USB 4 הקדמה
USB4 איז די USB סיסטעם ספּעציפֿירט אין די USB4 ספּעציפֿיקאַציע. די USB דעוועלאָפּערס פֿאָרום האָט אַרויסגעגעבן זײַן ווערסיע 1.0 דעם 29סטן אויגוסט, 2019. דער פֿולער נאָמען פֿון USB4 איז Universal Serial Bus Generation 4. עס איז באַזירט אויף דער דאַטן טראַנסמיסיע טעכנאָלאָגיע "Thunderbolt 3" וואָס איז געמיינזאַם דעוועלאָפּט געוואָרן דורך Intel און Apple. די דאַטן טראַנסמיסיע גיכקייט פֿון USB4 קען דערגרייכן ביז 40 Gbps, וואָס איז צוויי מאָל די גיכקייט פֿון די לעצטע אַרויסגעגעבענע USB 3.2 (Gen2×2).
אנדערש ווי פריערדיגע USB פראטאקאל סטאנדארטן, פארלאנגט USB4 א USB-C קאנעקטאר און דארף די שטיצע פון USB PD פאר מאכט צושטעל. אין פארגלייך מיט USB 3.2, ערלויבט עס די שאפונג פון DisplayPort און PCI Express טונעלן. די ארכיטעקטור דעפינירט א מעטאד פאר דינאמיש טיילן איין הויך-גיכקייט פארבינדונג מיט פארשידענע טערמינאל דעווייס טיפן, וואס קענען בעסטן האנדלען דאטן טראנסמיסיע לויט טיפ און אפליקאציע. USB4 פראדוקטן מוזן שטיצן א דורכפיר פון 20 Gbit/s און קענען שטיצן א דורכפיר פון 40 Gbit/s. אבער, צוליב טונעל טראנסמיסיע, ווען מען טראנסמיטירט געמישטע דאטן, אפילו אויב דאטן ווערט טראנסמיטירט מיט א ראטע פון 20 Gbit/s, קען די פאקטישע דאטן טראנסמיסיע ראטע זיין העכער ווי די פון USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).
USB4 איז צעטיילט אין צוויי ווערסיעס: 20Gbps און 40Gbps. די דעווייסעס מיט USB4 אינטערפייס וואס זענען פאראן אויפן מארקעט קענען אנבאטן אדער די 40Gbps גיכקייט פון Thunderbolt 3 אדער א פארקלענערטע ווערסיע פון 20Gbps. אויב איר ווילט קויפן א דעווייס מיט די העכסטע טראנסמיסיע גיכקייט, דאס הייסט, 40Gbps, איז בעסטער צו קאנטראלירן די ספעציפיקאציעס פארן מאכן דעם קויף. פאר סצענארן וואס דארפן הויך-גיכקייט טראנסמיסיע, איז אויסקלויבן דעם פאסיגן USB 3.1 C צו C קריטיש ווייל דאס איז דער שליסל טרעגער פארן דערגרייכן א 40Gbps ראטע.
אסאך מענטשן זענען צומישט וועגן דער באַציִונג צווישן USB4 און Thunderbolt 4. אין פאַקט, ביידע Thunderbolt 4 און USB4 זענען געבויט באַזירט אויף דעם אונטערלייגנדיקן פּראָטאָקאָל פון Thunderbolt 3. זיי קאַמפּלאַמענטירן איינער דעם אַנדערן און זענען קאָמפּאַטיבל. די אינטערפייסיז זענען אַלע טיפּ-C, און די מאַקסימום גיכקייט איז 40 Gbps פֿאַר ביידע.
ערשטנס, דער USB4 קאַבל וואָס מיר רעדן וועגן איז דער טראַנסמיסיע סטאַנדאַרט פון USB, וואָס איז אַ פּראָטאָקאָל ספּעציפֿיקאַציע שייך צו דער פאָרשטעלונג און עפֿעקטיווקייט פון USB טראַנסמיסיע. USB4 קען פֿאַרשטאַנען ווערן ווי די "פֿערטע דור" פֿון דער ספּעציפֿיקאַציע.
דער USB טראַנסמיסיע פּראָטאָקאָל איז געמיינזאַם פארגעשלאָגן און דעוועלאָפּט געוואָרן דורך קייפל קאָמפּאַניעס, אַרייַנגערעכנט Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, און Nortel, אין 1994. עס איז ארויסגעגעבן געוואָרן ווי USB V0.7 ווערסיע דעם 11טן נאָוועמבער 1994. שפּעטער האָבן די קאָמפּאַניעס געגרינדעט אַ ניט-פֿאַר-געווינס אָרגאַניזאַציע צו פּראָמאָטירן און שטיצן USB אין 1995, מיטן נאָמען USB Implementers Forum, וואָס איז דער באַקאַנטער USB-IF, און USB-IF איז איצט די USB סטאַנדאַרדיזאַציע אָרגאַניזאַציע.
אין 1996, האט USB-IF אפיציעל פארגעשלאגן די USB1.0 ספעציפיקאציע. אבער, די טראנסמיסיע ראטע פון USB1.0 איז געווען נאר 1.5 Mbps, די מאקסימום ארויסגאנג שטראם איז געווען 5V/500mA, און אין יענער צייט, זענען געווען זייער ווייניג פעריפערישע דעווייסעס וואס האבן געשטיצט USB, אזוי האבן מאדערבאארד פאבריקאנטן זעלטן דירעקט דיזיינט USB אינטערפייסעס אויף די מאדערבאארד.
▲USB 1.0
אין סעפטעמבער 1998, האט USB-IF ארויסגעגעבן די USB 1.1 ספעציפיקאציע. די טראנסמיסיע ראטע איז דאס מאל פארגרעסערט געווארן צו 12 Mbps, און עטליכע טעכנישע דעטאלן אין USB 1.0 זענען פארראכטן געווארן. דער מאקסימום ארויסגאנג שטראם איז געבליבן 5V/500mA.
אין אפריל 2000, איז דער USB 2.0 סטאַנדאַרט איינגעפירט געוואָרן, מיט אַ טראַנסמיסיע ראַטע פון 480 Mbps, וואָס איז 60MB/s. דאָס איז 40 מאָל אַזוי שנעל ווי USB 1.1. דער מאַקסימום אַרויסגאַנג קראַנט איז 5V/500mA, און עס נעמט אָן אַ 4-פּין פּלאַן. USB 2.0 איז נאָך אין באַנוץ ביזן היינטיקן טאָג און מען קען זאָגן אַז דאָס איז דער לענגסט-דויערנדיקער USB סטאַנדאַרט.
אָנהייבנדיק פֿון USB 2.0, האָט USB-IF דעמאָנסטרירט זייער "אייגנאַרטיק טאַלאַנט" אין איבערנעמען.
אין יוני 2003, האט USB-IF איבערגעגעבן דעם נאמען פון די ספעציפיקאציעס און סטאנדארטן פון USB, און געטוישט USB 1.0 צו USB 2.0 לאו-גיך ווערסיע, USB 1.1 צו USB 2.0 פול-גיך ווערסיע, און USB 2.0 צו USB 2.0 הויך-גיך ווערסיע.
אבער, די ענדערונג האט געהאט קליינע ווירקונג אויף דער היינטיקער סיטואציע אין יענער צייט, ווייל USB 1.0 און 1.1 האבן באזיקלי פארלאזט דעם היסטארישן בינע.
אין נאוועמבער 2008, האט די USB 3.0 פראמאטער גרופע, באשטייענדיק פון אינדוסטריע ריזן ווי אינטעל, מייקראסאפט, HP, טעקסאס אינסטרומענטס, NEC, און ST-NXP, פארענדיגט דעם USB 3.0 סטאנדארט און עס עפנטלעך ארויסגעגעבן. דער אפיציעלער נאמען איז געווען "סופערספיד". די USB פראמאטער גרופע איז הויפטזעכליך פאראנטווארטליך פאר דער אנטוויקלונג און פארמולירונג פון USB סעריע סטאנדארטן, און די סטאנדארטן וועלן עווענטועל איבערגעגעבן ווערן צו USB-IF פאר פארוואלטונג.
די מאַקסימום טראַנסמיסיע קורס פון USB 3.0 דערגרייכט 5.0 Gbps, וואָס איז 640MB/s. די מאַקסימום אַוטפּוט קראַנט איז 5V/900mA. עס איז גאָר קאָמפּאַטיבל מיט 2.0 און שטיצט פול-דופּלעקס דאַטן טראַנסמיסיע (ד"ה, עס קען באַקומען און שיקן דאַטן סיימאַלטייניאַסלי, בשעת USB 2.0 איז האַלב-דופּלעקס), ווי אויך האָבן בעסער מאַכט פאַרוואַלטונג קייפּאַבילאַטיז און אנדערע פֿעיִקייטן.
USB 3.0 ניצט אַ 9-פּין פּלאַן. די ערשטע 4 פּינס זענען די זעלבע ווי די פון USB 2.0, בשעת די איבעריקע 5 פּינס זענען ספּעציעל דיזיינד פֿאַר USB 3.0. דעריבער, קענט איר באַשטימען צי עס איז USB 2.0 אָדער USB 3.0 דורך די פּינס.
אין יולי 2013, איז ארויסגעקומען USB 3.1, מיט א טראנסמיסיע גיכקייט פון 10 Gbps (1280 MB/s), באהויפטענדיג צו זיין SuperSpeed+, און די מאקסימום ערלויבטע מאכט צושטעל וואלטאזש איז געהויבן געווארן צו 20V/5A, וואס איז 100W.
די פארבעסערונג פון USB 3.1 קעגן USB 3.0 איז אויך געווען זייער קלאר. אבער, נישט לאנג דערנאך, האט USB-IF איבערגערופן USB 3.0 צו USB 3.1 Gen1, און USB 3.1 צו USB 3.1 Gen2.
די נאמען-טויש האט געפֿירט צו פּראָבלעמען פֿאַר קאָנסומערן ווײַל פֿיל אומרעכטע הענדלער האָבן בלויז אָנגעצייכנט פּראָדוקטן ווי שטיצנדיק USB 3.1 אין דער פּאַקעט אָן אָנצוגעבן צי עס איז Gen1 אָדער Gen2. אין פאַקט, די טראַנסמיסיע פאָרשטעלונג פֿון די צוויי איז גאַנץ אַנדערש, און קאָנסומערן קענען אַקסאַדענטאַל אַרײַנפֿאַלן אין אַ פֿאַל. דעריבער, איז די נאמען-טויש געווען אַ שלעכטער שריט פֿאַר די מערהייט פֿון קאָנסומערן.
אין סעפטעמבער 2017 איז ארויסגעקומען USB 3.2. אונטער USB טיפ-C, שטיצט עס צוויי 10 Gbps קאנאלן פאר דאטן טראנסמיסיע, מיט א שנעלקייט פון ביז 20 Gb/s (2500 MB/s), און די מאקסימום ארויסגאנג שטראם איז נאך אלץ 20V/5A. אנדערע אספעקטן האבן קליינע פארבעסערונגען.
▲דער פּראָצעס פון USB נאָמען ענדערונגען
אבער, אין 2019, האט USB-IF אויפגעקומען מיט נאך א נאמען טויש. זיי האבן איבערגערופן USB 3.1 Gen1 (וואס איז געווען דער אריגינעלער USB 3.0) צו USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (וואס איז געווען דער אריגינעלער USB 3.1) צו USB 3.2 Gen2, און USB 3.2 צו USB 3.2 Gen 2×2.
איצט און צוקונפט: דער שפרונג פאראויס פון USB4
איצט אַז מיר האָבן דערגרייכט USB4, לאָמיר נעמען אַ קוק אויף די אַפּגרעידס און פֿאַרבעסערונגען פֿון דעם נײַעם פּראָטאָקאָל סטאַנדאַרט. ערשטנס און פֿאָר אַלעם, ווײַל עס איז אַן אַפּגרעיד פֿון "3" צו "4" וואָס קען זיך פֿאַרענדערן צווישן דורות, מוז די פֿאַרבעסערונג זײַן באַדײַטנדיק.
באַזירט אויף אַלע אינפֿאָרמאַציע וואָס מיר האָבן געזאַמלט, די נייע פֿעיִקייטן פֿון USB4 זענען צוזאַמענגעפֿאַסט ווי פֿאָלגט:
1. מאַקסימום טראַנסמיסיע גיכקייט פון 40 Gbps:
דורך צוויי-קאַנאַל טראַנסמיסיע, זאָל די טעאָרעטישע מאַקסימום טראַנסמיסיע גיכקייט פון USB4 קענען דערגרייכן 40 Gbps, וואָס איז די זעלבע ווי די פון Thunderbolt 3 (באַצייכנט ווי "Thunderbolt 3" אונטן).
אין פאַקט, וועט USB4 האָבן דריי טראַנסמיסיע גיכקייטן: 10 Gbps, 20 Gbps, און 40 Gbps. אַזוי אויב איר ווילט קויפן אַ מיטל מיט דער העכסטער טראַנסמיסיע גיכקייט, דאָס הייסט, 40 Gbps, זאָלט איר בעסער קאָנטראָלירן די ספּעציפיקאַציעס איידער איר קויפט.
2. קאָמפּאַטיבל מיט טאַנדערבאָלט 3 אינטערפייסיז:
עטלעכע (נישט אַלע) USB4 דעוויסעס קענען אויך זיין קאָמפּאַטיבל מיט Thunderbolt 3 אינטערפייסיז. דאָס הייסט, אויב אייער דעווייס האט אַ USB4 אינטערפייס, איז עס מעגלעך אויך צו פאַרבינדן אַ Thunderbolt 3 דעווייס עקסטערנאַל. אָבער, דאָס איז נישט קיין חובה. צי עס איז קאָמפּאַטיבל אָדער נישט, ווענדט זיך אין דער שטעלונג פון דעם דעווייס פאַבריקאַנט.
3. דינאַמישע באַנדווידט רעסורסן אַלאַקיישאַן קייפּאַבילאַטי:
אויב איר ניצט דעם USB4 פּאָרט בשעת איר ניצט עס אויך צו פאַרבינדן אַ דיספּליי און אַריבערפירן דאַטן, וועט דער פּאָרט צוטיילן די קאָרעספּאָנדירנדיקע באַנדווידט לויט דער סיטואַציע. למשל, אויב די ווידעא דאַרף בלויז 20% פון דער באַנדווידט צו דרייווען אַ 1080p דיספּליי, דעמאָלט קען די איבעריקע 80% פון דער באַנדווידט געניצט ווערן פֿאַר אַנדערע אויפֿגאַבן. דאָס איז נישט געווען מעגלעך אין USB 3.2 און פֿריִערדיקע תקופות. פֿאַר דעם, איז דער USB'ס אַרבעט מאָדע געווען צו נעמען קערן.
4. USB4 דעוויסעס וועלן אַלע שטיצן USB PD
יו-עס-בי פּי-די איז יו-עס-בי פּאַוער דעליווערי (יו-עס-בי פּאַוער טראַנסמיסיע), וואָס איז איינער פון די איצטיקע הויפּטשטראָם שנעל-טשאַרדזשינג פּראָטאָקאָלן. עס איז אויך פאָרמולירט געוואָרן דורך דער יו-עס-בי-אי-ף אָרגאַניזאַציע. די ספּעציפיקאַציע קען דערגרייכן העכערע וואָולטאַזשן און שטראָמען, מיט דער מאַקסימום פּאַוער טראַנסמיסיע וואָס דערגרייכט ביז 100 וואט, און די פּאַוער טראַנסמיסיע ריכטונג קען פריי געביטן ווערן.
לויט די רעגולאציעס פון USB-IF, זאָל די סטאַנדאַרט פאָרעם פון די איצטיקע USB PD טשאַרדזשינג צובינד זיין USB טיפּ-C. אין די USB טיפּ-C צובינד, זענען דאָ צוויי פּינס, CC1 און CC2, וואָס ווערן גענוצט פֿאַר PD קאָמוניקאַציע קאָנפיגוראַציע קאַנאַלן.
5. נאָר USB טיפּ-C צובינד קען געניצט ווערן
מיט די אויבנדערמאנטע אייגנשאפט, איז עס נאטירלעך אז מיר קענען אויך וויסן אז USB4 קען נאר ארבעטן דורך USB טיפ-C קאנעקטארס. אין פאקט, נישט נאר USB PD, נאר אויך אין אנדערע נייע סטאנדארטן פון USB-IF, איז עס נאר אנwendבאר צו טיפ-C.
6. קען זיין צוריק-קאמפאטיבל מיט פריערדיגע פראטאקאלן
USB4 קען גענוצט ווערן צוזאַמען מיט USB 3 און USB 2 דעווייסעס און פּאָרטן. דאָס הייסט, עס קען צוריקווערטיק זיין קאָמפּאַטיבל מיט פריערדיקע פּראָטאָקאָל סטאַנדאַרדן. אָבער, USB 1.0 און 1.1 ווערן נישט געשטיצט. איצט זענען די אינטערפייסעס וואָס נוצן דעם פּראָטאָקאָל כּמעט פֿאַרשוואונדן פֿון מאַרק.
זיכער, ווען מען פארבינדט א USB4 דעווייס צו א USB 3.2 פארט, קען עס נישט טראנסמיטירן מיט א שנעלקייט פון 40 Gbps. און די אלטמאדישע USB 2 אינטערפייס וועט נישט ווערן שנעלער נאר ווייל עס איז פארבונדן צו א USB4 אינטערפייס.
פּאָסט צייט: 21סטן יולי 2025
