Die Ultieme Gids tot USB4 Van 40 Gbps Spoed, Dinamiese Bandwydte tot Volfunksionele Een-Kabelverbinding
Sedert die ontstaan van USB4 het ons talle artikels en skakels gepubliseer om relevante inligting te deel. Die gewildheid is egter so hoog dat mense oral oor die USB4-mark vra. Vanaf die vroeë USB 1.0-era en die 1.5 Mbps-data-oordragkoppelvlak, het USB deur verskeie generasies gegaan. Daar was verskeie spesifikasies soos USB 1.0, USB 2.0 en USB 3.0, en die koppelvlakvorms en -ontwerpskemas het USB Tipe-A, USB Tipe-B en die tans mees algemene USB Tipe-C, ens. ingesluit. USB4 het nie net 'n vinniger oordragspoed nie, maar het ook beter versoenbaarheid (ondersteun terugwaartse versoenbaarheid, dit wil sê versoenbaarheid met laer weergawes). Dit kan byna alle toestelle meer doeltreffend koppel en laai. As jou foon, rekenaar, monitor, drukker, ens. almal USB4 ondersteun, dan benodig jy teoreties slegs 'n datakabel wat USB4 ondersteun om die toestelle te koppel, wat die tuiskantoor baie geriefliker maak. Jy hoef nie meer verskeie koppelvlak-omskakelingskabels te koop nie. Daarom kan USB4 ons werkmodus meer divers en gerieflik maak. Daarbenewens is nog 'n merkwaardige kenmerk van USB4 dat dit na verwagting toegepas sal word in randtoestelle wat kunsmatige intelligensie-berekening ondersteun.
01 USB4 teenoor USB3.2
USB 3.2 is 'n nuwe standaard wat deur die USB-IF-organisasie vrygestel is. Dit is eintlik reeds in September 2017 bekendgestel. Vanuit 'n tegniese perspektief is USB 3.2 'n verbetering en aanvulling op USB 3.1. Die kernverandering is dat die data-oordragspoed verhoog is na 20 Gbps, en die koppelvlak volg steeds dieTipe-Cskema wat in die USB 3.1-era gevestig is, ondersteun nie meer Tipe-A en Tipe-B-koppelvlakke nie. Beide USB4 en USB3.2 gebruik Tipe-C-koppelvlakke, maar USB4 is baie meer kompleks. USB4 ondersteun gelyktydige oordrag en ontvangs van gasheer-tot-gasheer, PCI Express® (PCIe®), DisplayPort-klank/video en USB-data deur dieselfde Tipe-C-koppelvlak op dieselfde skakel. Twee USB4-gashere kan IP-datapakkette deur die gasheer-tot-gasheer-tonnel uitruil; DisplayPort- en USB-tonneloordrag beteken dat klank, video, data en krag deur dieselfde koppelvlak oorgedra kan word, wat baie vinniger is as om USB3.2 te gebruik. Boonop kan PCIe-tonneloordrag hoë bandwydte, lae latensie bied en hoë deurset bereik vir grootkapasiteitberging, randkunsmatige intelligensie en ander gebruiksgevalle.
USB4 integreer twee transmissie- en ontvangskanale in 'n enkele USB-C-koppelvlak, met 'n tempo van tot 20 Gbps en40 Gbps, en elke kanaal kan 'n datatempo van ongeveer 10 Gbps of 20 Gbps hê. Vir skyfie-ontwikkelaars is hierdie data baie belangrik. Hulle moet weet dat in die Thunderbolt3-modus die datatempo op elke transmissie- en ontvangskanaal 10.3125 Gbps of 20.625 Gbps is. In die tradisionele USB-modus loop slegs een transmissie-/ontvangskanaal teen 'n tempo van5 Gbps (USB3.0) or 10 Gbps (USB3.1), terwyl die twee kanale van USB3.2 teen 'n tempo van 10 Gbps loop.
Wat duursaamheid betref, is die kragdraende komponente van die Tipe-C-koppelvlak hoofsaaklik die eksterne metaalomhulsel, wat sterker en minder geneig is tot skade. Die sentrale datakanaal word beskerm deur 'n boogvormige deksel, wat dit moeilik maak om beskadig te word. Die ontwerpvereistes dui daarop dat dieUSB Tipe-Ckan meer as 10 000 inproppe en ontkoppelpunte weerstaan sonder om beskadig te word. Indien bereken op grond van 3 inproppe en ontkoppelpunte per dag, kan die USB Tipe-C-koppelvlak vir ten minste 10 jaar gebruik word.
02 Versnelde Ontplooiing van USB4
Na die amptelike vrystelling van die USB 3.2-protokol het die USB-organisasie die spesifikasies van USB 4 binne 'n kort tydjie aangekondig. Anders as vorige standaarde soosUSB 3.2, wat gebaseer was op die USB se eie protokol, neem USB 4 nie meer die USB-spesifikasies op sy fundamentele vlak aan nie, maar eerder die Thunderbolt 3-protokol wat Intel volledig bekend gemaak het. Dit is die grootste verandering in die ontwikkeling van USB oor die afgelope paar dekades. Wanneer 'n Tipe-C-aansluiting vir verbinding gebruik word, vervang die funksies van USB4 dié van USB 3.2, en USB 2.0 kan gelyktydig loop. USB 3.2 Enhanced SuperSpeed bly die basiese infrastruktuur vir "USB-data"-oordrag op die USB 4 fisiese lyn. Die grootste verskil tussen USB4 en USB 3.2 lê daarin dat USB4 verbindingsgerig is. USB4 is ontwerp met tonnels om data van verskeie protokolle gesamentlik op 'n enkele fisiese koppelvlak oor te dra. Dus kan die spoed en kapasiteit van USB4 dinamies gedeel word. USB4 kan ander vertoonprotokolle of gasheer-tot-gasheer-kommunikasie ondersteun terwyl data-oordrag aan die gang is. Daarbenewens het USB4 die kommunikasiespoed verhoog van 20 Gbps (Gen2x2) van USB 3.2 na40 Gbps (Gen3x2)op dieselfde dubbelbaan-, dubbelsimpleks-argitektuur.
USB4 bereik nie net hoëspoed-USB (gebaseer op USB3) nie, maar definieer ook vertoontunnels gebaseer op DisplayPort en laai/bergingtunnels gebaseer op PCIe.
Skerm-aspek: Die skermtunnelprotokol van USB4 is gebaseer op DisplayPort 1.4a. DP 1.4a self ondersteun8k teen 60Hz or 4k teen 120HzDie USB4-gasheer moet DisplayPort op alle stroomafpoorte ondersteun. As jy die USB 4-poort gebruik om gelyktydig video en data oor te dra, sal die poort bandwydte dienooreenkomstig toeken. Dus, as die video slegs 20% van die bandwydte benodig om jou 1080p-monitor (wat ook 'n spilpunt is) aan te dryf, kan die oorblywende 80% van die video gebruik word om lêers vanaf 'n eksterne SSD oor te dra.
In terme van PCIe-tonnels: Die ondersteuning vir PCIe deur USB4-gashere is opsioneel. USB4-hubs moet PCIe-tunnels ondersteun en 'n interne PCIe-skakelaar moet teenwoordig wees.
'n Belangrike deel van die USB 4-spesifikasie is die vermoë om die hoeveelheid beskikbare hulpbronne dinamies aan te pas wanneer video en data deur dieselfde verbinding gestuur word. Veronderstel dus dat jy 'n maksimum van40 Gbps USB 4en kopieer groot lêers vanaf 'n eksterne SSD en voer dit na 'n 4K-skerm uit. Veronderstel die videobron benodig ongeveer 12.5 Gbps. In hierdie geval sal USB 4 die oorblywende 27.5 Mbps aan die rugsteunskyf toewys.
USB-C stel "alternatiewe modus" bekend, wat die vermoë is om DisplayPort/HDMI-video vanaf 'n Tipe-C-poort oor te dra. Die huidige 3.x-spesifikasie bied egter nie 'n goeie metode om hulpbronne te verdeel nie. Volgens Saunders kan die DisplayPort alt-modus die bandwydte tussen USB-data en videodata presies in 50/50 verdeel, terwyl die HDMI alt-modus nie die gelyktydige gebruik van USB-data toelaat nie.
USB4 definieer 'n standaard van 40 Gbps, wat dinamiese deel van bandwydte moontlik maak sodat 'n enkele datakabel verskeie funksies kan vervul. Met USB4 is dit moontlik om PCIe gelyktydig oor te dra en data oor 'n enkele lyn te vertoon, tesame met tradisionele USB-funksies, en selfs krag te verskaf (via USB PD) op 'n baie gerieflike manier. In die toekoms kan die meeste randapparatuur, of dit nou hoëspoednetwerke, eksterne grafiese kaarte, hoëdefinisie-skerms, grootkapasiteit-hoëspoed-bergingstoestelle, of selfs een masjien en 'n ander masjien is, met mekaar verbind word deur 'n Tipe-C-koppelvlak. Boonop, as hierdie toestelle 'n USB4-hub implementeer, kan jy ook meer toestelle in serie of takke van hierdie toestelle koppel, wat uiters gerieflik is.
Plasingstyd: 20 Okt-2025
