USB 4 Panimula

USB 4 Panimula

Ang USB4 ay ang USB system na tinukoy sa detalye ng USB4. Inilabas ng USB Developers Forum ang bersyon 1.0 nito noong Agosto 29, 2019. Ang buong pangalan ng USB4 ay Universal Serial Bus Generation 4. Nakabatay ito sa teknolohiya ng paghahatid ng data na “Thunderbolt 3″ na pinagsama-samang binuo ng Intel at Apple. Ang bilis ng paghahatid ng data ng USB4 ay maaaring umabot ng hanggang 40 Gbps, na doble ng bilis ng pinakahuling inilabas na Gen USB23.2).

Hindi tulad ng mga nakaraang pamantayan ng USB protocol, nangangailangan ang USB4 ng USB-C connector at nangangailangan ng suporta ng USB PD para sa power supply. Kung ikukumpara sa USB 3.2, pinapayagan nito ang paglikha ng DisplayPort at PCI Express tunnels. Tinutukoy ng arkitektura na ito ang isang paraan para sa dynamic na pagbabahagi ng isang link na may mataas na bilis na may maraming uri ng terminal device, na pinakamahusay na makakahawak ng data transmission ayon sa uri at application. Ang mga produkto ng USB4 ay dapat na sumusuporta sa throughput na 20 Gbit/s at kayang suportahan ang throughput na 40 Gbit/s. Gayunpaman, dahil sa pagpapadala ng tunnel, kapag nagpapadala ng halo-halong data, kahit na ipinadala ang data sa bilis na 20 Gbit/s, maaaring mas mataas ang aktwal na rate ng paghahatid ng data kaysa sa USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).

Ang USB4 ay nahahati sa dalawang bersyon: 20Gbps at 40Gbps. Ang mga device na may USB4 interface na available sa merkado ay maaaring mag-alok ng alinman sa 40Gbps na bilis ng Thunderbolt 3 o isang pinababang bersyon ng 20Gbps. Kung nais mong bumili ng isang aparato na may pinakamataas na bilis ng paghahatid, iyon ay, 40Gbps, pinakamahusay na suriin ang mga detalye bago gumawa ng pagbili. Para sa mga sitwasyong nangangailangan ng high-speed transmission, ang pagpili ng naaangkop na USB 3.1 C TO C ay mahalaga dahil ito ang pangunahing carrier para sa pagkamit ng 40Gbps rate.

Maraming tao ang nalilito tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng USB4 at Thunderbolt 4. Sa katunayan, parehong Thunderbolt 4 at USB4 ay binuo batay sa pinagbabatayan na protocol ng Thunderbolt 3. Nagpupuno ang mga ito sa isa't isa at magkatugma. Ang mga interface ay Type-C lahat, at ang maximum na bilis ay 40 Gbps para sa pareho.

Una sa lahat, ang USB4 Cable na tinutukoy namin ay ang transmission standard ng USB, na isang protocol specification na nauugnay sa performance at efficiency ng USB transmission. Ang USB4 ay maaaring maunawaan bilang ang "ikaapat na henerasyon" ng detalyeng ito.

Ang USB transmission protocol ay magkatuwang na iminungkahi at binuo ng maraming kumpanya kabilang ang Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, at Nortel noong 1994. Ito ay inilabas bilang USB V0.7 na bersyon noong Nobyembre 11, 1994. Nang maglaon, ang mga kumpanyang ito ay nagtatag ng isang non-profit na organisasyon upang i-promote at suportahan ang USB noong 1995, na pinangalanang USB Implementers Forum-IF, na ngayon ay ang USB Implementers Forum-IF, na ngayon ay ang USB Implementers Forum, na ngayon ay ang USB Implementers Forum, na ang USB Implementers Forum-IF, na ngayon ay ang USB Implementers Forum, na ang USB Implementers Forum-IF, na ngayon ay ang USB Implementers.

Noong 1996, opisyal na iminungkahi ng USB-IF ang detalye ng USB1.0. Gayunpaman, ang transmission rate ng USB1.0 ay 1.5 Mbps lamang, ang pinakamataas na kasalukuyang output ay 5V/500mA, at sa oras na iyon, kakaunti ang mga peripheral device na sumusuporta sa USB, kaya ang mga tagagawa ng motherboard ay bihirang direktang nagdisenyo ng mga USB interface sa motherboard.

▲USB 1.0

Noong Setyembre 1998, inilabas ng USB-IF ang detalye ng USB 1.1. Ang bilis ng paghahatid ay nadagdagan sa 12 Mbps sa oras na ito, at ang ilang mga teknikal na detalye sa USB 1.0 ay naitama. Ang pinakamataas na kasalukuyang output ay nanatiling 5V/500mA.

Noong Abril 2000, ipinakilala ang USB 2.0 standard, na may transmission rate na 480 Mbps, na 60MB/s. Ito ay 40 beses kaysa sa USB 1.1. Ang pinakamataas na kasalukuyang output ay 5V/500mA, at ito ay gumagamit ng 4-pin na disenyo. Ang USB 2.0 ay ginagamit pa rin hanggang ngayon at masasabing ang pinakamatagal na USB standard.

Simula sa USB 2.0, ipinakita ng USB-IF ang kanilang "natatanging talento" sa pagpapalit ng pangalan.

Noong Hunyo 2003, pinalitan ng USB-IF ang mga pagtutukoy at pamantayan ng USB, binago ang USB 1.0 sa USB 2.0 na Low-Speed na bersyon, USB 1.1 sa USB 2.0 Full-Speed na bersyon, at USB 2.0 sa USB 2.0 na High-Speed na bersyon.

Gayunpaman, ang pagbabagong ito ay may maliit na epekto sa kasalukuyang sitwasyon sa oras na iyon, dahil ang USB 1.0 at 1.1 ay karaniwang umalis sa makasaysayang yugto.

Noong Nobyembre 2008, natapos ng USB 3.0 Promoter Group, na binubuo ng mga higante sa industriya tulad ng Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC, at ST-NXP, ang USB 3.0 standard at inilabas ito sa publiko. Ang opisyal na pangalan na ibinigay ay "SuperSpeed". Ang USB Promoter Group ay pangunahing responsable para sa pagbuo at pagbabalangkas ng mga pamantayan ng serye ng USB, at ang mga pamantayan ay ibibigay sa wakas sa USB-IF para sa pamamahala.

Ang maximum transmission rate ng USB 3.0 ay umaabot sa 5.0 Gbps, na 640MB/s. Ang pinakamataas na kasalukuyang output ay 5V/900mA. Ito ay ganap na katugma sa 2.0 at sumusuporta sa full-duplex na paghahatid ng data (ibig sabihin, maaari itong tumanggap at magpadala ng data nang sabay-sabay, habang ang USB 2.0 ay half-duplex), pati na rin ang pagkakaroon ng mas mahusay na mga kakayahan sa pamamahala ng kuryente at iba pang mga tampok.

Ang USB 3.0 ay gumagamit ng 9-pin na disenyo. Ang unang 4 na pin ay kapareho ng sa USB 2.0, habang ang natitirang 5 pin ay espesyal na idinisenyo para sa USB 3.0. Samakatuwid, matutukoy mo kung ito ay USB 2.0 o USB 3.0 sa pamamagitan ng mga pin.

Noong Hulyo 2013, inilabas ang USB 3.1, na may bilis ng transmission na 10 Gbps (1280 MB/s), na sinasabing SuperSpeed+, at ang maximum na pinapayagang power supply boltahe ay itinaas sa 20V/5A, na 100W.

Ang pag-upgrade ng USB 3.1 kumpara sa USB 3.0 ay napakalinaw din. Gayunpaman, hindi nagtagal, pinalitan ng USB-IF ang USB 3.0 bilang USB 3.1 Gen1, at USB 3.1 bilang USB 3.1 Gen2.

Nagdulot ng problema ang pagpapalit ng pangalan na ito sa mga consumer dahil minarkahan lang ng maraming walang prinsipyong merchant ang mga produkto bilang sumusuporta sa USB 3.1 sa packaging nang hindi ipinapahiwatig kung Gen1 o Gen2 ito. Sa katunayan, ang pagganap ng paghahatid ng dalawa ay medyo naiiba, at ang mga mamimili ay maaaring aksidenteng mahulog sa isang bitag. Samakatuwid, ang pagpapalit ng pangalan na ito ay isang masamang hakbang para sa karamihan ng mga mamimili.

Noong Setyembre 2017, inilabas ang USB 3.2. Sa ilalim ng USB Type-C, sinusuportahan nito ang dalawahang 10 Gbps na channel para sa paghahatid ng data, na may bilis na hanggang 20 Gb/s (2500 MB/s), at ang maximum na kasalukuyang output ay 20V/5A pa rin. Ang iba pang mga aspeto ay may maliit na pagpapabuti.

▲Ang proseso ng mga pagbabago sa pangalan ng USB

Gayunpaman, noong 2019, ang USB-IF ay nagkaroon ng isa pang pagbabago ng pangalan. Pinalitan nila ang USB 3.1 Gen1 (na siyang orihinal na USB 3.0) bilang USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (na siyang orihinal na USB 3.1) bilang USB 3.2 Gen2, at USB 3.2 bilang USB 3.2 Gen 2×2.

Ngayon at Hinaharap: Ang Leap Forward ng USB4

Ngayong naabot na natin ang USB4, tingnan natin ang mga pag-upgrade at pagpapahusay nitong bagong pamantayan ng protocol. Una sa lahat, dahil isa itong cross-generation na pag-upgrade mula sa “3″ hanggang “4″, ang pagpapabuti ay dapat na makabuluhan.

Batay sa lahat ng impormasyong nakalap namin, ang mga bagong feature ng USB4 ay ibinubuod tulad ng sumusunod:

1. Pinakamataas na bilis ng transmission na 40 Gbps:

Sa pamamagitan ng dual-channel transmission, ang teoretikal na maximum na bilis ng transmission ng USB4 ay dapat na umabot sa 40 Gbps, na kapareho ng sa Thunderbolt 3 (tinukoy bilang "Thunderbolt 3" sa ibaba).

Sa katunayan, ang USB4 ay magkakaroon ng tatlong bilis ng paghahatid: 10 Gbps, 20 Gbps, at 40 Gbps. Kaya kung gusto mong bumili ng device na may pinakamataas na bilis ng transmission, ibig sabihin, 40 Gbps, mas mabuting suriin mo ang mga detalye bago bumili.

2. Tugma sa mga interface ng Thunderbolt 3:

Ang ilan (hindi lahat) na USB4 na device ay maaari ding maging tugma sa mga interface ng Thunderbolt 3. Ibig sabihin, kung ang iyong device ay may USB4 na interface, posible ring ikonekta ang isang Thunderbolt 3 device sa labas. Gayunpaman, hindi ito sapilitan. Kung ito ay katugma o hindi ay depende sa saloobin ng tagagawa ng aparato.

3. Kakayahang paglalaan ng mapagkukunan ng dinamikong bandwidth:

Kung gagamitin mo ang USB4 port habang ginagamit din ito upang kumonekta sa isang display at maglipat ng data, ang port ay maglalaan ng kaukulang bandwidth ayon sa sitwasyon. Halimbawa, kung ang video ay nangangailangan lamang ng 20% ng bandwidth upang humimok ng isang 1080p na display, ang natitirang 80% ng bandwidth ay maaaring gamitin para sa iba pang mga gawain. Hindi ito posible sa USB 3.2 at mga nakaraang panahon. Bago iyon, ang mode ng pagtatrabaho ng USB ay salitan.

4. Susuportahan lahat ng USB4 device ang USB PD

Ang USB PD ay USB Power Delivery (USB power transmission), na isa sa kasalukuyang mga pangunahing protocol ng mabilis na pagsingil. Ito ay binuo din ng USB-IF na organisasyon. Ang pagtutukoy na ito ay maaaring makamit ang mas mataas na boltahe at agos, na may pinakamataas na paghahatid ng kuryente na umaabot hanggang 100W, at ang direksyon ng paghahatid ng kuryente ay maaaring malayang mabago.

Ayon sa mga regulasyon ng USB-IF, ang karaniwang anyo ng kasalukuyang USB PD charging interface ay dapat na USB Type-C. Sa interface ng USB Type-C, mayroong dalawang pin, CC1 at CC2, na ginagamit para sa mga channel ng pagsasaayos ng komunikasyon ng PD.

5. Tanging USB Type-C interface ang maaaring gamitin

Sa feature sa itaas, natural na malalaman din natin na ang USB4 ay maaari lamang gumana sa pamamagitan ng USB Type-C connectors. Sa katunayan, hindi lamang USB PD, kundi pati na rin sa iba pang pinakabagong mga pamantayan ng USB-IF, ito ay naaangkop lamang sa Type-C.

6. Maaaring maging pabalik na katugma sa mga nakaraang protocol

Maaaring gamitin ang USB4 kasama ng USB 3 at USB 2 na mga device at port. Ibig sabihin, maaari itong pabalik-balik na katugma sa mga nakaraang pamantayan ng protocol. Gayunpaman, hindi sinusuportahan ang USB 1.0 at 1.1. Sa kasalukuyan, ang mga interface na gumagamit ng protocol na ito ay halos nawala sa merkado.

Siyempre, kapag nagkokonekta ng USB4 device sa USB 3.2 port, hindi ito makakapag-transmit sa bilis na 40 Gbps. At ang makalumang USB 2 interface ay hindi magiging mas mabilis dahil lamang ito ay konektado sa isang USB4 interface.