USB 4 киришүү

USB 4 киришүү

USB4 USB4 спецификациясында көрсөтүлгөн USB системасы. USB Developers Forum 2019-жылдын 29-августунда өзүнүн 1.0 версиясын чыгарды. USB4тин толук аталышы - Universal Serial Bus Generation 4. Ал Intel жана Apple биргелешип иштеп чыккан "Thunderbolt 3" маалыматтарды берүү технологиясына негизделген. USB4 маалымат берүү ылдамдыгы 40 Гбит/сек чейин жетиши мүмкүн, бул эң акыркы чыгарылган USB3×en2 ылдамдыгынан эки эсе көп).

Мурунку USB протоколунун стандарттарынан айырмаланып, USB4 USB-C туташтыргычын талап кылат жана кубат менен камсыздоо үчүн USB PD колдоосуна муктаж. USB 3.2 менен салыштырганда, ал DisplayPort жана PCI Express туннелдерин түзүүгө мүмкүндүк берет. Бул архитектура бир жогорку ылдамдыктагы шилтемени бир нече терминалдык түзүлүштөр менен динамикалык бөлүшүү ыкмасын аныктайт, ал түрү жана колдонмосу боюнча маалыматтарды берүүнү эң жакшы башкара алат. USB4 өнүмдөрү 20 Гбит/сек өткөрүү жөндөмдүүлүгүн колдоого алышы керек жана 40 Гбит/сек өткөрүү жөндөмдүүлүгүн колдоого алат. Бирок, туннелдик берүүдөн улам, аралаш маалыматтарды өткөрүп жатканда, маалыматтар 20 Гбит/сек ылдамдыкта берилсе да, иш жүзүндө берилиштерди өткөрүү ылдамдыгы USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2) ылдамдыгынан жогору болушу мүмкүн.

USB4 эки версияга бөлүнөт: 20Gbps жана 40Gbps. Базарда жеткиликтүү USB4 интерфейси бар түзмөктөр Thunderbolt 3 40Gbps ылдамдыгын же 20Gbps кыскартылган версиясын сунуш кылышы мүмкүн. Эгер сиз эң жогорку өткөрүү ылдамдыгы, башкача айтканда, 40 Гбит/сек. аппаратты сатып алгыңыз келсе, сатып алуудан мурун спецификацияларды текшерип көрүңүз. Жогорку ылдамдыктагы берүүнү талап кылган сценарийлер үчүн ылайыктуу USB 3.1 C TO Cти тандоо өтө маанилүү, анткени ал 40 Гбит/сек ылдамдыкка жетүү үчүн негизги алып жүрүүчү болуп саналат.

Көптөгөн адамдар USB4 жана Thunderbolt 4 ортосундагы мамиле жөнүндө чаташышат. Чындыгында, Thunderbolt 4 жана USB4 экөө тең Thunderbolt 3 протоколунун негизинде курулган. Алар бири-бирин толуктап турат жана бири-бирине шайкеш келет. Интерфейстердин бардыгы Type-C жана максималдуу ылдамдыгы экөөнө тең 40 Гбит/сек.

Биринчиден, биз айтып жаткан USB4 кабели - бул USB өткөрүү стандарты, ал USB өткөрүүнүн натыйжалуулугуна жана натыйжалуулугуна байланыштуу протоколдун спецификациясы. USB4 бул спецификациянын "төртүнчү мууну" катары түшүнсө болот.

USB өткөрүү протоколу 1994-жылы Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC жана Nortel сыяктуу бир нече компаниялар тарабынан биргелешип сунушталган жана иштелип чыккан. Ал 1994-жылы 11-ноябрда USB V0.7 версиясы катары чыгарылган. Кийинчерээк бул компаниялар 1995-жылы USB, USB-Implementers Forum деп аталган жана колдоо көрсөтүү үчүн коммерциялык эмес уюм түзүшкөн. USB стандартташтыруу уюму.

1996-жылы USB-IF расмий түрдө USB1.0 спецификациясын сунуштаган. Бирок, USB1.0 өткөрүү ылдамдыгы 1,5 Мбит/сек гана болгон, максималдуу чыгаруу агымы 5V/500mA болгон жана ошол учурда USB-ди колдогон перифериялык түзүлүштөр өтө аз болчу, андыктан эне платасынын өндүрүүчүлөрү USB интерфейстерин сейрек түз эле энелик платада иштеп чыгышкан.

▲USB 1.0

1998-жылы сентябрда USB-IF USB 1.1 спецификациясын чыгарган. Бул жолу өткөрүү ылдамдыгы 12 Мбит/сек чейин көбөйтүлүп, USB 1.0догу кээ бир техникалык деталдар оңдолду. Максималдуу чыгаруу ток 5V / 500mA бойдон калууда.

2000-жылдын апрелинде USB 2.0 стандарты киргизилген, анын берүү ылдамдыгы 480 Мбит/сек, бул 60 Мб/сек. Бул USB 1.1ден 40 эсе көп. Максималдуу чыгаруу агымы 5V / 500mA болуп саналат жана ал 4 пин дизайнын кабыл алат. USB 2.0 ушул күнгө чейин колдонулуп келет жана эң узун USB стандарты деп айтууга болот.

USB 2.0ден баштап, USB-IF атын өзгөртүүдө өзүнүн “уникалдуу талантын” көрсөттү.

2003-жылдын июнь айында USB-IF USB спецификацияларын жана стандарттарын өзгөртүп, USB 1.0ди USB 2.0 Төмөн ылдамдыктагы версиясына, USB 1.1ди USB 2.0 Full-Speed версиясына жана USB 2.0ди USB 2.0 Жогорку ылдамдыктагы версиясына өзгөрттү.

Бирок, бул өзгөрүү ошол кездеги абалга анча деле таасир эткен жок, анткени USB 1.0 жана 1.1 негизинен тарыхый этаптан чыгып кеткен.

2008-жылы ноябрда Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC жана ST-NXP сыяктуу өнөр жай гиганттарынан турган USB 3.0 Promoter Group USB 3.0 стандартын бүтүрүп, аны коомчулукка чыгарган. Расмий аталышы "SuperSpeed" болгон. USB Promoter Group негизинен USB серияларынын стандарттарын иштеп чыгуу жана түзүү үчүн жооп берет жана стандарттар акыры USB-IFке башкаруу үчүн тапшырылат.

USB 3.0 максималдуу өткөрүү ылдамдыгы 5,0 Гбит/сек жетет, бул 640 МБ/сек. максималдуу чыгаруу ток 5V / 900mA болуп саналат. Ал 2.0 менен толук шайкеш келет жана толук дуплекстүү маалыматтарды берүүнү колдойт (б.а., ал бир эле учурда маалыматтарды кабыл алып жана жөнөтө алат, ал эми USB 2.0 жарым-дуплекс), ошондой эле кубаттуулукту башкаруу мүмкүнчүлүктөрүн жана башка өзгөчөлүктөргө ээ.

USB 3.0 9 пин дизайнын кабыл алат. Биринчи 4 төөнөгүч USB 2.0 менен бирдей, ал эми калган 5 төөнөгүч атайын USB 3.0 үчүн иштелип чыккан. Демек, сиз USB 2.0 же USB 3.0 экендигин төөнөгүчтөр аркылуу аныктай аласыз.

2013-жылдын июлунда USB 3.1 чыгарылды, берүүнүн ылдамдыгы 10 Гбит/сек (1280 МБ/сек) болгон, SuperSpeed+ деп ырасталат жана максималдуу жол берилген электр менен жабдуу чыңалуусу 100 Вт болгон 20В/5Ага чейин көтөрүлгөн.

USB 3.0 менен салыштырганда USB 3.1 жаңыртуу да абдан айкын болду. Бирок, көп өтпөй, USB-IF USB 3.0ди USB 3.1 Gen1, ал эми USB 3.1ди USB 3.1 Gen2 деп өзгөрттү.

Бул аталыштын өзгөрүшү керектөөчүлөр үчүн кыйынчылык жаратты, анткени көптөгөн абийирсиз соодагерлер өнүмдөрдү анын Gen1 же Gen2 экендигин көрсөтпөстөн таңгакта USB 3.1ди колдойт деп белгилешкен. Чынында, экөөнүн өткөрүү көрсөткүчтөрү такыр башкача жана керектөөчүлөр кокусунан тузакка түшүп калышы мүмкүн. Ошондуктан, бул аталышты өзгөртүү керектөөчүлөрдүн көпчүлүгү үчүн жаман кадам болду.

2017-жылдын сентябрында USB 3.2 чыгарылган. USB Type-C шартында, ал 20 Гб/с (2500 МБ/сек) ылдамдыгы менен, маалыматтарды берүү үчүн кош 10 Гбит/сек каналдарды колдойт, ал эми максималдуу чыгаруу ток дагы 20V/5A. Башка аспектилерде бир аз жакшыруулар бар.

▲USB атын өзгөртүү процесси

Бирок, 2019-жылы USB-IF башка аталышты өзгөртүү менен келди. Алар USB 3.1 Gen1ди (ал USB 3.0 түпнуска болгон) USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (ал түпнуска USB 3.1 болгон) USB 3.2 Gen2 жана USB 3.2ди USB 3.2 Gen 2×2 деп өзгөртүштү.

Азыр жана келечек: USB4тин секирик

Эми биз USB4 ге жеттик, келгиле, бул жаңы протокол стандартынын жаңыртууларын жана өркүндөтүлүшүн карап көрөлү. Биринчи кезекте, бул "3"ден "4"ге чейин муундар аралык жаңыртуу болгондуктан, жакшыртуу олуттуу болушу керек.

Биз чогулткан бардык маалыматтардын негизинде, USB4 жаңы мүмкүнчүлүктөрү төмөнкүдөй жалпыланган:

1. 40 Gbps максималдуу берүү ылдамдыгы:

Кош каналдуу берүү аркылуу USB4тин теориялык максималдуу берүү ылдамдыгы 40 Гбит/сек жетиши керек, бул Thunderbolt 3 (төмөндө “Thunderbolt 3” деп аталат) менен бирдей.

Чынында, USB4 үч өткөрүү ылдамдыгына ээ болот: 10 Gbps, 20 Gbps жана 40 Gbps. Демек, сиз эң жогорку өткөрүү ылдамдыгы, башкача айтканда, 40 Гбит/сек. аппаратты сатып алгыңыз келсе, сатып алардан мурун спецификацияларды текшерип алганыңыз оң.

2. Thunderbolt 3 интерфейстери менен шайкеш келет:

Кээ бир (баары эмес) USB4 түзмөктөрү Thunderbolt 3 интерфейстери менен шайкеш келиши мүмкүн. Башкача айтканда, эгер сиздин түзмөгүңүздө USB4 интерфейси болсо, Thunderbolt 3 түзмөгүн сырттан туташтыруу да мүмкүн. Бирок, бул милдеттүү эмес. Ал шайкеш келеби же жокпу, түзмөк өндүрүүчүнүн мамилесинен көз каранды.

3. Динамикалык өткөрүү жөндөмдүүлүгүн ресурстарды бөлүштүрүү мүмкүнчүлүгү:

Эгерде сиз USB4 портун дисплейди туташтыруу жана маалыматтарды өткөрүү үчүн колдонсоңуз, порт кырдаалга жараша тиешелүү өткөрүү жөндөмдүүлүгүн бөлүштүрөт. Мисалы, 1080p дисплейди иштетүү үчүн видео өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн 20% гана талап кылса, анда калган 80% өткөрүү жөндөмдүүлүгү башка тапшырмалар үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул USB 3.2 жана мурунку доорлордо мүмкүн эмес болчу. Ага чейин USB-нын иштөө режими кезектешип турчу.

4. USB4 түзмөктөрдүн баары USB PD колдойт

USB PD учурдагы негизги тез кубаттоо протоколдорунун бири болуп саналат USB Power Delivery (USB электр берүү) болуп саналат. Ошондой эле USB-IF уюму тарабынан иштелип чыккан. Бул спецификация жогорку чыңалууларга жана токтарга жетише алат, максималдуу электр өткөргүч 100 Вт чейин жетет жана электр энергиясын берүү багытын эркин өзгөртүүгө болот.

USB-IF жоболоруна ылайык, учурдагы USB PD кубаттоо интерфейсинин стандарттык формасы USB Type-C болушу керек. USB Type-C интерфейсинде PD байланыш конфигурациясынын каналдары үчүн колдонулган CC1 жана CC2 эки пин бар.

5. USB Type-C интерфейсин гана колдонсо болот

Жогорудагы өзгөчөлүк менен, албетте, биз USB4 USB Type-C туташтыргычтары аркылуу гана иштей аларын биле алабыз. Чынында, USB PD гана эмес, ошондой эле USB-IFтин башка акыркы стандарттарында, ал Type-C үчүн гана колдонулат.

6. Мурунку протоколдор менен артка шайкеш келиши мүмкүн

USB4 USB 3 жана USB 2 түзмөктөрү жана порттору менен бирге колдонулушу мүмкүн. Башкача айтканда, ал мурунку протокол стандарттарына артка шайкеш келиши мүмкүн. Бирок, USB 1.0 жана 1.1 колдоого алынбайт. Учурда бул протоколду колдонгон интерфейстер дээрлик базардан жок болуп кетти.

Албетте, USB4 түзмөгүн USB 3.2 портуна туташтырганда, ал 40 Гбит/сек ылдамдыкта өткөрө албайт. Эски модада USB 2 интерфейси USB4 интерфейсине туташкандыктан эле тезирээк болбойт.