דיפערענציעלע פּאָר USB4 קייבאַלז

יוניווערסאַל סעריאַל באַס (USB) איז מיסטאָמע איינע פון ​​די מערסט ווערסאַטאַל אינטערפייסיז אין דער וועלט. עס איז געווען אָריגינעל איניציאירט דורך אינטעל און מייקראָסאָפֿט און פֿעיִקייטן אַזוי הייס פּלאַג און פּליי ווי מעגלעך. זינט די הקדמה פון USB אינטערפייס אין 1994, נאָך 26 יאָר פון אַנטוויקלונג, דורך USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x, לעסאָף דעוועלאָפּעד צו די איצטיקע USB4; די טראַנסמיסיע קורס איז אויך געוואקסן פון 1.5Mbps צו די לעצטע 40Gbps. איצט, ניט בלויז די נייַ לאָנטשט סמאַרטפאָונז באַזיס שטיצן טיפּ-C אינטערפייס, אָבער אויך נאָוטבוק קאָמפּיוטערס, דיגיטאַל קאַמעראַס, סמאַרט ספּיקערז, רירעוודיק מאַכט סאַפּלייז און אנדערע דעוויסעס האָבן אנגעהויבן צו אַדאַפּט TYPE-C ספּעסיפיקאַציע USB אינטערפייס, וואָס איז געווען הצלחה איינגעפירט אין די אָטאַמאָוטיוו פעלד. אַנשטאָט USB-A, טעסלאַ ס נייַ מאָדעל 3 האט uB-C פּאָרץ, און עפּל האט גאָר קאָנווערטעד זייַן מאַקבאָאָקס און AirPods Pro צו ריין USB טיפּ-C פּאָרץ פֿאַר דאַטן אַריבערפירן און טשאַרדזשינג. דערצו, לויט די באדערפענישן פון דער אי יו, וועט עפל אויך ניצן USB טיפ-C אינטערפייס אין דעם צוקונפטיגן אייפון 15, און עס איז קיין ספק נישט אז USB4 וועט זיין דער הויפט פראדוקט אינטערפייס אין דעם צוקונפטיגן מארקעט.

רעקווייערמענץ פֿאַר USB4 קייבאַלז

די גרעסטע ענדערונג אין די נייע USB4 איז די איינפיר פון די Thunderbolt פראטאקאל ספעציפיקאציע וואס Intel האט געטיילט מיט usb-if. לויפֿנדיק איבער צוויי לינקס, ווערט די באנדווידט פארדאפלט צו 40Gbps, און Tunneling שטיצט פארשידענע דאטן און דיספלעי פראטאקאלן. ביישפילן שליסן איין PCI Express און DisplayPort. דערצו, האלט USB4 גוטע קאמפאטיבילעטי מיט די איינפיר פון די נייע אונטערלייגנדע פראטאקאל, זייענדיג צוריק קאמפאטיבי מיט USB3.2/3.1/3.0/2.0, ווי אויך Thunderbolt 3. אלס רעזולטאט, איז USB4 געווארן דער קאמפלעקססטער USB סטאנדארט ביז היינט, וואס פארלאנגט פון דיזיינערס צו פארשטיין USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C און USB Power Delivery ספעציפיקאציעס. דערצו, מוזן דיזיינערס פארשטיין די PCI Express און DisplayPort ספעציפיקאציעס, ווי אויך די HIGH-DEFINITION אינהאלט שוץ (HDCP) טעכנאלאגיע וואס איז קאמפאטיבי מיט די USB4 DisplayPort מאדע, און די קייבלס און קאנעקטארס מיט וואס מיר זענען באקאנט האבן העכערע באדערפענישן צו טרעפן די עלעקטרישע פערפארמענס באדערפענישן פון די USB4 קאבעל פארטיקע פראדוקטן.

א קאאקסיאלע ווערסיע פון ​​USB4 איז ארויסגעקומען פון גארנישט

אין דער USB3.1 10G תקופה, האבן אסאך פאבריקאנטן אנגענומען קאאקסיאלע סטרוקטורן צו טרעפן די באדערפענישן פון הויך-פרעקווענץ פערפארמאנס. קאאקסיאלע ווערסיע איז פריער נישט געווען גענוצט אין USB סעריעס, די אנווענדונג סצענארן זענען מערסטנס נאָוטבוקס, מאָביל טעלעפאנען, GPS, מעסטונג אינסטרומענטן, בלועטוט טעכנולוגיע, א.א.וו. די אלגעמיינע אנווענדונג פון קאבלען איז מעדיצינישע קאאקסיאלע ליניעס, טעפלאן קאאקסיאלע עלעקטראנישע ליניעס, ראדיא-פרעקווענץ קאאקסיאלע דראטן, א.א.וו., מיט די מארקעט'ס גרויסקייט קאאקסיאלע ליניעס, אין דער USB3.1 תקופה פון סטראנדינג צו טרעפן די פערפארמאנס פון פראדוקטן האט עס שנעל פארנומען דעם מארקעט, אבער מיט די USB4 מארקעט'ס הויך-פרעקווענץ טראנסמיסיע באדערפענישן ווערן מער און מער שטרענג, און הויך-גיכקייט טראנסמיסיע דארף דראטן האבן א שטארקע אנטי-אינטערפערענס פעאיקייט און עלעקטרישע פערפארמאנס פעסטקייט, כדי צו פארזיכערן די פעסטקייט פון הויך-פרעקווענץ טראנסמיסיע, איז די היינטיגע מיינסטרים USB4 נאך אלץ די הויפט קאאקסיאלע ווערסיע, קאאקסיאלע פראדוקציע און פאבריקאציע פראצעס איז א קאמפליצירטער פראצעס, צו לייזן די הויך-פרעקווענץ און הויך-גיכקייט אנווענדונג דארף מען צוגעפאסטע פראדוקציע עקוויפמענט און א דערוואקסענע און סטאבילע פראדוקציע פראצעס. אין דער פּראָדוקציע פֿון פּראָדוקט, מאַטעריאַל אויסוואַל, פּראָצעס פּאַראַמעטערס און פּראָצעס קאָנטראָל, שפּילן די עלעקטרישע פּאַראַמעטערס פֿון ספּעציאַליזירטע לאַבאָראַטאָריע טעסץ אַ שליסל ראָלע. אין דער גאַנצער אַנטוויקלונג פֿון דער קאָאַקסיאַל סטרוקטור זענען אַנדערע גוטע זאַכן (מאַטעריאַל קאָסטן, פּראַסעסינג קאָסטן טייַער), אָבער די אַנטוויקלונג פֿון מאַרק דרייט זיך שטענדיק אַרום ווי אַזוי צו דערגרייכן דעם גרעסטן פּעקל פּרייַז. די "פּאָר" ווערסיע איז שטענדיק געווען אין דער גאַפּ פֿון קאָאַקסיאַל אַנטוויקלונג, פֿאָרשונג און דורכברוך.

מען קען דאָס זען פֿון דער סטרוקטור פֿון דער קאָאַקסיאַל ליניע, פֿון אינעווייניק צו אַרויס, בהתאמה: צענטראַלער קאָנדוקטאָר, איזאָלירנדיקער שיכט, אויסערלעכער קאָנדוקטיווער שיכט (מעטאַל מעש), דראָט הויט. קאָאַקסיאַל קאַבל איז אַ קאָמפּאָזיט צוזאַמענגעשטעלט פֿון צוויי קאָנדוקטאָרן. דער צענטראַלער דראָט פֿון קאָאַקסיאַל קאַבל ווערט גענוצט צו טראַנסמיטירן סיגנאַלן. די מעטאַל שילד נעץ שפּילט צוויי ראָלעס: איינע איז צו צושטעלן דעם קראַנט שלייף פֿאַר דעם סיגנאַל ווי דער געמיינזאַמער ערד, און די אַנדערע איז צו אונטערדריקן די ינטערפיראַנס פֿון עלעקטראָמאַגנעטישן ראַש צום סיגנאַל ווי אַ שילד נעץ. צווישן דעם צענטראַלן דראָט און דעם שילד נעץ איז דער האַלב-שוים פּאָליפּראָפּילען איזאָלאַציע שיכט, די איזאָלאַציע שיכט באַשטימט די טראַנסמיסיע כאַראַקטעריסטיקס פֿון דעם קאַבל, און באַשיצט עפֿעקטיוו דעם מיטלערן דראָט, טייער האָבן טייערע סיבות.

קומט א ווערסיע פון ​​USB4 טוויסטעד פער?

ווי עלעקטראנישע קרייזן ארבעטן ביי העכערע פרעקווענצן, ווערן די עלעקטרישע אייגנשאפטן פון עלעקטראנישע קאמפאנענטן שווערער צו באהערשן. ווען די קאמפאנענט גרייס אדער די גאנצע קרייז גרייס קאמפערד צו די כוואליע לענג פון די אפערירנדיקע פרעקווענץ איז גרעסער ווי איינס, די קרייז אינדוקטאנס קאפאציטאנס ווערט, אדער קאמפאנענטן די פאראזיטישע ווירקונג פון מאטעריאל אייגנשאפטן און אזוי ווייטער, אפילו ווען מיר האבן גענוצט די דראט פאר סטרוקטור, גרונט פרעקווענץ פאראמעטערס טעסטן קען נישט באפרידיקן די באדערפענישן פון קאסטומערס, און פלעקסיבל ווי די קאאקסיאלע ווערסיע פון ​​די סטרוקטור און איר דיאמעטער איז ווייט, פארוואס קען איך נישט אנווענדן די פאר USB אין באטשעס? בכלל, די העכער די פרעקווענץ פון קאבלען באנוץ, די קירצער די כוואליע לענג פון די סיגנאל, און די קלענער די סקיו פיטש, די בעסער די באלאנס ווירקונג. אבער, צו קליין ספלייזינג פיטש וועט ברענגען נידעריגע פראדוקציע עפעקטיווקייט און פארדרייטונג פון אינסולירטע קערן דראט. די פיטש פון די ליניע פאר איז זייער קליין, די צאל טאָרסיאָן איז פיל, און די טאָרסיאָן דרוק אויף די סעקציע איז ערנסט קאנצענטרירט, רעזולטירנדיק אין ערנסטע דעפארמאציע און שאדן פון די אינסולאציע שיכט, און לעסאָף פאַרשאַפן די פארדרייונג פון עלעקטראָמאַגנעטישע פעלד, וואָס אַפעקטירט עטלעכע עלעקטרישע אינדיקאַטאָרן אַזאַ ווי SRL ווערט און אַטענואַטיאָן. ווען עס עקזיסטירט אן עקסצענטריציטעט פון דער איזאָלאַציע, ענדערט זיך די דיסטאַנץ צווישן די קאָנדוקטאָרן פּעריִאָדיש צוליב דעם דריי און די דריי פון דער איזאָלירנדיקער ליניע, וואָס ברענגט פּעריִאָדישע פלוקטואַציעס פון דער אימפּעדאַנס. די פלוקטואַציע-פּעריאָד איז רעלאַטיוו לאַנג. ביי הויך-פרעקווענץ טראַנסמיסיע, קען די לאַנגזאַמע ענדערונג ווערן דעטעקטירט דורך עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס און ווירקן אויף דעם צוריקקער-פאַרלוסט ווערט. די USB4 פּאָר ווערסיע קען נישט ווערן גענוצט אין באַטשעס.

נישט צום באָדן, אָבער איך וויל נישט נוצן דעם קאָאַקסיאַל, האָבן מענטשן אָנגעהויבן צו קאָנטראָלירן די אונטערשיידן צווישן USB4 און שילדן. דער גרעסטער חסרון איז אַז דער קאָנדוקטאָר קען לייכט ווערן געדרייט, און דער אונטערשייד איז גלייך מיטן פּאַראַלעלן פּאַקעט, כדי צו פאַרמייַדן דעם קאָנדוקטאָר צו פֿאַרדרײַען זיך. ווי מיר אַלע וויסן, ווערן SAS, SFP+ און אַנדערע געניצט אין הויך-גיכקייט ליניעס. דאָס ווײַזט אַז די פאָרשטעלונג מוז זײַן העכער ווי די סטראַנדעד ווערסיע. די וויכטיקע ראָלע פֿון הויך-פֿרעקווענץ דאַטן ליניעס איז צו טראַנסמיטירן דאַטן סיגנאַלן, אָבער ווען מיר נוצן זיי אַרום, קען עס דערשייַנען אַלע מינים פֿאַרפּלעקסענע אינפאָרמאַציע. לאָמיר טראַכטן, אויב די אײַנמישונג סיגנאַלן גייען אַרײַן אין די אינעווייניקסטע קאָנדוקטאָרן פֿון דער דאַטן ליניעס און לייגן זיי אויף דעם אָריגינעלן סיגנאַל, איז עס מעגלעך צו אײַנמישן זיך אָדער ענדערן דעם אָריגינעלן סיגנאַל, און אַזוי פֿאַראורזאַכן אַ פֿאַרלוסט אָדער פּראָבלעמען מיטן סיגנאַל? און דער אונטערשייד פון אַלומינום פאָליע שיכט איז צו טראַנספערירן אינפֿאָרמאַציע צו אונדז צו שפּילן די ראָלע פון ​​אַ פּראַטעקטיוו און שילד, געניצט צו רעדוצירן די ינטערפיראַנס פון אַרויס זעלבשטענדיק סיגנאַלן פֿאַר טראַנסמיסיע, די הויפּט פּאַקאַדזש גאַרטל מאַטעריאַל און אַלומינום פאָליע ציען איז ניצן אַלומינום פאָליע סילינג און שילד, איין-זייַטיק אָדער צוויי-זייַטיק קאָוטינג אויף די פּלאַסטיק פילם, lu:su קאָמפּאָסיט פאָליע וואָס איז געניצט ווי דער שילד פון די קאַבל. קאַבל פאָליע ריקווייערז ווייניקער ייל אויף די ייבערפלאַך, קיין לעכער און הויך מעכאַנישע פּראָפּערטיעס. דער פּראָצעס פון וויקלען איז צו קלייַבן צוויי ינסאַלייטיד קאָר דראָטן און גראַונד דראָטן צוזאַמען דורך וויקלינג מאַשין. אין דער זעלביקער צייט, אַ שיכט פון אַלומינום פאָליע און אַ שיכט פון זיך-קלעבענדיק פּאָליעסטער טייפּ אויף די ויסווייניקסט ברויט זענען געניצט צו באַשיצן די דראָט פּאָר און סטאַביליזירן די סטרוקטור פון וויקלינג קאָר דראָטן. דעם פּראָצעס האט אַ וויכטיק ווירקונג צו דראָט פּראָפּערטיעס, אַרייַנגערעכנט ימפּידאַנס, פאַרהאַלטן חילוק, אַטענואַטיאָן, ווייַל דאָס מוזן פּראָדוצירן שטרענג דורך האַנטווערק רעקווירעמענץ, דורכפירן טעסטינג צו עלעקטרישע פּראָפּערטיעס, צו ענשור אַז וויקלינג קאָר דראָט איז אין לויט מיט רעקווירעמענץ. פון קורס, נישט אַלע דאַטן ליניעס האָבן צוויי שיכטן פון שילדינג. עטלעכע האָבן קייפל שיכטן, עטלעכע האָבן בלויז איין שיכט, אָדער בכלל נישט. שילדינג איז א מעטאלישע צעשיידונג צווישן צוויי ראיאנען צו קאנטראלירן די אינדוקציע און שטראלונג פון עלעקטרישע, מאגנעטישע און עלעקטראמאגנעטישע כוואליעס פון איין ראיאן צום אנדערן. צו זיין ספעציפיש, דער קאנדוקטאר קערן איז ארומגענומען מיט א שילד קערפער צו פארמיידן זיי פון ווערן באאיינפלוסט דורך דעם עקסטערנעם עלעקטראמאגנעטישן פעלד/אינטערפערענץ סיגנאל, און צו פארמיידן דעם אינטערפערענץ עלעקטראמאגנעטישן פעלד/סיגנאל פון זיך פארשפרייטן ארויס. USB דיפערענציאל פאאר הויך-פרעקווענץ סיגנאל טעסטן קען זיין פארגלייכבאר צו קאאקסיאלן, דיפערענציאל פאאר USB4 קאבל.