USB

Universal Serial Bus
범용 직렬 버스
원래는 주로 시리얼 포트나 패러럴 포트 등의 데이터 입출력 단자에 연결하여 이용하는 주변 기기들을 좀 더 쉽게 이용하기 위해 만들어진 단자이다. 앞서 언급한 포트들은 역사가 오래되어 속도도 느리고 전원 공급도 되지 않으며, 개수도 매우 한정되면서 연결선은 굵고 포트 크기도 큰 등 다양한 단점이 있었으며 초보자들에게는 설치도 어려웠다. 당시 인텔의 아제이 바트(Ajay Bhatt)의 아내가 프린터 설치에 어려움을 겪었고, 그때마다 전화로 알려주느라 고생하던 아제이 바트가 기존의 연결 방식을 대체하기 위한 포트의 개발이 시작 되었다. 첫 등장은 인텔 최초의 USB 지원 칩셋인 430HX가 발표된 1996년이나 실질적으로 대략 1990년대 말~2000년대 초부터 보급이 시작되었다. 현재는 주변기기 연결 인터페이스의 사실상 독점적인 위치를 점하고 있다.

다양한 규격의 USB 소켓. USB 특성상 호스트가 필요하고, 이에 따라 호스트 소켓(Type-A)과 클라이언트 소켓(Type-B)의 모양이 일단 다르다. Type-B는 PC 주변기기의 소형화에 대응하느라 다양한 표준 비표준의 소형화 규격들이 존재한다. 스마트폰이 Host 역할을 하기 시작함에 따라 Host에 따른 규격 구분이 모호해지고 있는 상황이었고 결국 Host와 Client의 차이가 없는 USB Type-C가 등장했다. 네 번째와 다섯 번째는 최초로 정해졌으며 여전히 가장 흔한 Type-A(호스트 기기쪽 접속. Standard A로도 불리움.)이고, 맨 오른쪽은 3.5인치 외장 하드디스크나 프린터 등 클라이언트 쪽 기기의 접속에 쓰는 Type B(Standard B로 불림. 후술할 소규격 단자의 등장으로 인해 급속히 도태되는 중.)중 수단자이다. 세 번째는 스탠더드 B와 같되 크기를 줄인 Mini-B로 USB 허브나 2.5인치 외장 하드디스크의 연결에 주로 쓰인다. 맨 왼쪽은 미니에서 한번 더 크기(두께)를 줄인 micro-B로 스마트폰#을 비롯한 소형 휴대기기에 쓰인다. 두 번째는 비표준이고 예전에는 디지털 카메라에 Standard B를 욱여넣을 수 없어 쓰게 되었지만, 소규격 단자 표준 등장 이후에는 거의 쓰이지 않으므로 일단 무시하자. 사진에는 없지만, iPod shuffle 등 초소형 MP3 플레이어는 3.5파이 4극 음성단자(trrs)를 USB 플러그로 활용하기도 한다.

상단의 이미지를 보면 셸 안쪽의 핀 4개가 보이는데 그중 가운데의 짧은 핀 2개가 데이터용이다. 전송 중에 뽑히는 때를 대비해 데이터 연결이 끊어질 시점까지 전원이 유지되도록 대비하도록 전원 핀이 더 긴 것. 하지만 완전히 안전하지는 않으므로 반드시 안전 제거를 완료하고 뽑도록 하자.


USB 전선을 자르면 위와 같은 4색의 선이 나온다. 세계적인 규격은 +선은 빨간색, -선은 검은색이고 다른 선은 데이터선.
Type A 기준: 1:빨, 2:흰, 3:초, 4:검


본체 케이스에서 메인보드로 연결되는 내부 USB 플러그는 보통 저렇게 되어 있다. 2개의 USB 플러그를 한 조로 묶어서 4핀 2줄의 커넥터로 구성된다. 그러나 실제로는 5핀 2줄로 되어 있고 한 줄의 끝쪽 핀 구멍이 막힌 모습을 볼 수 있는데, 이건 거꾸로 꽂기를 막기 위한 장치다. 5핀의 마지막 핀은 아무 기능이 없는 페이크로, 구멍이 막힌 쪽을 Key, 구멍이 뚫린 쪽을 NC(Not Connected/No Connection)이라고 한다.[1] 메인보드마다 꽂는 방향이 조금씩 다르니 조립할 때는 메인보드 설명서를 읽고 맞게 꽂도록 하자. USB 3.0용은 11핀이 늘어난 20핀 단자를 사용한다. 양쪽 다 10핀씩이지만 IDE처럼 한쪽 면 일부가 돌출되어 있어서 거꾸로 꽂을 수 없다. PCI 익스프레스 타입의 USB 3.0 확장카드 중에서는 카드 본체에 헤더를 달아서 이 20핀짜리 케이블을 연결하여 케이스 뒷면에 USB 포트를 더 설치할 수 있게 하거나, 아니면 케이스 앞면에 3.5인치 내장형 카드 리더기를 연결할 수 있게 하고 있다. 그런데 대개 이런 확장카드에 달려 있는 헤더는 핀 하나가 빠져서 나오고 있다. USB 3.0용 헤더가 달려 있는 메인보드도 있으며 이거도 파란색으로 되어 있다. USB 3.1 Gen 2용 헤더는 SATA와 비슷하게 생겼다.

흔히 "삼지창"이라 불리는 USB 심벌은 중의적으로, 서로 다른 주변기기들(우측의 원, 삼각, 사각)을 모두 호스트(좌측의 큰 원)에 연결할 수 있음을 나타내기도 하고, USB의 세 구성요소인 5볼트 전력 공급, 직렬 데이터, 접지를 나타내기도 한다.

네이버캐스트에서 더 상세히 설명하고 있다.

PC 없이 장치끼리 데이터를 주고받는 규격이다. 2006년 USB OTG(On The Go)가 완성되었다. 디카 메모리 카드를 뽑아서 꽂으면 2~3분 내에 내용 전체를 옮겨주는 휴대용 외장 하드디스크 등, 관련제품들이 주목을 받으리라 기대되었다. 한때 포터블 메모리 카드 값이 싸져서 망했어요가 될 뻔했으나 Micro USB 규격을 지원하는 스마트폰의 등장으로 USB 메모리 연결 등의 용도로 꽤 쓰이고 있다. iPhone은 Lightning 케이블 사용 제품부터 OTG를 활용한 주변기기들이 나오고 있으며 (자체규격), 안드로이드는 운영체제 자체로는 3.1 허니콤부터 지원. OTG를 지원하는 USB 메모리의 경우 스마트폰쪽 단자는 2.0 Micro-B나 Type-C를 쓴다. 원한다면 키보드나 마우스, 게임패드, 헤드셋 등을 연결해서 데스크탑 처럼 사용하는 것도 가능하다. 특히 모바일 게임 중 콘솔 기반의 게임일 경우 지원한다는 말이 없어도 패드를 인식하는 경우가 있으므로 한 번쯤 해볼 만 하다.

가끔 USB 포트를 만능 충전 포트로 여기는 사람들이 있다. "이 장치는 왜 USB로 충전이 안 되는 거야?" 하며 만든 이를 바보 취급하는 사례가 흔한데, USB는 한 포트에서 고작 5V 500mA, 즉 2.5W가 최대 공급 전력이다. 보통 쓰는 MP3 플레이어나 핸드폰류의 충전에 필요한 최소한의 전력을 간신히 공급하는 정도이며, 실사용 중 소모하는 전류만 1A를 넘어버리는 태블릿 등은 충전이 어렵다. 케이블이 연결되어 있더라도 이것저것 하고 있으면 충전되기는커녕 오히려 배터리가 줄어드는 모습이 보인다. 충전되더라도 그냥 일반적인 전기를 꽂는 것보다 충전 속도가 느린 건 당연하다. 대다수의 태블릿들이 그러하듯, 기본적으로는 전용 충전기 사용이 원칙이기 때문이다.

위와 같은 문제를 해결하기 위해 추가로 전원공급장치를 따로 마련한, 일명 '유전원 허브'도 있다. 다만 유전원 허브는 허브 입장에서 들어오는 포트(=전원 공급)는 하나인데 나가는 포트는 여러 개이기 때문에 여러 포트에서 동시에 전원을 끌어다 쓰면 감당하기 힘들어서 만든 것이다. 때문에 몇몇 허브는 포트당 최대 전력이 2.5W인 경우가 있으니 만약 한 포트에서 2.5W 이상의 전력을 요구한다면 해당 기능을 지원하는 허브인지 잘 찾아봐야 한다.

이 문제를 해결하기 위해 몇몇 메인보드에서는 아래 문단에서 설명할 USB Battery Charging Specification이라는 2007년부터[2] 생긴 표준에 근거하여 전류 제한을 상향해서 충전속도를 향상시키고 있다. 공급 전류가 900mA~1.5A 정도이므로 최대 공급 전력은 4.5W~7.5W. 2010년에 개정된 리비전 1.2부터는 5A = 25W까지도 가능하지만, 스펙만 푼다고 되는 게 아니라 실제 기판을 맞는 수준으로 안 만들면 전기충격으로 작살날 뿐이기 때문에 많아야 1.8A 정도까지 지원하는 경우가 대부분이다 카더라[3]. 이후 나온 USB Power Delivery 규격에서도 5V로는 2.0 A, 10 W까지만 지원하고 그 이상은 전압을 높여서 지원하는 걸 보면 5V * 5A의 25W는 실용성이 없다고 판단한 듯)

원칙적으로 Standard Downstream Port(SDP)라고 해서 900mA까지는 그냥 끌어갈 수 있고(리비전 1.1 기준. 1.2에서는 1.5A로 상향), 데이터 선을 쇼트시켜서 Dedicated Charging Port(DCP)를 구성하면 1.5A(리비전 1.1 기준. 1.2에서는 5A로 상향)까지 제공할 수 있으나, 대부분의 메인보드는 이걸 씹고 전용 애플리케이션에서 접속한 디바이스의 ID를 감지해서 적당히 풀어 준다. 이른바 휴대용 기기 또는 스마트폰 고속충전 유틸리티들. 관심이 있다면 이를 정리한 글들을 읽어보자. 일부 애즈락 보드는 USB 출력이 약해서 충전이 아닌 그냥 USB 사용에도 저 유틸리티를 쓰면 안정성 개선이 되는 경우가 있다 카더라. 2010년 초반대의 애즈락 보드는 싼 맛에 쓰거나 장난감으로 갖고 놀기 좋다는 브랜드로 인식되던 시절의 이야기다.

일부 안드로이드 커스텀 롬이나 요즘 폰의 경우 저 DCP를 인식 또는 활용해서 충전속도를 올리는 Fast charge 기능을 제공한다. 설정 시 USB 데이터 연결을 못 한다고 하는 이유가 바로 저 DCP의 성립 요건이 데이터 선 쇼트이기 때문. 단, 메인보드가 지원 안 하는데 폰 쪽에서 일방적으로 끌어다쓰면 어떻게 될지는 당연히... 이 방식을 하드웨어적으로 구현하는 것이 안드로이드폰에 일반적인 GND와 데이터선 (초록 흰색) 을 단락시키는 것이다. 다만 제조사마다 다른 종류의 저항이 데이터 라인으로 삽입되거나 인증 IC가 추가로 필요하다.


혹은, USB 단자 2개를 연결하여 전원을 공급받는 케이블도 있다. 병렬로 500mA x 2 = 1A를 받아 고 RPM 2.5"/3.5" 외장 하드디스크를 동작시키거나, 2009년대 후반, 2010년대 초반의 태블릿 컴퓨터나 기타 모바일 디바이스의 충전용으로 많이 사용된다. USB의 Power Delivery가 버전업 되면서 포트 하나로 고용량의 전력를 제공할 수 있게 되었다. 대표적으로 USB 3.0을 사용하는 2.5인치 외장 하드디스크는 단 하나의 USB 3.0 포트로도 전원 공급에 문제가 없다. 시간이 지나면서 태블릿 컴퓨터나 스마트폰과 같은 모바일 디바이스들이 각종 급속충전 규격을 지원하게 되면서 이런 번거로운 일은 옛 이야기가 되었다. 특히 USB-C는 무려 100W까지 지원하므로 이젠 굳이 파워 케이블을 쓸 이유가 거의 없다. 노트북까지 충전할 정도이기에 고용량의 하드디스크 등 추가 케이블을 더 이상 쓸 필요가 없다는 점... 이지만 아직까지 보급이 매우 느려서 언제 다 교체될지는 의문. 그래도 2010년대 후반이 되면서 상당수 울트라북이 USB-C를 통한 충전을 지원한다. 또한 2.5뿐만 아니라 3.5인치 외장 하드디스크도 돌리고 남을 전력이다.[4]

최근에는 USB를 통한 전력전송 기술이 크게 발달해, 급속충전 기술을 응용해 USB-A 혹은 C 단자에서 강제로 고전압을 끌어와 DC출력으로 내보내는 케이블도 제작되고 있다. 하단의 USB Power Delivery 파트나 급속충전 문서를 참조.

5V는 일반적인 전자 회로에서 통용되는 최대 전압으로, 그 이상으로 넘어가면 트랜지스터 기반인 반도체 회로는 파손된다. 그 안에서 1A 이상의 전류는 흐르지 않는다. 컴퓨터의 USB 포트는 키보드와 같은 단순 주변기기를 구동할 정도로는 충분한 전력을 제공하지만, 스마트폰 및 태블릿 충전 용도로는 부족한 전력을 제공한다. 그나마 고출력 장치라서 500mA라도 되는 경우는 스마트폰 정도는 충전이 가능하지만 USB 허브 등을 별도로 사용해서 출력이 더 낮아지는 경우는 오히려 꽂아 놨더니 거꾸로 배터리 잔량이 감소하는(...) 기행을 볼 수도 있다. 컴퓨터 USB에서는 보조 기기가 주 기기를 충전합니다! 보통 스마트 기기 충전 시 전용 충전기를 사용하려는 이유가 여기에 있다. 이에 따라 전원에 대한 규격이 별도로 제정된다.

2007년 3월 8일 기기별 전원 입력의 증가와 자원 낭비를 막기 위한 USB Battery Charging 1.0이 제정되었다. 특징으로는 5V 1.5A 출력을 지원하며 소형 기기의 충전 표준을 Micro-USB로 활용하는 것은 권장한다. 덕분에 2011년 기준 피처폰의 충전 단자와 달리 스마트폰 충전단자는 대부분 USB로 통일되었다.

이후 2009년 4월 15일 USB Battery Charging Revision 1.1이, 2010년 12월 7일 USB Battery Charging Revision 1.2가 제정되었다. 1.2에서는 최대 5V 5A의 급속충전이 가능하며, 그 원리는 신호를 받으면(쇼트) 더 많은 전류를 흘려주는 것 정도이다. 노트북에서 이것이 가능한 USB 포트는 Super charge 등의 이름과 번개 아이콘 등으로 특별한 표기를 하기도 한다. 이후 개념을 더 확장하여 USB Power Delivery로 넘어간다.

USB Power Delivery 홈페이지


USB는 케이블 하나로 데이터 통신과 전력 제공이 가능하다. 하지만 초창기 규격은 컴퓨터 메인보드에 무리가 없는 5V 500mA 였으나, 시대가 흘러 태블릿 컴퓨터를 충전할 수 있는 규격이 필요해지면서 USB Power Delivery(PD)의 버전이 올라가게 되었다. 때문에 최대 100W까지 제공하는 것을 스펙에 명시하고 있다. 프린터, 3.5" 외장 하드디스크, 심지어 노트북이나 저전력 PC의 전원 케이블이 굳이 필요없을 정도로, 책상 주변 전선이 깔끔하게 정돈될 것으로 기대되고 있다.

다만 최대 100W의 전원은 고스펙의 게이밍 노트북을 굴리기엔 출력이 모자라다. 게이밍 노트북 중에는 250W가량의 전원 입력을 쓰는 노트북도 있으므로 노트북 파워 플러그를 완전 통일시키기엔 USB PD만으로는 불가능할 것이다. 일단 12형 MacBook이 PD를 지원하고 있다.(참조)
USB-PD 기술도 리비전이 올라가며 새로운 기술들이 탑재되고 있다. USB 규격이나 단자 모양과는 별개로 지원되는 기술이다.[5] 다만, USB-PD 3.0부터는 USB-C 이전 단자를 지원하지 않는다.

USB 파워 딜리버리 기술은 기본적으로 충전기와 충전대상 기기가 서로 데이터를 주고받으며 전압과 전류를 조절하는 게 기본이 된다. 이를 적극 활용해 대륙에서는 USB-PD 트리거라고 하는 제품을 만들어 판매하고 있다. USB-C 숫단자에 바로 회로가 달린 제품이 있는가 하면, 암단자에 회로가 달린 형식이 되어 중간에 USB-C to C 케이블을 꽂아 사용할 수 있는 형태도 있다. 회로에 전압을 선택할 수 있는 조절장치가 있으며, 사용자는 적당히 마감을 하여 전압을 선택하고 적당한 DC출력 케이블을 납땜해 자유롭게 출력을 얻는 방식으로 사용할 수 있다. 이러한 회로를 사용해서 구형 DC단자를 사용하는 노트북을 PD 충전기로 충전하는 것도 가능하며, DC단자를 사용하는 여러 가정용 전자기기에 딸려오는 거추장스럽고 긴 파워서플라이를 떼어버리고 멀티포트 충전기의 놀고있는 PD 단자를 사용해서 전원을 공급하는 식으로 전원플러그를 확보하는 것도 가능하다.

2012년 7월 5일에 제정된 USB Power Delivery 1.0에서는 정해진 프로필, 즉 정해진 전압과 전류만을 사용한다.
규격은 100W의 고출력을 지원하지만, 파워 서플라이 등의 제반 장치들의 지원이 필요하기 때문에, 모든 기기가 규격에서 지원하는 높은 단계의 프로필 출력을 지원하지는 않는다. 특히 프로필 5는 접속이 견고한 Standard 규격 단자를 이용할 것을 권고한다.

2014년 8월 11일 제정된 USB Power Delivery 2.0부터는 전압/전류가 모두 정해진 프로필 개념이 삭제되고, 정해진 전압 하에서 기기가 필요한 전원만큼 알맞은 전류를 출력하는 PDO(Power Data Objects) 방식을 사용한다.
전압의 권고 사항이 변경되었다. 기존 1.0에서 존재하던 12V가 빠지고 9V·15V가 추가되어, 5V·9V·15V·20V의 전압 규격을 권고한다.
60W를 초과하는 고출력 전원의 경우 20V의 전압에 3A 이상의 전류를 요구하기 때문에, 케이블 또한 5A를 지원해야만 한다.

전원 입력 60W를 한참 초과하는 전력을 요구하는 2016년형 15형 MacBook Pro 모델이 나옴으로써 USB Type-C로 80W가 넘는 전력을 공급하는 기술이 상용화가 되었다. 이후 와콤의 모바일스튜디오 프로가 USB-PD 100W를 지원하는 기종으로 등재되었다.

USB-PD 2.0에 비해 장치의 배터리와 전력에 대한 정보를 더 많이 전달하여, 기존보다 높은 전력 전달 효율과 안정성을 기대할 수 있다.

PDO 방식 혹은 PPS 방식을 사용하며, 그 중 하나 또는 둘 다를 지원할 수 있다.
USB-PD 3.0의 PDO 전력 프로토콜은 USB-PD 2.0의 것과 동일하다.

Programmable Power Supply. USB-PD 3.0부터 지원할 수 있는 방식으로, 지원하는 범위 내에서 전압과 전류 둘 다를 유동적으로 조절할 수 있어 PDO 기술보다 호환성과 효율이 크게 향상되었다.

꽂으면 알아서 인식하고 돌아간다는 편리한 장점 때문에 USB 포트로 선풍기며, 공기청정기며, 심지어 냉장고, 전열 방석이나 기타, 색소폰 등의 악기까지 나올 정도. USB 주변기기라고 치면 많이 나온다. 이 경우는 USB의 인터페이스 측면의 우월함보다 DC 5V 전원을 편리하게 사용할 수 있다는 점이 크게 작용했다. 그래서 선풍기 등등 전원만 필요한 장치는 스마트폰 충전기에 연결해도 작동한다. 포트 규격이 안 맞아도 적절한 컨버터가 있으면 어지간해서는 연결이 된다. 웬만한 데스크탑/노트북에는 못해도 2개 이상의 포트를 갖추고 있다는 점도 범용성을 높인다. 데스크탑은 메인보드에 따라 다르지만 도합 10개 이상의 USB 포트를 세팅할 수도 있다. USB 16포트를 지원하는 메인보드 Type-C Alternate Mode가 나오고 나서는 모니터도 USB 연결을 지원한다.

또한 기기별로 단자를 구별할 필요가 없다는 점도 장점이다. 따라서 아무 구멍이나 놀고 있는 데 끼워 넣으면 그만. 예전에 컴퓨터에서 프린터 단자, 키보드 단자, 마우스 단자, 스피커 단자 등이 따로 있어서 일일이 구분해서 끼워 넣어야 했고 놀고 있는 단자에 다른 기기를 접속하는 것도 불가능했다. 그 결과 컴퓨터의 확장성에도 제약이 있었다. 그래서 요즘은 키보드나 마우스 등 대부분의 모든 주변기기가 USB로 통일되어 가고 있는 분위기이다. 일부 메인보드 모델에 따라서는 PS/2 포트가 없는 제품도 있다. USB 포트로 나오는 모델 쓰라는 소리. 울트라북같이 굉장히 얇아진 노트북에서는 아예 얇게 만들기 위해 ODD를 안 달고 나오기 때문에 USB 외장형 ODD를 써야 하며, 블루레이 외장 라이터는 USB가 2개다. 구형 장비나 일부 공업용 장비나 전문가급 프린터 기종에 한해서만 지난날의 패러럴 포트를 사용하고 있다. USB를 최대한 활용한 예가 바로 USB 메모리.

과거에는 단점이었으나 현재는 장점이 된 부분도 있다. 컨트롤러 구성이 단촐하지만, 메인 CPU의 의존률이 높다는 점이다. USB 보급 초기에는 '얘가 CPU 리소스 다 잡아먹는다, IEEE1394보다 구리다'라는 반응이 많았다. 하지만 시간이 지남에 따라 CPU의 연산력이 순식간에 하늘 끝까지 올라가버리면서 CPU 리소스 문제는 사소한 문제가 되어 버렸다. 비슷한 케이스가 하드웨어 처리에서 소프트웨어 처리로 변화한 사운드 카드 분야. 펜티엄3 때까지는 사운드 처리에 들어가는 성능 비율이 꽤 돼서 문제가 되었지만 멀티코어 시대가 되면서 좀 비싼 보드의 경우 온보드 사운드 칩 + CPU 만으로도 일반적인 5.1 채널 서라운드 홈씨어터를 메인보드에 있는 단자로 너끈히 돌리고도 남는 수준에 이르렀다. 오히려 CPU에 의존적이다보니 단촐한 구성 및 범용성을 확보하여 모바일 디바이스는 독자규격을 고수하는 Apple을 제외하고는 옛날 비디오 포맷 중 VHS처럼 USB로 대동단결하는 모습이다.

직렬 포트이기 때문에, 이론적으로 한 PC에서 127개까지 인식할 수가 있다고 한다. 하지만 Firewire에 비해 속도가 느린 문제가 생기게 된다. 헤더와 오류 체크용으로 전송 속도의 많은 부분을 희생한다. USB 단자가 제한되었더라도 USB 허브만 있다면 127개 이내에선 나누어 쓸 수도 있다. 물론 일반적인 환경이라면 전원은 당연히 부족하겠지만. 또, 근본적인 구조의 문제로 인해 USB는 그 통신에 반드시 하나의 Host를 필요로 한다. 이 때문에 또 속도를 까먹는다. Host가 불필요한 구조인 Firewire나 Thunderbolt의 경우 데이지 체인(앞서 연결한 장치의 뒤에 뱀꼬리처럼 줄줄이 추가 연결하는 식) 방식의 구성이 가능하다. USB도 아예 불가능하지는 않지만 전원이나 속도의 문제가 발생할 수 있다. 그러나 꼬리에 꼬리를 줄줄이 물어 쓰는 경우[7]는 많지 않으므로 단점으로 체감하는 사람은 많지 않을 듯.

Type-A 수의 경우 정석대로 만들지 않고 회로가 있는 부분만 만들어 놓는 경우도 있다. #를 개요에 있는 Type-A 수와 비교해보자. 특히 휴대성이 중요한 USB 메모리 스틱에서 이러는 경우가 많으며, 오래쓰면 헐거워져서 접촉불량이 나기도 한다. 이때는 반대쪽에 테이프 같은 걸 붙여서 빡빡하게 들어갈 정도로 두껍게 만들어주면 해결되는 경우가 많다.


USB의 가장 큰 단점으로, 단자 디자인이 있다. 이는 디자이너들이 혹평하는 사례들 중 하나다. 단자 모양을 확인하지 않고 한 번에 제대로 꽂을 확률이 50%밖에 안 되니까. 아래 위 구분 없이 꽂을 수 있게 하거나 전극의 외부 모양만으로도 방향을 알 수 있도록 했어야 하는데 이미 전 세계적으로 형태가 정착되어 버려서 한동안은 개선의 여지가 전혀 없다. 특히 슬림형 데스크탑 계열의 경우 케이스에 USB 포트가 세로로 나열되는 경우가 많은데, 이 경우는 정말 헷갈릴 수밖에 없다. 사실 USB 단자 디자인 기준은 있기 때문에 조금 신경써서 보면 꽂기 전에 방향을 알 수는 있는데 많은 사람들이 그걸 잘 모르기 때문에 일단 손에 잡히는 대로 꽂으려고 시도부터 한다. 자세한 것은 아래 기타 문단을 참고. 사실 보통의 USB 커넥터에는 기판만 있는 것이 아니라 모양에 맞게 쇠가 달려 있어 거꾸로 들어가지 않지만 휴대성을 강조한 USB 메모리 등에는 그냥 기판만 달려있는 경우가 많아[8] 이는 고장으로 인식하는 경우도 있다. 때문에 한국에서는 Uh Ssibal Bandaene어 X발 반대네라는 역 두문자어까지 생겨났다.

Tri-net Technology에서 아무 쪽으로나 꽂아도 상관없는 제품을 출시했다. 안쪽에 기판을 양면으로 배치하여 꽂는 방향에 상관 없이 사용할 수 있도록 한 제품이다. 해당 제품 사용기

마이크로 USB 3.0 단자[9][10]의 좌우비대칭인 형상도 다듬을 겸해서 아예 위 아래 방향에 상관 없이 연결할 수 있는 Type-C 단자를 내놓아 버렸다. 그랬더니 기존 USB와 호환이 되지 않는다고 비난받았다. 키보드, 마우스, 선풍기 등 전송속도가 중요하지 않는 제품들이 많이 나와 있고, PC 교체주기도 길어지고 있어 Type-C 단자가 데스크탑에 적용되기가지는 USB 3.0 보급 기간 이상으로 시일이 많이 걸릴 것이라고 전망된다. 그나마 신형 소형 노트북과 스마트폰, 그리고 노트북의 부족한 SSD 용량을 보조할 외장하드가 Type-C 확산을 견인할 것으로 예상되고 있다. 12형 MacBook에 USB 3.1 Type-C가 적용되었다. 그런데 문제는 기술상 충분히 더 탑재할 수 있는데도 포트가 하나밖에 없는지라 대부분이 돈독이 올랐다면서 비난하고 있다. 물론 USB 3.1을 제대로 지원하려면 그것을 지원하는 CPU가 먼저 출시되어야 하지만[11] 자세한 내용은 USB/버전 항목 참고.

연결 길이의 제한이 있는데, 2.0은 5m, 3.0은 3m의 길이를 초과할 때부터는 정상 작동을 보장하지 않는다고 한다. 실제로 연장선을 이용하면 스마트폰의 충전 속도가 급감하며, 중간에 허브 등이 끼면 기기를 보호하기 위해선지 연결을 곧 끊어버린다.

해설하자면 USB를 꽂을 때 한 방향으로 꽂아 봤다가, 반대 방향으로 꽂아봤다가, 그래도 안 들어가니 눈으로 직접 본 다음 꽂은 경험이 다들 있을 것이다. 쉽게 꽂을 수 있을 것 같아도 정작 감으로 꽂으려면 절대로 안 들어가니 눈으로 확인하기 전까지는 중첩된 상태인 것이다. 게다가 업, 다운은 실제로 양자역학에서 쓰이는 용어이다. 그것도 중첩 상태와 함께!

사실 실수 없이 정확한 방향을 처음부터 꽂을 수 있는 방법이 있다. USB Male(PC 쪽이 아닌 케이블이나 주변장치 쪽) 단자를 자세히 보면 이 항목 상단에 있는 USB 세갈래 아이콘이 그려져 있거나, 금속 단자 부분이 분할되어 있지 않고 막혀있지 않은 구멍만 두개 있고 매끈하거나 금속 테두리가 없이 기판만 있는 경우는 기판의 접촉부가 보이는 면이 있을 것이다. 그쪽이 정면이다. 이 정면을 PC, 노트북을 항상 정면, 상면 쪽과 일치하도록 삽입하면 헷갈리지 않게 꽂을 수 있다. 세로로 설치된 경우(예를 들면 일반적인 타워형 케이스 PC의 후면단자나 슬림케이스의 정면 단자)의 경우에도 메인보드가 놓이는 방향상 정면에서 봤을 때 케이스 좌측(컴퓨터 조립, 부품 교환시 분해하는 측면 패널쪽)이 '위쪽'[12]이 되므로 단자의 정면을 이쪽을 향하도록 하면 된다. 이 방향들은 짝퉁, 마개조해서 만든 경우가 아니라 제대로 규격을 지켜 제작한 경우는 항상 정해져 있기 때문에 처음 시도시 잘 안들어가는 것은 어쩔 수 없어도[13] 돌려꽂는 고생은 피할 수 있다.

새로나온 규격인 Type C의 경우 방향 구분이 없어서 꽂는 방향의 문제로부터 해방되었지만, Type A 단자와 같이 있는경우 정말 주의하며 꽂아야 한다. 기존의 타입 A Male 단자의 경우 큼지막한 단자크기에 직사각형 모양을 가졌기 때문에 에지간해서는 다른 규격의 Female 단자에 꽂히는게 불가능에 가까웠지만[14], C타입 Male 커넥터의 경우 두께가 A타입 Female 단자의 기판부보다 얇기 때문에 일반적인 경우에서도 C Type Male 커넥터가 A Type Female 커넥터에 들어갈 수 있다. 시중에 팔리는 C Type 케이블의 경우 죄다 금속으로 외피부분이 만들어져있는데, 이게 Female 단자의 전원선에 닿으면 쇼트가 난다. 전원이 바로 나가고 큰 손상은 없을 수도 있지만, 만약 파워 서플라이의 성능이 좋지 않다면 PSU 항목에 예시로 적힌 사고사례를 겪게 될 수도 있으니 주의.

badUSB라고 하는 USB 자체의 취약점이 2014년 7월 발표되었다. 본래 발표시에는 파장이 너무 클것 같아서 소스는 공개하지 않고 이런 공격이 가능하다는 것만 보였는데, 소스공개를 하지 않으면 제작사들의 반응이 뜨뜻미지근하게 돌아갈것을 우려하여 9월에 다른 단체에서 이 공격을 분석하여 소스까지 공개했다. 이 취약점을 이용하면 감지하는것도 거의 불가능하고 새로운 표준이 발표되어 취약점을 막는다고 해도 아예 하드웨어를 갈지 않는 한 패치도 불가능하다고 한다.

원리는 USB 기기의 펌웨어를 조작하여 본래의 기능과는 다른 장치(예를 들어 키보드나 마우스 등의 입력장치)로 일시적으로 인식시켜서 사용자가 의도하지 않은 행동을 하도록 신호를 보내는 것.[15] 이게 가능한 이유는 USB 단자의 작동 방식상 호스트는 연결된 장치가 깔라고 시키는 드라이버를 일단 깔아서 실행시켜보게 되어있다. 일단 실행시켜보니 해킹툴이더라는 것. 예시의 키보드나 마우스보다 더 위험한 역할을 할 수도 있다. DHCP 중간자 공격과 결합하면 https의 secure 플래그가 없는 모든 쿠키를 뺴돌린다거나 하는 짓도 가능하다. 실행파일을 실행시키는 게 아니라 USB 연결방식 자체의 취약점을 이용하는 것이므로 이론상 USB 메모리가 아닌 키보드, 마우스, 웹캠 등 USB로 연결되는것이라면 뭐든 공격경로가 될 수 있고, 만약 장치에서 장치로 옮겨다니는 형태의 바이러스까지 나온다면 답이 없게 된다. 이렇게 감염된 장치는 (일단 감염되었다는 사실을 알아내기도 거의 불가능하지만 설령 알아냈다고 하더라도) 포맷 등의 간단한 방법으로 되돌릴 수 있는 것이 아니다. 더욱이 사실상 USB는 현재 세계에서 가장 많이 사용되는 연결방식이라 할 수 있으므로 발표 직후부터 큰 논란이 된 상태. 하트블리드와 비슷하다고 생각하면 된다.

단, BadUSB는 USB의 펌웨어 영역을 해킹해야 하는데 여기는 무거운 프로그램을 돌리기에 적합한 환경도 아닌 데다 바이러스를 간단하게 만들어서는 기기마다 펌웨어가 동일하게 동작한다는 보장이 없기 때문에 이걸 활용한 바이러스를 제작하기는 필요 이상으로 어렵고, 정 바이러스가 퍼지는 상황이 오면 USB 표준이 변경되거나 보안업체 및 운영체제 쪽에서 대비책을 마련하는 식으로 해결책이 마련 될 것이므로 크게 신경쓸 필요는 없다고 보기도 한다. 다만, 여기서도 스턱스넷처럼 정보기관 스케일로 한정적인 상황에서 특별한 목표를 위해 정밀하게 제작된 "미션 임파서블"식 바이러스로서의 위험은 있을 수 있다고 보았다.#(영문)

결국 2019년 까지도 이럴다할 차세대 표준이 나오지 않은 채 보안프로그램이 USB포트를 감시하다가 화이트리스트 방식으로 연결하는 정도만이 방어법으로 제시되고 있다. 반면 멀쩡한 USB 펌웨어를 덮어쓰는 뻘짓을 하는 대신에 제조사가 친히 해킹툴이 포함된 펌웨어를 구워서 탑재한 채로 판매하는 모델이 떠오르는 중이다. 2019년쯤 되니 wifi를 이용해 원격으로 명령을 받아 호스트를 조종하는 USB케이블 같은 게 양산에 들어가는 수준이다. 입력장치 방식은 인터넷에서 USB포트가 달린 아두이노를 사다가 오픈소스로 풀린 공격툴을 깔면 5달러짜리 badUSB 완성이다.

이 경우는 'USB'라는 단자가 문제가 아니라, USB 단자를 채택하여 사용이 편하게 만들어진 USB 메모리가 문제이다. 즉 당대의 이동식 디스크라면 갖는 잠재적인 문제. 플로피 디스크가 지금의 USB 메모리처럼 보편화된 이동식 저장매체였던 시절에도 같은 문제가 있었다.

외부 공용 PC 등에 바이러스, 악성코드를 전파하는 일등공신이다. 공용 PC는 제대로 관리가 되지 않는 경우가 대부분이며 백신 업데이트도 잘 안 되는 경우 역시 부지기수. 외부에 있는 PC에 남이 옮겨 놓을 수도 있고, 나의 USB 메모리를 그런 PC에서 사용했다가 옮겨 오는 수도 있으니까 반드시 주의하자. 설계실의 출력 시설이 부실한 서울의 모 대학교에서는 건축학과 학생들이 설계수업시간 즈음만 되면 단체로 복사실로 몰려가서 출력용 공용 PC에 USB를 연결하여 과제물이나 등을 출력하곤 하였는데 설계 마감 발표를 앞둔 시점에 이렇게 묻어온 바이러스가 그들의 노트북을 단체로 감염시켜서 뻑가게 만들어 집단 멘붕을 일으킨 해프닝도 있었다.

2015년 4월 이후로 USB 바로가기 바이러스 문제로 인해서, 서울에서 발생한 이 바이러스는 곧바로 전국적으로 퍼지게 되었고 이 때문에 많은 국민들이 피해를 보고 있다. 삼성전자, LG전자, 다나와 등의 컴퓨터 업체들은 비상에 걸렸으며 KBS, MBC 등의 뉴스에도 USB 바로가기 바이러스 문제를 집중 보도한 사실이 있을 정도니 말 다했다.

피해를 입게 된 경우 인터넷에 이것저것 검색해보며 시간낭비 하지 말고 안티 바이러스(백신) 소프트웨어를 설치, 업데이트 하고 전체 PC를 검사할 것.

그리고 컴퓨터를 치료해도 감염된 USB 메모리를 또 연결하면 다시 감염된다. 이동식 저장매체가 연결될 경우 자동으로 백신이 검사하도록 설정하면 이런 바이러스에 감염될 일이 없다.

윈도우 7 이후에는 기본적인 환경에서(USB를 지속적으로 검사하는 백신 등이 없는 환경) 안전 제거를 하지 않아도 된다. 단, 앞에서 말한 것 처럼 백신이나 기타 입출력 작업 등이 진행 중이라면 내용이 정상적으로 기록되지 않기 때문에 USB가 손상된 것으로 감지되거나 내용을 다시 불러오지 못할 수도 있다. 심지어 파일이 정상적으로 마무리되지 못하더라도 운영체제 차원에서 자동으로 복구하는 기능이 있으며 이를 통해 해결해준다.

그러므로 이러한 복구 기능을 지원하지 않는 포멧을 사용하는 메모리 장치나 물리적으로 전원을 꺼야 하는 외장하드[16]가 아니라면 그냥 뽑아도 일반적인 정보가 훼손될 가능성은 매우 낮다.

다른 프로그램에 의해 입출력 작업이 작동되고 있는 상황에서 제거 시에는 문제가 발생할 확률이 높으며, 이 때에는 안전 제거 기능을 사용하여 모든 작업이 완료된 뒤 연결을 해제시키는 것을 추천한다. 메모리 안에 들어있는 데이터가 매우 중요한 데이터여서 절대로 손상되면 안 된다면 이걸 사용하는 것이 좋겠지만. 쉽게 말하면 당신이 이걸 뽑은 뒤 데이터가 손상될 것 같으면 안전 제거하면 된다.

USB 3.0 포트 장착 노트북이나 데스크톱이 많아지면서 USB-IF 인증을 받지 않은 칩셋, 특히 Etron이나 ASMedia사 칩셋에 연결된 장비의 손상이나 오작동이 많이 보고되었다. 특히 USB 전송 규격 중 Isochronous Transfer Mode에서 인텔 칩셋의 전송 블럭 중 블럭 끝의 몇 비트가 손실되는 심각한 오작동이 발견되었다. 그래서 해당 전송모드를 가장 많이 사용하는 오디오 인터페이스/비디오 인터페이스 시장이 뒤집어진 적이 있다. 문제는 대부분의 워크스테이션이 인텔 칩셋을 사용하여 제작된다는 점이다. 온보드 USB XHCI 컨트롤러상의 하드웨어 결함이어서 정작 구입하고서 정상적인 작동이 되지 않아 제조사/소비자 모두가 곤란한 상황에 처한 적이 있다. TI나 NEC/Renesas 사의 USB 컨트롤러 칩셋을 사용하면 장애가 거의 사라진다.

인텔에서는 이 문제를 정확하게 인식하고 있음에도 불구하고 No Plan To Fix를 박아버렸다. 저 전송모드로 돌아가는 장비는 매우 한정되어 있고, USB 2.0 EHCI 컨트롤러에다가 물리면 잘 되기 때문.[17]

급기야 이 사태가 특정 분야에서만 심각하게 나타나자 리셀러들은

라는 문구를 붙인다. USB 3.0에서 작동 중 장비 손상에 대해서 책임지지 않는다는 문구를 내걸었고 TASCOM, NI, YAMAHA사 등에서는 드라이버 개발을 포기해버렸다. 게다가 스카이레이크 이후부터는 칩셋에서 USB 2.0 EHCI 컨트롤러를 별도로 탑재하지 않고 XHCI 컨트롤러가 USB 모든 버전을 처리하게 되었기 때문에 문제 우회도 불가능하다. 결국 문제가 없는 것으로 알려진 USB 확장 카드를 장착해야 한다.

오디오 쪽에서 USB 오디오 1.1이니 2.0이니 하는게 있는데 일반적인 버전과 별개로 USB Audio Class를 말하는 것이다. 이건 Class 1~3밖에 없다. 이걸 구분 못하는 오디오쟁이들 때문에 별의 별 낭설이 많은데, 일단 USB 오디오 1.1이란 건 없다. 저런 소리 하는 것 자체가 USB 버전과 오디오 클래스를 구별 못 한다는 증거. 있다고 생각하면 여기서 공식 문서를 찾아보자.

USB 오디오 클래스에 대해 간략히 정리한 글(영문)/한글이 있으니 관심있는 위키러는 읽어보자. 이 문서도 끝으로 갈 수록 오디오 장사속이 뻔히 보이는 점은 좀 그렇지만, USB Audio Class 2.0의 특성에 대한 설명을 올바르게 하고 있고 레어메탈질 같은 케이블 돈지랄보다는 차폐를 위한 쉴드와 페라이트 코어 등 공학적 해결을 중시한다는 점에서 볼만한 편이다.