Fampidirana ny USB 4

Fampidirana ny USB 4

USB4 no rafitra USB voalaza ao amin'ny famaritana USB4. Navoakan'ny USB Developers Forum ny version 1.0 tamin'ny 29 Aogositra 2019. Ny anarana feno an'ny USB4 dia Universal Serial Bus Generation 4. Mifototra amin'ny teknolojia fandefasana angona "Thunderbolt 3" izay novolavolain'ny Intel sy Apple izy io. Ny hafainganam-pandehan'ny fandefasana angona an'ny USB4 dia mety hahatratra 40 Gbps, izay avo roa heny noho ny hafainganam-pandehan'ny USB 3.2 (Gen2×2) farany indrindra.

Tsy tahaka ny fenitra protocole USB teo aloha, ny USB4 dia mitaky connecteur USB-C ary mila ny fanohanan'ny USB PD ho an'ny famatsiana herinaratra. Raha ampitahaina amin'ny USB 3.2, dia ahafahana mamorona tonelina DisplayPort sy PCI Express. Ity maritrano ity dia mamaritra fomba iray hizarana rohy haingam-pandeha tokana amin'ny karazana fitaovana terminal maromaro, izay afaka mitantana tsara indrindra ny fandefasana angona araka ny karazana sy ny fampiharana. Ny vokatra USB4 dia tsy maintsy manohana ny throughput 20 Gbit/s ary afaka manohana ny throughput 40 Gbit/s. Na izany aza, noho ny fandefasana tonelina, rehefa mandefa angona mifangaro, na dia alefa amin'ny tahan'ny 20 Gbit/s aza ny angona, dia mety ho ambony kokoa noho ny an'ny USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2) ny tahan'ny fandefasana angona tena izy.

Mizara roa ny USB4: 20Gbps sy 40Gbps. Mety hanolotra ny hafainganam-pandeha 40Gbps an'ny Thunderbolt 3 na ny hafainganam-pandeha 20Gbps ambany kokoa ireo fitaovana manana interface USB4 eny an-tsena. Raha te hividy fitaovana manana hafainganam-pandeha ambony indrindra ianao, izany hoe 40Gbps, dia tsara kokoa ny manamarina ny fepetra takiana alohan'ny hividianana. Ho an'ny toe-javatra mitaky fifindrana haingam-pandeha, ny fisafidianana ny USB 3.1 C TO C mety dia tena ilaina satria io no mpitondra fototra hahazoana ny tahan'ny 40Gbps.

Maro ny olona very hevitra momba ny fifandraisana misy eo amin'ny USB4 sy Thunderbolt 4. Raha ny marina, samy naorina mifototra amin'ny protocole fototry ny Thunderbolt 3 ny Thunderbolt 4 sy ny USB4. Mifameno izy ireo ary mifanaraka. Type-C avokoa ny interface, ary 40 Gbps ny hafainganam-pandeha ambony indrindra ho an'izy roa.

Voalohany indrindra, ny tariby USB4 izay resahina dia ny fenitry ny fandefasana USB, izay famaritana protocole mifandraika amin'ny fahombiazana sy ny fahombiazan'ny fandefasana USB. Azo takarina ho "taranaka fahefatra" amin'ity famaritana ity ny USB4.

Ny protocole fandefasana USB dia natolotr'ireo orinasa maro, anisan'izany ny Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, ary Nortel tamin'ny 1994. Navoaka tamin'ny endrika USB V0.7 izy io tamin'ny 11 Novambra 1994. Tatỳ aoriana, ireo orinasa ireo dia nanangana fikambanana tsy mitady tombombarotra mba hampiroboroboana sy hanohanana ny USB tamin'ny 1995, nomena anarana hoe USB Implementers Forum, izay USB-IF mahazatra, ary ny USB-IF ankehitriny dia fikambanana mpanitsy fenitra USB.

Tamin'ny 1996, nanolotra tamin'ny fomba ofisialy ny famaritana ny USB1.0 ny USB-IF. Na izany aza, 1.5 Mbps monja ny tahan'ny fandefasana ny USB1.0, 5V/500mA ny courant avo indrindra, ary tamin'izany fotoana izany, vitsy dia vitsy ny fitaovana periferika nanohana USB, ka mahalana vao namorona mivantana ny interface USB eo amin'ny motherboard ny mpanamboatra motherboard.

▲USB 1.0

Tamin'ny Septambra 1998, namoaka ny famaritana ny USB 1.1 ny USB-IF. Nampitomboina ho 12 Mbps ny tahan'ny fandefasana tamin'ity indray mitoraka ity, ary nohavaozina ny antsipiriany ara-teknika sasany tao amin'ny USB 1.0. Nijanona ho 5V/500mA ny courant avo indrindra.

Tamin'ny Aprily 2000, nampidirina ny fenitra USB 2.0, miaraka amin'ny tahan'ny fandefasana 480 Mbps, izay 60MB/s. Avo 40 heny noho ny USB 1.1 izany. Ny courant avo indrindra dia 5V/500mA, ary mampiasa endrika 4-pin. Mbola ampiasaina hatramin'izao ny USB 2.0 ary azo lazaina fa ny fenitra USB maharitra indrindra.

Nanomboka tamin'ny USB 2.0, ny USB-IF dia nampiseho ny "talenta miavaka" nananany tamin'ny fanovana anarana.

Tamin'ny Jona 2003, ny USB-IF dia nanova ny anaran'ny fepetra takiana sy ny fenitra USB, ka nanova ny USB 1.0 ho USB 2.0 Low-Speed ​​version, USB 1.1 ho USB 2.0 Full-Speed ​​version, ary USB 2.0 ho USB 2.0 High-Speed ​​version.

Na izany aza, tsy dia nisy fiantraikany firy tamin'ny toe-draharaha ankehitriny tamin'izany fotoana izany io fiovana io, satria efa nandao ny sehatra ara-tantara ny USB 1.0 sy 1.1.

Tamin'ny Novambra 2008, ny USB 3.0 Promoter Group, izay ahitana ireo orinasa goavambe toa an'i Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC, ary ST-NXP, dia nahavita ny fenitra USB 3.0 ary namoaka izany ampahibemaso. Ny anarana ofisialy nomena dia "SuperSpeed". Ny USB Promoter Group no tompon'andraikitra voalohany amin'ny famolavolana sy ny famolavolana ny fenitra andiany USB, ary amin'ny farany dia hatolotra ny USB-IF ho an'ny fitantanana ireo fenitra ireo.

Mahatratra 5.0 Gbps, izay 640MB/s, ny tahan'ny fandefasana ambony indrindra amin'ny USB 3.0. 5V/900mA ny courant avo indrindra. Mifanaraka tanteraka amin'ny 2.0 izy io ary manohana ny fandefasana angona "full-duplex" (izany hoe, afaka mandray sy mandefa angona miaraka izy, raha antsasaky ny duplex kosa ny USB 2.0), ary manana fahaiza-mitantana herinaratra tsara kokoa sy endri-javatra hafa.

Mitovy amin'ny an'ny USB 2.0 ny endriky ny USB 3.0, ary natao manokana ho an'ny USB 3.0 kosa ireo pin 4 voalohany. Noho izany, azonao fantarina amin'ny alalan'ireo pin ireo raha USB 2.0 na USB 3.0 ilay izy.

Tamin'ny Jolay 2013, navoaka ny USB 3.1, miaraka amin'ny hafainganam-pandehan'ny fandefasana 10 Gbps (1280 MB/s), izay milaza ho SuperSpeed+, ary ny voltazy ambony indrindra azo atao amin'ny famatsiana herinaratra dia nampiakarina ho 20V/5A, izay 100W.

Niharihary ihany koa ny fanavaozana ny USB 3.1 raha oharina amin'ny USB 3.0. Na izany aza, tsy ela taorian'izay, ny USB-IF dia nanova ny anaran'ny USB 3.0 ho USB 3.1 Gen1, ary ny USB 3.1 ho USB 3.1 Gen2.

Niteraka olana ho an'ny mpanjifa ity fanovana anarana ity satria maro ireo mpivarotra tsy marina no nanamarika fotsiny ny vokatra ho manohana USB 3.1 tao anaty fonosana nefa tsy nanondro raha Gen1 na Gen2 izany. Raha ny marina, tena samy hafa ny fahombiazan'ny fandefasana ireo roa ireo, ary mety ho latsaka an-kady ny mpanjifa. Noho izany, ity fanovana anarana ity dia fihetsika ratsy ho an'ny ankamaroan'ny mpanjifa.

Tamin'ny Septambra 2017, navoaka ny USB 3.2. Ao anatin'ny USB Type-C, manohana fantsona roa 10 Gbps ho an'ny fandefasana angona izy io, miaraka amin'ny hafainganam-pandeha hatramin'ny 20 Gb/s (2500 MB/s), ary mbola 20V/5A ny courant avo indrindra. Misy fanatsarana kely ihany koa ny lafiny hafa.

▲Ny fizotran'ny fanovana ny anaran'ny USB

Na izany aza, tamin'ny taona 2019, niova anarana hafa ny USB-IF. Novaina ho USB 3.2 Gen1 ny USB 3.1 Gen1 (izay USB 3.0 tany am-boalohany), USB 3.1 Gen2 (izay USB 3.1 tany am-boalohany) ho USB 3.2 Gen2, ary USB 3.2 ho USB 3.2 Gen 2×2.

Ankehitriny sy ny Hoavy: Ny Fandrosoan'ny USB4

Ankehitriny rehefa tonga amin'ny USB4 isika, andeha hojerentsika ny fanavaozana sy ny fanatsarana ity fenitra protocole vaovao ity. Voalohany indrindra, satria fanavaozana avy amin'ny "3" mankany amin'ny "4" ity, dia tsy maintsy ho lehibe ny fanatsarana.

Mifototra amin'ny fampahalalana rehetra nangoninay, ireto avy ny endri-javatra vaovaon'ny USB4:

1. Hafainganam-pandeha ambony indrindra amin'ny fandefasana 40 Gbps:

Amin'ny alàlan'ny fandefasana fantsona roa sosona, ny hafainganam-pandeha ambony indrindra ara-teorika an'ny USB4 dia tokony ho afaka hahatratra 40 Gbps, izay mitovy amin'ny an'ny Thunderbolt 3 (antsoina hoe "Thunderbolt 3" etsy ambany).

Raha ny marina, ny USB4 dia hanana hafainganam-pandeha telo amin'ny fandefasana: 10 Gbps, 20 Gbps, ary 40 Gbps. Koa raha te hividy fitaovana manana hafainganam-pandeha ambony indrindra ianao, izany hoe 40 Gbps, dia tsara kokoa raha manamarina ny fepetra takiana alohan'ny hividiananao azy.

2. Mifanaraka amin'ny interface Thunderbolt 3:

Mety hifanaraka amin'ny interface Thunderbolt 3 ihany koa ny fitaovana USB4 sasany (tsy ny rehetra). Izany hoe, raha manana interface USB4 ny fitaovanao, dia mety ho azo atao koa ny mampifandray fitaovana Thunderbolt 3 any ivelany. Na izany aza, tsy voatery izany. Miankina amin'ny fihetsiky ny mpanamboatra ny maha-mifanaraka azy na tsia.

3. Fahaiza-manao fizarana loharanon-karena amin'ny bandwidth dinamika:

Raha mampiasa ny seranana USB4 ianao sady mampiasa azy io koa mba hampifandraisana efijery sy hamindrana angona, dia hizara ny bandwidth mifanaraka amin'izany ny seranana araka ny toe-javatra. Ohatra, raha 20%-n'ny bandwidth ihany no ilain'ny horonan-tsary mba hampandehanana efijery 1080p, dia azo ampiasaina amin'ny asa hafa ny 80%-n'ny bandwidth sisa. Tsy azo natao izany tamin'ny USB 3.2 sy ny vanim-potoana teo aloha. Talohan'izay, ny fomba fiasan'ny USB dia ny mifandimby.

4. Ireo fitaovana USB4 rehetra dia hanohana USB PD

Ny USB PD dia USB Power Delivery (USB power transmission), izay iray amin'ireo protocole famandrihana haingana mahazatra amin'izao fotoana izao. Namboarin'ny fikambanana USB-IF ihany koa izy io. Ity famaritana ity dia afaka mahatratra voltazy sy courant ambony kokoa, miaraka amin'ny fifindran'ny herinaratra ambony indrindra mahatratra hatramin'ny 100W, ary azo ovaina malalaka ny lalana fifindran'ny herinaratra.

Araka ny fitsipiky ny USB-IF, ny endrika mahazatra amin'ny interface famandrihana USB PD amin'izao fotoana izao dia tokony ho USB Type-C. Ao amin'ny interface USB Type-C, misy pin roa, CC1 sy CC2, izay ampiasaina amin'ny fantsona fifandraisana PD.

5. Ny interface USB Type-C ihany no azo ampiasaina

Noho io endri-javatra etsy ambony io dia ara-dalàna raha fantatsika ihany koa fa ny USB4 dia afaka miasa amin'ny alàlan'ny connecteur USB Type-C ihany. Raha ny marina, tsy ny USB PD ihany, fa amin'ny fenitra USB-IF farany hafa koa, dia mihatra amin'ny Type-C ihany izany.

6. Azo ampifanarahana amin'ny protocole taloha

Azo ampiasaina miaraka amin'ny fitaovana sy seranana USB 3 sy USB 2 ny USB4. Izany hoe, mety hifanaraka amin'ny fenitra protocole teo aloha izy io. Na izany aza, tsy tohana ny USB 1.0 sy 1.1. Amin'izao fotoana izao, saika nanjavona eny an-tsena ireo interface mampiasa ity protocole ity.

Mazava ho azy, rehefa mampifandray fitaovana USB4 amin'ny seranana USB 3.2 izy dia tsy afaka mandefa amin'ny hafainganam-pandeha 40 Gbps. Ary ny interface USB 2 taloha dia tsy ho haingana kokoa noho ny fifandraisana amin'ny interface USB4 fotsiny.