Ang Pinakamahusay na Gabay sa USB4 Mula sa 40Gbps na Bilis, Dynamic na Bandwidth hanggang sa Full-Function One-Cable na Koneksyon
Mula nang lumitaw ang USB4, naglalathala kami ng maraming artikulo at link upang magbahagi ng may-katuturang impormasyon. Gayunpaman, ang katanyagan ay napakataas na ang mga tao sa lahat ng dako ay nagtatanong tungkol sa merkado ng USB4. Simula sa unang bahagi ng panahon ng USB 1.0 at ang 1.5Mbps na interface ng paghahatid ng data, dumaan ang USB sa maraming henerasyon. Nagkaroon ng maraming mga detalye tulad ng USB 1.0, USB 2.0, at USB 3.0, at ang mga hugis ng interface at mga scheme ng disenyo ay may kasamang USB Type-A, USB Type-B, at ang kasalukuyang pinakakaraniwang USB Type-C, atbp. Ang USB4 ay hindi lamang may mas mabilis na bilis ng paghahatid ngunit mayroon ding mas mahusay na compatibility (sumusuporta sa backward compatibility, iyon ay, compatibility sa mas mababang mga bersyon). Maaari nitong ikonekta ang halos lahat ng device nang mas mahusay at ma-charge ang mga ito. Kung sinusuportahan ng lahat ng iyong telepono, computer, monitor, printer, atbp. ang USB4, kung gayon, sa teorya, kailangan mo lang ng data cable na sumusuporta sa USB4 upang ikonekta ang mga device, na ginagawang mas maginhawa ang home office. Hindi mo na kailangang bumili ng iba't ibang mga interface ng conversion cable. Samakatuwid, ang USB4 ay maaaring gawing mas magkakaibang at maginhawa ang aming working mode. Bilang karagdagan, ang isa pang kapansin-pansin na tampok ng USB4 ay ang inaasahang ilalapat sa mga edge device na sumusuporta sa artificial intelligence computing.
01 USB4 kumpara sa USB3.2
Ang USB 3.2 ay isang bagong pamantayan na inilabas ng organisasyong USB-IF. Talagang ipinakilala ito noong Setyembre 2017. Mula sa teknikal na pananaw, ang USB 3.2 ay isang pagpapabuti at pandagdag sa USB 3.1. Ang pangunahing pagbabago ay ang bilis ng paghahatid ng data ay nadagdagan sa 20 Gbps, at ang interface ay sumusunod pa rin saUri-Cscheme na itinatag sa panahon ng USB 3.1, hindi na sumusuporta sa Type-A at Type-B na mga interface. Parehong gumagamit ang USB4 at USB3.2 ng mga Type-C na interface, ngunit ang USB4 ay mas kumplikado. Sinusuportahan ng USB4 ang sabay-sabay na paghahatid at pagtanggap ng host-to-host, PCI Express® (PCIe®), DisplayPort audio/video, at USB data sa pamamagitan ng parehong Type-C na interface sa parehong link. Dalawang USB4 host ay maaaring makipagpalitan ng mga IP data packet sa pamamagitan ng host-to-host tunnel; Ang DisplayPort at USB tunnel transmission ay nangangahulugan na ang audio, video, data, at power ay maaaring ipadala sa pamamagitan ng parehong interface, na mas mabilis kaysa sa paggamit ng USB3.2. Bilang karagdagan, ang paghahatid ng tunnel ng PCIe ay maaaring magbigay ng mataas na bandwidth, mababang latency, at makamit ang mataas na throughput para sa malaking kapasidad na imbakan, edge artificial intelligence, at iba pang mga kaso ng paggamit.
Pinagsasama ng USB4 ang dalawang transmission at reception channel sa iisang USB-C interface, na may rate na hanggang 20 Gbps at40 Gbps, at ang bawat channel ay maaaring magkaroon ng data rate na humigit-kumulang 10 Gbps o 20 Gbps. Para sa mga developer ng chip, ang data na ito ay napakahalaga. Kailangan nilang malaman na sa Thunderbolt3 mode, ang data rate sa bawat transmission at reception channel ay 10.3125 Gbps o 20.625 Gbps. Sa tradisyonal na USB mode, isang transmission/reception channel lang ang tumatakbo sa bilis na5 Gbps (USB3.0) or 10 Gbps (USB3.1), habang ang dalawang channel ng USB3.2 ay tumatakbo sa bilis na 10 Gbps.
Sa mga tuntunin ng tibay, ang mga force-bearing na bahagi ng Type-C na interface ay higit sa lahat ang panlabas na metal na pambalot, na mas malakas at mas madaling masira. Ang gitnang channel ng data ay protektado ng isang hugis-arc na takip, na ginagawang mahirap na masira. Ang mga kinakailangan sa disenyo ay nagpapahiwatig na angUSB Type-Cmakatiis ng higit sa 10,000 plug-in at unplug nang hindi nasisira. Kung kalkulahin batay sa 3 plug-in at unplug bawat araw, maaaring gamitin ang USB Type-C interface nang hindi bababa sa 10 taon.
02 Pinabilis na Pag-deploy ng USB4
Matapos ang opisyal na paglabas ng USB 3.2 protocol, agad na inihayag ng organisasyon ng USB ang mga detalye ng USB 4 sa loob ng maikling panahon. Hindi tulad ng mga naunang pamantayan tulad ngUSB 3.2, na nakabatay sa sariling protocol ng USB, hindi na ginagamit ng USB 4 ang mga detalye ng USB sa pangunahing antas nito ngunit sa halip ay gumagamit ng Thunderbolt 3 protocol na ganap na isiniwalat ng Intel. Ito ang pinakamalaking pagbabago sa pagbuo ng USB sa nakalipas na ilang dekada. Kapag gumagamit ng Type-C connector para sa koneksyon, pinapalitan ng mga function ng USB4 ang USB 3.2, at ang USB 2.0 ay maaaring tumakbo nang sabay-sabay. Ang USB 3.2 Enhanced SuperSpeed ay nananatiling pangunahing imprastraktura para sa paghahatid ng "USB data" sa pisikal na linya ng USB 4. Ang pinakamalaking pagkakaiba sa pagitan ng USB4 at USB 3.2 ay nakasalalay sa USB4 na nakatuon sa koneksyon. Ang USB4 ay idinisenyo na may mga tunnel upang magkasamang magpadala ng data mula sa maraming protocol sa isang pisikal na interface. Kaya, ang bilis at kapasidad ng USB4 ay maaaring dynamic na ibahagi. Maaaring suportahan ng USB4 ang iba pang mga display protocol o host-to-host na komunikasyon habang patuloy ang paghahatid ng data. Bukod pa rito, pinataas ng USB4 ang bilis ng komunikasyon mula 20 Gbps (Gen2x2) ng USB 3.2 hanggang40 Gbps (Gen3x2)sa parehong dual-lane, dual-simplex na arkitektura.
Hindi lang nakakamit ng USB4 ang high-speed USB (batay sa USB3), ngunit tinutukoy din ang mga display tunnel batay sa DisplayPort at load/store tunnels batay sa PCIe.
Aspect ng display: Ang display tunnel protocol ng USB4 ay batay sa DisplayPort 1.4a. Ang DP 1.4a mismo ay sumusuporta8k sa 60Hz or 4k sa 120Hz. Kailangang suportahan ng USB4 host ang DisplayPort sa lahat ng downstream port. Kung gagamitin mo ang USB 4 port upang sabay na magpadala ng video at data, ang port ay maglalaan ng bandwidth nang naaayon. Samakatuwid, kung ang video ay nangangailangan lamang ng 20% ng bandwidth upang himukin ang iyong 1080p monitor (na isa ring hub), ang natitirang 80% ng video ay maaaring gamitin upang maglipat ng mga file mula sa isang panlabas na SSD.
Sa mga tuntunin ng PCIe tunnels: Ang suporta para sa PCIe ng mga USB4 host ay opsyonal. Dapat na sinusuportahan ng mga USB4 hub ang mga PCIe tunnel at dapat na mayroong internal na PCIe switch.
Ang isang mahalagang bahagi ng detalye ng USB 4 ay ang kakayahang dynamic na ayusin ang dami ng mga mapagkukunang magagamit kapag nagpapadala ng video at data sa pamamagitan ng parehong koneksyon. Kaya, ipagpalagay na mayroon kang maximum na40 Gbps USB 4at kinokopya ang malalaking file mula sa isang panlabas na SSD at nag-output sa isang 4K na display. Ipagpalagay na ang pinagmulan ng video ay nangangailangan ng humigit-kumulang 12.5 Gbps. Sa kasong ito, ilalaan ng USB 4 ang natitirang 27.5 Mbps sa backup drive.
Ipinakilala ng USB-C ang "alternatibong mode", na ang kakayahang magpadala ng DisplayPort/HDMI na video mula sa isang Type-C port. Gayunpaman, ang kasalukuyang 3.x na detalye ay hindi nagbibigay ng isang mahusay na paraan para sa paghahati ng mga mapagkukunan. Ayon kay Saunders, ang DisplayPort alt mode ay maaaring tumpak na hatiin ang bandwidth sa pagitan ng USB data at video data sa 50/50, habang ang HDMI alt mode ay hindi pinapayagan ang sabay-sabay na paggamit ng USB data.
Tinutukoy ng USB4 ang isang pamantayan na 40Gbps, na nagbibigay-daan sa dynamic na pagbabahagi ng bandwidth upang ang isang solong data cable ay maaaring matupad ang maraming mga function. Sa USB4, posibleng sabay-sabay na magpadala ng PCIe at magpakita ng data sa isang linya, kasama ng mga tradisyonal na USB function, at kahit na magbigay ng kapangyarihan (sa pamamagitan ng USB PD) sa isang napaka-maginhawang paraan. Sa hinaharap, karamihan sa mga peripheral na device, ito man ay mga high-speed network, external graphics card, high-definition display, large-capacity high-speed storage device, o kahit isang machine at isa pang machine, ay maaaring ikonekta sa pamamagitan ng Type-C interface. Bukod dito, kung ang mga device na ito ay nagpapatupad ng USB4 Hub, maaari mo ring ikonekta ang higit pang mga device sa serye o mga sangay mula sa mga device na ito, na lubhang maginhawa.
Oras ng post: Okt-20-2025
