 128 סיביות. מספר הכתובות הייחודיות שניתן לספק עם גרסה 6 הוא מעל 1038×3.4.
אף על פי שגרסה זו חדישה יותר, פרוטוקול IPv4 עדיין נפוץ יותר. על פי נתוני גוגל, בתחילת שנת 2017 עמדה התפוצה העולמית של IPv6 על 12%-16%, כאשר התפוצה ביוון, גרמניה, בלגיה, וארצות הברית הייתה מעל 25%, עם שיא של למעלה מ-48% בבלגיה.
Peripheral Component Interconnect (בראשי תיבות: PCI; בתרגום חופשי: חיבור רכיבים היקפיים) הוא תקן לאפיק מחשב שפותח בחברת אינטל להוספת התקנים היקפיים ללוח אם של מחשב. התקנים אלה יכולים להיות מהצורה של:
תצורה.
אפיק ה־PCI החליף את אפיק ה־ISA בתפקיד האפיק התקני במחשבים אישיים, ונמצא בשימוש גם בסוגי מחשבים אחרים, כגון מקינטוש. בניגוד לאפיקי ISA, אפיק ה־PCI מאפשר קביעת תצורה דינמית של ההתקן ההיקפי. בזמן אתחול המחשב, ה־BIOS של כרטיס ה־PCI וה־BIOS של לוח האם מתקשרים ומסדירים את המשאבים שכרטיס ה־PCI מבקש. דבר זה מאפשר הקצאה אוטומטית של בקשות פסיקה ושל מרחבי זיכרון, לעומת אפיק ISA, אשר דרש הגדרה ידנית של בקשות הפסיקה על ידי שימוש בג'מפרים (מגשרים חשמליים). פרט לכך, אפיק ה־PCI מספק תיאור מפורט של כל ההתקנים המחוברים אליו דרך "מרחב התצורה של PCI".
תקן ה־PCI מתאר את כלל ההיבטים של האפיק: הגודל הפיזי של האפיק (כולל מרווח חיווט), אפיונים חשמליים, תזמוני אפיק ופרוטוקולים.
תצורת אפיק PCI בסיסי.
הנתונים הבאים מייצגים את הגרסה הנפוצה ביותר של אפיקי PCI במחשבים אישיים.
USB (ראשי תיבות של Universal Serial Bus; בעברית: אפיק טורי אוניברסלי) הוא תקן לחיבור בין מחשבים להתקני ציוד היקפי. תקן ה-USB הציע חלופה של חיבור תקני אחד במחשבים אישיים עבור התקנים שונים, במקום ריבוי סוגי חיבורי המחשב שהיה קיים לפניו. כיום זהו התקן הפופולרי ביותר לחיבור חומרה למחשבים אישיים.
ה-USB הושק ב-1997, פרי פיתוח של שיתוף פעולה בין מספר חברות, בהן אינטל, IBM ומיקרוסופט. הגרסה הראשונה אפשרה העברת מידע במהירות של עד 12 מגהביט לשנייה. במחשבים האישיים באותה תקופה היו מספר חיבורים שונים – חיבורים מיוחדים עבור מקלדת ועכבר, יציאות טוריות ויציאות מקביליות. עם התפתחות הטכנולוגיה מגבלת מספר ההתקנים הניתנים לחיבור הפכה לבעיה קשה, כמו גם האיטיות של החיבורים.
מטרה.
ממשק ה-USB נוצר כדי לספק יציאה תקנית מהירה ואמינה לחיבור מגוון רחב של התקנים. הצורך בממשק עלה בשל הבעייתיות של היציאות הטוריות והמקביליות הישנות (COM, LPT) אשר מוגבלות במספר ההתקנים שניתן לחבר אליהן, והן איטיות וקשות להתקנה. לעומת יציאות אלה, מאפשר ממשק ה-USB חיבור מספר רב של התקנים למחשב (עד 127), תוך ניהול משאבים שהוא אוטומטי. הממשק תומך בהעברת נתונים במהירות של עד 12 מגהביט לשנייה בגרסת 1.1 USB, עד 480 מגהביט לשנייה בגרסת USB 2.0, ועד 4.8 ג'יגהביט לשנייה בגרסת USB 3.0. כמו כן, הממשק מאפשר לחבר ולנתק התקנים ללא צורך באתחול המחשב.
כבל USB מכיל ארבעה גידים: שניים מהם משמשים לצורך העברת נתונים ושניים מהם מספקים מתח חשמלי נמוך של 5 וולט. מתח חשמלי זה משמש לשם הפעלת התקנים בעלי צריכת חשמל נמוכה, כגון: מקלדת, עכבר, מצלמת אינטרנט ולטעינת מכשירים.
התקני USB יכולים לצרוך זרם עד לסך של 500 מיליאמפר מממשק ה-USB אליו הם מחוברים. אם סך הזרם הנצרך הוא פחות מ-50 מיליאמפר, ממשק ה-USB לא יופעל.
מהדורות.
USB 1.X.
תקן ה-USB פותח בשנת 1994 במשותף על ידי Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC ו-Nortel.
ב-1995 יצאו לשוק המחשבים הראשונים בהם שולבה יציאת USB. ב-1998 הוציאה חברת אפל את מחשב iMac בו שולבו יציאות אלו במקום היציאה הטורית ובכך ניתנה דחיפה לשימוש ופיתוח התקנים לחיבור ה-USB.
ממשק זה איפשר העברת מידע במהירות של עד 1.5 מגהביט לשנייה (ברוחב סרט נמוך / מהירות נמוכה) ועד 12 מגהביט לשנייה (במהירות מלאה). מהירות ההעברה גורמת לגרסה זו של הממשק להיות איטית מדי עבור יישומים מסוימים הדורשים מהירות העברה גבוהה.
גודל כרטיסי זיכרון בהתקן זה, מוגבל עד 2 ג'יגה-בייט.
USB 2.0.
גרסה זו יצאה לשוק באפריל 2000 והביאה שיפור משמעותי יחסית לגרסה USB 1.1 הישנה יותר. שינוי זה התבטא בעיקר במהירות העברת נתונים של עד 480 מגהביט לשנייה (פי 40 מהגרסה הקודמת). בנוסף לכך, גרסה זו תומכת לאחור בכל ההתקנים העובדים בממשק USB 1.1 ומשתמשת באותם מחברים, מתאמים וכבלים. תקן USB 2.0 אף מתחרה בתקן FireWire הנפוץ במחשבי מקינטוש שמגיע לקצב של עד 800 מגהביט, אם כי חלק מהמחשבים הנמכרים כיום תומכים בשני התקנים.
USB 3.X.
גרסת USB 3.0, אשר הוכרזה ב-12 בנובמבר 2008, מאפשרת העברת קבצים במהירות של עד 5 ג'יגהביט לשנייה (בערך פי עשרה מתקן USB 2.0), ארגון התקינה USB-IF הודיע ב-CES 2013 כי מהירות תקן ה-SuperSpeed USB 3.0 יוכפל ב-2014 (לכשיגיע תקן USB 3.1) ויגיע עד 10 ג’יגהביט לשנייה (10Gbp/s), מהירות הזהה לזו של תקן ה-Thunderbolt של אינטל.
בנוסף לשיפור במהירות העברת המידע, כוללת גרסה 3.0 גם צריכת חשמל מופחתת ביחס לגרסאות הקודמות (USB 1.1, USB 2.0) וסינכרוניזציה משופרת בהעברת המידע מההתקן למחשב, שיפור הסינכרוניזציה בא לידי ביטוי בצפייה בסרטוני וידאו ושמיעת מוזיקה ישירות מהתקן האחסון המחובר למחשב במהירות רבה ומשופרת יותר להבדיל מהתקן הקודם USB 2. לוחות אם ומחשבים המכילים תקן זה החלו להופיע בשוק בסוף 2009 ובתחילת 2010, ישנה הצלחה רבה לתקן USB 3.0, עם כמעט 500 מיליון מוצרי SuperSpeed USB בשוק בשנת 2013.
גרסת USB 3.1, אשר הוכרזה ביולי 2013, יצאה במיתוג חדש של התקן, כאשר USB 3.0 במהירות של עד 5 ג'יגהביט לשנייה נהפך ל-USB 3.1 דור 1 (או ידוע יותר בשם USB 3.1 "SuperSpeed") וה-USB 3.0 במהירות של עד 10 ג'יגהביט לשנייה נהפך ל-USB 3.1 דור 2 (או ידוע יותר בשם "+"USB 3.1 "SuperSpeed"). כאשר יצא תקן USB 3.2, תקן USB 3.1 דור 2 קיבל גם את השם USB 3.2 Gen 2x1 (המציין שזהו דור 2 ובשימוש של אפיק מידע יחיד).
גרסת USB 3.2, אשר הוכרזה בספטמבר 2017, הכפילה את המהירות המקסימלית על ידי שימוש באפיק מידע כפול (בשונה מהתקן USB 3.1 שמשתמש באפיק מידע יחיד) ושוב יצאה במיתוג חדש של התקן, USB 3.2 Gen 1x2 שעשה שימוש בקצב ההעברה של USB 3.1 דור 1 (5 ג'יגהביט לשנייה), אך בגלל השימוש באפיק מידע כפול, קצב ההעברה הכולל היה 10 ג'יגהביט לשנייה ולכן הוא ידוע יותר בשם (USB 3.2 SuperSpeed+ (10 Gbps.
USB 3.2 Gen 2x2 עשה שימוש בקצב ההעברה של USB 3.1 דור 2 (10 ג'יגהביט לשנייה), אך בגלל השימוש באפיק מידע כפול, קצב ההעברה הכולל היה 20 ג'יגהביט לשנייה ולכן הוא ידוע יותר בשם (USB 3.2 SuperSpeed+ (20 Gbps.
USB 4.
במאי 2020 הוכרז על תקן USB 4, אשר צפוי לתמוך קצב נתונים של עד 40 גס"ש, בשילוב של מספר פרוטוקולים לנתונים ותצוגה בו זמנית, תמיכה לאחור ב-USB 2.0, USB 3.2 ו-Thunderbolt 3. במצב של תצוגה בלבד, התקן מאפשר חיבור התקני תצוגה באיכות של עד 16K, או קצב נתונים חד כיווני של 80 גס"ש.
סוגי חיבורים פיזיים.
בסוף 2013 הכריזה קבוצת USB 3.0 Promoter על פיתוח מחבר ה-USB הבא. המחבר החדש, Type-C, מתבסס על הטכנולוגיות של USB 3.1 ושל USB 2.0 ונועד לענות על הדרישה למחבר מתקדם יותר מבחינת גודל, שימושיות ומהירות.
המחבר מאופיין במספר תכונות: