USB 4 kynning
USB4 er USB-kerfið sem tilgreint er í USB4 forskriftinni. USB Developers Forum gaf út útgáfu 1.0 þann 29. ágúst 2019. Fullt nafn USB4 er Universal Serial Bus Generation 4. Það byggir á gagnaflutningstækninni „Thunderbolt 3“ sem Intel og Apple þróuðu sameiginlega. Gagnaflutningshraði USB4 getur náð allt að 40 Gbps, sem er tvöfalt meiri hraði en nýjasta USB 3.2 (Gen2×2).
Ólíkt fyrri USB-samskiptareglum þarf USB4 USB-C tengi og þarfnast stuðnings USB PD fyrir aflgjafa. Í samanburði við USB 3.2 gerir það kleift að búa til DisplayPort og PCI Express göng. Þessi arkitektúr skilgreinir aðferð til að deila einni háhraðatengingu á kraftmikinn hátt með mörgum gerðum endatækja, sem geta best meðhöndlað gagnaflutning eftir gerð og notkun. USB4 vörur verða að styðja gagnaflutningshraða upp á 20 Gbit/s og geta stutt gagnaflutningshraða upp á 40 Gbit/s. Hins vegar, vegna göngflutnings, þegar blandaðar upplýsingar eru sendar, jafnvel þótt gögn séu send á hraðanum 20 Gbit/s, getur raunverulegur gagnaflutningshraði verið hærri en USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).
USB4 skiptist í tvær útgáfur: 20 Gbps og 40 Gbps. Tækin með USB4 tengi sem eru fáanleg á markaðnum geta boðið upp á annað hvort 40 Gbps hraða Thunderbolt 3 eða lægri útgáfu upp á 20 Gbps. Ef þú vilt kaupa tæki með hæsta flutningshraða, þ.e. 40 Gbps, er best að athuga forskriftirnar áður en þú kaupir það. Fyrir aðstæður þar sem krafist er mikils flutnings er mikilvægt að velja viðeigandi USB 3.1 C TO C þar sem það er lykilflutningsaðilinn til að ná 40 Gbps hraða.
Margir eru ruglaðir um tengslin milli USB4 og Thunderbolt 4. Reyndar eru bæði Thunderbolt 4 og USB4 byggð á undirliggjandi samskiptareglum Thunderbolt 3. Þau bæta hvort annað upp og eru samhæf. Tengiviðmótin eru öll af gerðinni Type-C og hámarkshraðinn er 40 Gbps fyrir bæði.
Í fyrsta lagi er USB4 snúran sem við erum að vísa til flutningsstaðallinn fyrir USB, sem er samskiptareglur sem tengjast afköstum og skilvirkni USB flutnings. USB4 má skilja sem „fjórðu kynslóðina“ af þessari forskrift.
USB-flutningssamskiptareglurnar voru lagðar til og þróaðar sameiginlega af mörgum fyrirtækjum, þar á meðal Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC og Nortel árið 1994. Þær voru gefnar út sem USB V0.7 útgáfa þann 11. nóvember 1994. Síðar stofnuðu þessi fyrirtæki hagnaðarlaus samtök til að kynna og styðja USB árið 1995, sem hétu USB Implementers Forum, sem er þekkt sem USB-IF, og USB-IF er nú staðlasamtök USB.
Árið 1996 lagði USB-IF formlega til USB 1.0 forskriftina. Hins vegar var flutningshraðinn á USB 1.0 aðeins 1,5 Mbps, hámarksútgangsstraumurinn var 5V/500mA, og á þeim tíma voru mjög fá jaðartæki sem studdu USB, þannig að framleiðendur móðurborða hönnuðu sjaldan USB tengi beint á móðurborðið.
▲USB 1.0
Í september 1998 gaf USB-IF út USB 1.1 forskriftina. Sendingarhraðinn var aukinn í 12 Mbps að þessu sinni og nokkrum tæknilegum smáatriðum í USB 1.0 var leiðrétt. Hámarksútgangsstraumurinn var áfram 5V/500mA.
Í apríl 2000 var USB 2.0 staðallinn kynntur til sögunnar, með flutningshraða upp á 480 Mbps, sem er 60MB/s. Það er 40 sinnum hærra en USB 1.1. Hámarksútgangsstraumurinn er 5V/500mA og hann er með 4 pinna hönnun. USB 2.0 er enn í notkun í dag og má segja að hann sé sá USB staðall sem hefur lengst verið notaður.
Byrjað var með USB 2.0 og sýndi USB-IF fram á „einstaka hæfileika“ sína í að endurnefna.
Í júní 2003 endurnefndi USB-IF forskriftir og staðla USB, breytti USB 1.0 í USB 2.0 lághraða útgáfu, USB 1.1 í USB 2.0 fullhraða útgáfu og USB 2.0 í USB 2.0 háhraða útgáfu.
Þessi breyting hafði þó lítil áhrif á núverandi stöðu á þeim tíma, því USB 1.0 og 1.1 hafa í raun yfirgefið sögulegt stig.
Í nóvember 2008 lauk USB 3.0 Promoter Group, sem samanstendur af risafyrirtækjum eins og Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC og ST-NXP, við að þróa USB 3.0 staðalinn og gefa hann út opinberlega. Opinbert nafn hans var „SuperSpeed“. USB Promoter Group ber aðallega ábyrgð á þróun og mótun USB staðla og staðlarnir verða að lokum afhentir USB-IF til umsjónar.
Hámarksflutningshraði USB 3.0 nær 5,0 Gbps, sem er 640MB/s. Hámarksútgangsstraumur er 5V/900mA. Það er fullkomlega samhæft við 2.0 og styður full-duplex gagnaflutning (þ.e. það getur tekið á móti og sent gögn samtímis, en USB 2.0 er hálf-duplex), auk þess að hafa betri orkusparnaðargetu og aðra eiginleika.
USB 3.0 notar 9 pinna hönnun. Fyrstu 4 pinnarnir eru þeir sömu og í USB 2.0, en hinir 5 pinnarnir eru sérstaklega hannaðir fyrir USB 3.0. Þess vegna er hægt að ákvarða hvort um USB 2.0 eða USB 3.0 er að ræða út frá pinnunum.
Í júlí 2013 kom USB 3.1 út, með flutningshraða upp á 10 Gbps (1280 MB/s), sem var talinn vera SuperSpeed+, og hámarks leyfileg spenna aflgjafans var hækkuð í 20V/5A, sem eru 100W.
Uppfærslan á USB 3.1 samanborið við USB 3.0 var einnig mjög augljós. Hins vegar, skömmu síðar, endurnefndi USB-IF USB 3.0 í USB 3.1 Gen1 og USB 3.1 í USB 3.1 Gen2.
Þessi nafnabreyting olli neytendum vandræðum því margir óheiðarlegir söluaðilar merktu aðeins vörur sem styðja USB 3.1 á umbúðunum án þess að tilgreina hvort um væri að ræða Gen1 eða Gen2. Reyndar er flutningsgeta þessara tveggja talsvert ólík og neytendur gætu óvart dottið í gildru. Þess vegna var þessi nafnabreyting slæm ákvörðun fyrir meirihluta neytenda.
Í september 2017 kom USB 3.2 út. USB Type-C styður tvær 10 Gbps rásir fyrir gagnaflutning, með allt að 20 Gb/s hraða (2500 MB/s) og hámarksútgangsstraumurinn er enn 20V/5A. Aðrir þættir hafa verið úrbætur.
▲Ferlið við nafnbreytingar á USB
Hins vegar kom USB-IF með aðra nafnbreytingu árið 2019. Þeir endurnefndu USB 3.1 Gen1 (sem var upprunalega USB 3.0) í USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (sem var upprunalega USB 3.1) í USB 3.2 Gen2 og USB 3.2 í USB 3.2 Gen 2×2.
Nú og framtíð: Stökk fram á við með USB4
Nú þegar við erum komin að USB4, skulum við skoða uppfærslur og úrbætur á þessum nýja samskiptastaðli. Fyrst og fremst, þar sem þetta er kynslóðaskipt uppfærsla frá „3″ í „4″“, hlýtur úrbæturnar að vera umtalsverðar.
Byggt á öllum upplýsingum sem við höfum safnað saman eru nýju eiginleikar USB4 teknir saman sem hér segir:
1. Hámarks flutningshraði 40 Gbps:
Með tvírása sendingu ætti fræðilegur hámarks sendingarhraði USB4 að geta náð 40 Gbps, sem er það sama og Thunderbolt 3 (vísað til sem „Thunderbolt 3“ hér að neðan).
Reyndar mun USB4 bjóða upp á þrjá flutningshraða: 10 Gbps, 20 Gbps og 40 Gbps. Svo ef þú vilt kaupa tæki með hæsta flutningshraða, það er 40 Gbps, þá er betra að athuga forskriftirnar áður en þú kaupir.
2. Samhæft við Thunderbolt 3 tengi:
Sum (ekki öll) USB4 tæki geta einnig verið samhæf Thunderbolt 3 tengi. Það er að segja, ef tækið þitt er með USB4 tengi, gæti einnig verið mögulegt að tengja Thunderbolt 3 tæki utanaðkomandi. Þetta er þó ekki skylda. Hvort það sé samhæft eða ekki fer eftir viðhorfi framleiðanda tækisins.
3. Geta til að úthluta auðlindum á breytilegan hátt með bandvídd:
Ef þú notar USB4 tengið á meðan þú notar það einnig til að tengja skjá og flytja gögn, þá mun tengið úthluta samsvarandi bandbreidd eftir aðstæðum. Til dæmis, ef myndbandið þarfnast aðeins 20% af bandbreiddinni til að keyra 1080p skjá, þá er hægt að nota eftirstandandi 80% af bandbreiddinni fyrir önnur verkefni. Þetta var ekki mögulegt í USB 3.2 og fyrri tímabilum. Áður en það gerðist var USB að skiptast á að vinna.
4. USB4 tæki munu öll styðja USB PD
USB PD er USB Power Delivery (USB aflgjafarflutningur) sem er ein af núverandi almennu hraðhleðslusamskiptareglunum. Hún var einnig þróuð af USB-IF samtökunum. Þessi forskrift getur náð hærri spennu og straumum, þar sem hámarksaflgjafarflutningurinn nær allt að 100W og hægt er að breyta stefnu aflgjafarflutningsins frjálslega.
Samkvæmt reglum USB-IF ætti staðlað form núverandi USB PD hleðsluviðmóts að vera USB Type-C. Í USB Type-C viðmótinu eru tveir pinnar, CC1 og CC2, sem eru notaðir fyrir stillingarrásir PD samskipta.
5. Aðeins er hægt að nota USB Type-C tengi
Með ofangreindum eiginleikum er eðlilegt að við vitum einnig að USB4 getur aðeins virkað í gegnum USB Type-C tengi. Reyndar, ekki aðeins USB PD, heldur einnig í öðrum nýjustu stöðlum USB-IF, á það aðeins við um Type-C.
6. Getur verið afturábakssamhæft við fyrri samskiptareglur
Hægt er að nota USB4 ásamt USB 3 og USB 2 tækjum og tengjum. Það er að segja, það getur verið afturábakssamhæft við fyrri samskiptastaðla. Hins vegar eru USB 1.0 og 1.1 ekki studd. Eins og er eru tengi sem nota þessa samskiptareglu nánast horfin af markaðnum.
Auðvitað, þegar USB4 tæki er tengt við USB 3.2 tengi, getur það ekki sent á 40 Gbps hraða. Og gamaldags USB 2 tengið verður ekki hraðara bara vegna þess að það er tengt við USB4 tengi.
Birtingartími: 21. júlí 2025
