账号:
密码:
CTIMES / 文章 /   
USB 4实现更高传输速度
最被期待的USB版本

【作者: 王岫晨】2021年04月01日 星期四

浏览人次:【2361】
  

USB是技术应用的最成功案例之一。在过去20年来,USB通用标准一直都是有线数据和电源传输的中心。但是近年来,由於USB 3.x的标准具有多种不同电缆类型,使得情况变得有些混乱。另外,将多个连接标准纳入其中的一部分,这也变得更加令人困惑。



图一 : USB 3.x的标准具有多种不同介面类型,使用上也令人困惑。
图一 : USB 3.x的标准具有多种不同介面类型,使用上也令人困惑。

USB 4就是为了解决这个问题而生。USB 4使用单一标准连接器,也就是USB type-C,并将多个连接标准整合在一起。USB 4标准在Intel的第11代Core处理器,以及从MacBook Air、MacBook Pro 13和Mac mini开始的Apple Silicon Macs中都开始支援该标准。


USB 4规格发表时间在2019年底,一般来说,一旦新标准首次公布後,通常需要18个月左右的时间让设备进入市场。目前有大约超过50家的公司叁与了USB标准的开发,特别值得注意的是USB Promoter Group的支持者,包括了苹果、惠普、英特尔、微软、意法半导体和德州仪器等。


Thunderbolt发展状况

所有USB 4设备和介面将主动与Thunderbolt设备兼容,来实现单一线缆的超快速数据传输以及高速设备充电。

在过去几年中,产生困惑的原因之一,是来自於Apple提出而由英特尔设计的Thunderbolt快速数据传输技术。现在市场上有超过400种配备Thunderbolt 3的PC,以及450种兼容的周边设备。


在今天,Thunderbolt可以透过USB-C连接器来运作(以前在USB-C普及之前,它可以透过DisplayPort连接线进行数据传输工作)。我们要先来了解一下Thunderbolt存在的两个关键问题:


首先,并非所有设备都具有Thunderbolt接囗,除非设计人员已经掌握了规格表,否则就会搞不清楚究竟有哪些设备支援或者不支援Thunderbolt。这混乱主要是因为USB-C接囗可以是Thunderbolt介面,但也可以是标准USB 3.x介面,或者现在的USB 4介面。


第二,在於即使它们看起来相同,然而相同的设备上,也可以同时具有与Thunderbolt相容的接囗,和一些与Thunderbolt不相容的接囗。这常为使用者带来非常大的困扰。


将Thunderbolt兼容USB 4

为了简化起见,英特尔已经宣布其在Thunderbolt上的工作交由USB Promoter Group来接手,该组织将负责定义USB的标准。这意味着Thunderbolt基本上将成为USB 4的基础技术,因此,所有USB 4设备和介面将主动与Thunderbolt设备兼容,来实现单一线缆的超快速数据传输以及高速设备充电。


而设备制造商也将能够在不向英特尔支付专利费用的情况下,制造新的Thunderbolt相容设备,这将使得该技术的采用变得更容易而没有门槛。


英特尔现在也正在将Thunderbolt 3整合到英特尔的CPU中,这项工作已经开始於英特尔2019年生产的第十代Core处理器上。


USB 4特色


图二 : USB 4将带来许多应用上的好处,提供更快的传输速度。
图二 : USB 4将带来许多应用上的好处,提供更快的传输速度。

在2020年发布的USB 4,是USB标准最被期待的版本。事实上,USB 4是USB标准中的最新版本,它可以提供更快的传输速度。正如USB Promoter小组所宣布的那样,最新的USB标准将包括Thunderbolt 3,这不仅能提高传输速度,并将与许多现有的标准相容


要了解USB 4和USB 3.1之间的区别,可以比较一下该技术发展的层次。USB 3.0於2008年首次亮相,传输速度为5 Gbps ,而USB-C(或Type-C)是在2014年首次亮相,它使用了USB 3.1技术,新的连接器介面取代了旧的设计。至於USB 3.2是於2017年发布,可提供高达20 Gbps的传输速率。


与以前的USB 版本相比,新的USB 4标准具有三个主要优点:


第一,最高速度为40 Gbps:透过使用两条通道电缆,某些设备将能够以40 Gbps的速度运行,该速度与Thunderbolt 3相同


第二,与Thunderbolt 3设备相容:某些USB 4设备将可以与Thunderbolt 3设备一起使用,它还向下相容了 USB 3.2、USB 3.1、USB 3.0、USB 2.0等。


第三,提供更好的视讯和数据频宽分配:如果使用者同时使用USB 4传输视讯和数据,则会相对应地分配频宽。举例来说,如果视讯传输需要占用到20%的频宽,则剩馀的80%将分配用於传输数据。


结语

USB 4将带来许多应用上的好处,包括更快的传输速度、更好的视讯频宽管理,以及与Thunderbolt 3的相容性。


与过去其他USB版本的命名方式不同,USB 4标准的正式写法,是在版本号码前没有空格。虽然大多数人可能会将其写为有空格的USB 4,但要注意的是官方名称是USB4。USB Promoter Group删除空格的目的,是希??能将重点从版本号码转移到品牌名称上。因为在未来,USB 4的发展并不打算进入4.0、4.1、4.2版本的演进,该组织希??USB 4尽可能简单。



图三 : USB 4速度可达到40Gbps
图三 : USB 4速度可达到40Gbps

【技术线上】USB发展历史


●1995年:USB 1.0首次问世,紧随其後的是USB 1.1,它也可以与较旧的设备一起使用。同时导入了众所皆知的USB接囗。


●1998年:iMac G3是第一款大众市场PC,它采用USB取代了串列和并列接囗。


●2000年:USB 2.0进入竞争状态,并开始提供了一些电源传输选项,该标准也是为手机充电的先驱。同时USB随身碟同时问世。


●2008年:USB 3.0首次亮相,传输速度达到5Gbps。USB 3.1是升级版本。


●2014年:USB-C或USB Type-C首次问世。它使用了USB 3.1技术,也具有取代旧式USB接囗的新连接器。有点类似苹果公司的Lightning介面一样,它是对称的,可以不同方向??入。


●2017年:市场首次讨论了USB 3.2,该标准可提供高达20Gbps的数据速率。USB 3.2在2019年上市。以下比较一下USB 3.2各代的速度差异。


★USB 3.2 Gen 1称为USB 3.0,最高速度5 Gbps。


★USB 3.2 Gen 2称为USB 3.1,最高速度10 Gbps。


★USB 3.2 Gen 2x2,普遍被认为是USB 3.2,最高速度可达20Gbps。


●2019年:USB 3.2在市面上推出相关产品,同时宣布USB 4。


●2020年:Apple Silicon Mac和Intel的第11代Core处理器均开始支援USB 4。


相关文章
手机NFC加速普及 创新消费支付新体验
高效能MCU促进产业快速改变
意法半导体收购Norstel AB 强化碳化矽产业供应链
ST和Exagan携手开启GaN发展新章节
为技术找到核心 多元化半导体持续创新
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新品
OMAP 4处理器
原厂/品牌:TI
供应商:TI
產品類別:CPU/MPU
MOSFET驱动器
原厂/品牌:TI
供应商:TI
產品類別:Power
Pad(MID) SiP Turnkey Solution
原厂/品牌:鉅景
供应商:鉅景
產品類別:RF
  相关新闻
» 台湾三星全新「线上视讯手译服务」於9/23国际手语日启动
» 慧荣布局边缘AI应用,战略投资Deep Vision
» 疫後经济创新创业找商机 资源聚合推动迈向国际
» UL:全球企业迈向五大创新与安全趋势
» 安富利与Cognian展开策略合作 扩展全球物联网运用
  相关产品
» 讯连科技U会议提供远距教学及视讯会议安全、互动性及便於管理
» 意法半导体8x8区测距飞行时间感测器创新应用
» u-blox全新PointPerfect GNSS定位校正服务具有公分级准确度
» 意法半导体 LED电视200W数位电源解决方案满足节能设计高标准
» 意法半导体推出单晶片 GaN 闸极驱动器

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2021 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw