USB 4 Муқаддима

USB 4 Муқаддима

USB4 системаи USB мебошад, ки дар мушаххасоти USB4 нишон дода шудааст. Форуми Developers USB версияи 1.0-и худро 29 августи 2019 нашр кард. Номи пурраи USB4 Universal Serial Bus Generation 4 мебошад. Он ба технологияи интиқоли маълумот "Thunderbolt 3", ки аз ҷониби Intel ва Apple таҳия шудаанд, асос ёфтааст. Суръати интиқоли маълумот аз USB4 метавонад то 40 Гбит / сонияро ташкил диҳад, ки суръати интиқоли USB4 ду маротиба аз суръати USBG2.2 мебошад.

Баръакси стандартҳои қаблии протоколи USB, USB4 пайвасткунаки USB-C-ро талаб мекунад ва барои таъмини барқ ба дастгирии USB PD ниёз дорад. Дар муқоиса бо USB 3.2, он имкон медиҳад, ки нақбҳои DisplayPort ва PCI Express эҷод кунанд. Ин меъморӣ усули ба таври динамикӣ мубодилаи як пайванди баландсуръатро бо намудҳои сершумори дастгоҳҳои терминал муайян мекунад, ки интиқоли маълумотро аз рӯи намуд ва барнома беҳтар идора карда метавонад. Маҳсулоти USB4 бояд интиқоли 20 Гбит/с-ро дастгирӣ кунад ва метавонад интиқоли 40 Гбит/с-ро дастгирӣ кунад. Аммо, аз сабаби интиқоли нақб, ҳангоми интиқоли маълумоти омехта, ҳатто агар маълумот бо суръати 20 Гбит/с интиқол дода шавад, суръати воқеии интиқоли маълумот метавонад аз суръати интиқоли маълумот аз USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2) баландтар бошад.

USB4 ба ду версия тақсим мешавад: 20Gbps ва 40Gbps. Дастгоҳҳои дорои интерфейси USB4, ки дар бозор дастрасанд, метавонанд суръати 40 Гбит/с-и Thunderbolt 3 ё версияи камшудаи 20 Гбит/с-ро пешниҳод кунанд. Агар шумо хоҳед, ки дастгоҳеро бо суръати баландтарини интиқол, яъне 40 Гбит/с харед, беҳтар аст, ки пеш аз харид кардан хусусиятҳои онро тафтиш кунед. Барои сенарияҳое, ки интиқоли баландсуръатро талаб мекунанд, интихоби мувофиқи USB 3.1 C TO C муҳим аст, зеро он интиқолдиҳандаи калидӣ барои ноил шудан ба суръати 40 Гбит / сония аст.

Бисёр одамон дар бораи муносибати байни USB4 ва Thunderbolt 4 ошуфтаанд. Дар асл, ҳам Thunderbolt 4 ва ҳам USB4 дар асоси протоколи асосии Thunderbolt 3 сохта шудаанд. Онҳо якдигарро пурра мекунанд ва мувофиқанд. Интерфейсҳо ҳама Type-C мебошанд ва суръати максималӣ барои ҳарду 40 Гбит / с аст.

Пеш аз ҳама, кабели USB4, ки мо дар назар дорем, стандарти интиқоли USB мебошад, ки тавсифи протоколи марбут ба кор ва самаранокии интиқоли USB мебошад. USB4-ро метавон ҳамчун "насли чорум" -и ин мушаххасот фаҳмид.

Протоколи интиқоли USB аз ҷониби ширкатҳои сершумор, аз ҷумла Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC ва Nortel дар соли 1994 якҷоя пешниҳод ва таҳия карда шуд. Он ҳамчун версияи USB V0.7 дар 11 ноябри соли 1994 бароварда шуд. Баъдтар, ин ширкатҳо як ташкилоти ғайритиҷоратӣ барои пешбурд ва дастгирии USB дар соли 1995 таъсис дода шуданд, ки USB-Implementers Forum, USB-IFli ва USB-IFli ном доранд. Ташкилоти стандартизатсияи USB.

Соли 1996, USB-IF расман мушаххасоти USB1.0-ро пешниҳод кард. Бо вуҷуди ин, суръати интиқоли USB1.0 ҳамагӣ 1,5 Мбит / сония буд, ҷараёни максималии баромад 5V/500mA буд ва дар он вақт дастгоҳҳои периферӣ, ки USB-ро дастгирӣ мекарданд, хеле кам буданд, аз ин рӯ истеҳсолкунандагони motherboard хеле кам интерфейсҳои USB-ро дар motherboard тарҳрезӣ мекарданд.

▲USB 1.0

Моҳи сентябри соли 1998, USB-IF мушаххасоти USB 1.1-ро баровард. Суръати интиқол ин дафъа ба 12 Мбит / сония афзоиш ёфт ва баъзе ҷузъиёти техникӣ дар USB 1.0 ислоҳ карда шуданд. Ҷараёни максималии баромад 5V/500mA боқӣ монд.

Моҳи апрели соли 2000 стандарти USB 2.0 ҷорӣ карда шуд, ки суръати интиқол 480 Мбит/с, ки 60 Мб/с аст. Он аз USB 1.1 40 маротиба зиёдтар аст. Ҷараёни максималии баромад 5V / 500mA аст ва он тарҳи 4-пинҳоро қабул мекунад. USB 2.0 то имрӯз истифода мешавад ва метавон гуфт, ки стандарти дарозмуддати USB мебошад.

Аз USB 2.0 сар карда, USB-IF "истеъдоди нодири" худро дар иваз кардани ном нишон дод.

Дар моҳи июни соли 2003, USB-IF номи мушаххасот ва стандартҳои USB-ро иваз карда, USB 1.0-ро ба версияи USB 2.0 пастсуръат, USB 1.1 ба USB 2.0 версияи пурра ва USB 2.0 ба версияи USB 2.0 баландсуръат иваз кард.

Бо вуҷуди ин, ин тағирот ба вазъияти ҳозираи он вақт каме таъсир расонд, зеро USB 1.0 ва 1.1 аслан марҳилаи таърихиро тарк карданд.

Моҳи ноябри соли 2008 Гурӯҳи Promoter USB 3.0, ки аз бузургҷуссаҳои саноатӣ, аз қабили Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC ва ST-NXP иборат аст, стандарти USB 3.0-ро ба итмом расонида, онро ба таври оммавӣ нашр кард. Номи расмии додашуда "SuperSpeed" буд. Гурӯҳи USB Promoter асосан барои таҳия ва таҳияи стандартҳои силсилаи USB масъул аст ва стандартҳо дар ниҳоят ба USB-IF барои идора супорида мешаванд.

Суръати максималии интиқоли USB 3.0 ба 5,0 Гбит / с мерасад, ки 640 МБ/с аст. Максимум ҷараёни баромад 5V / 900mA аст. Он комилан бо 2.0 мувофиқ аст ва интиқоли пурраи дуплексии маълумотро дастгирӣ мекунад (яъне он метавонад ҳамзамон маълумотро қабул ва ирсол кунад, дар ҳоле ки USB 2.0 нимдуплекс аст), инчунин дорои қобилиятҳои беҳтари идоракунии нерӯ ва дигар хусусиятҳо мебошад.

USB 3.0 тарҳи 9-pinро қабул мекунад. 4 пинҳои аввал бо USB 2.0 якхелаанд, дар ҳоле ки 5 пинҳои боқимонда махсус барои USB 3.0 тарҳрезӣ шудаанд. Аз ин рӯ, шумо метавонед тавассути пинҳо муайян кунед, ки он USB 2.0 ё USB 3.0 аст.

Моҳи июли соли 2013 USB 3.1 бо суръати интиқоли 10 Гбит/с (1280 МБ/с) бароварда шуд, ки SuperSpeed+ аст ва шиддати максималии иҷозатдодашудаи таъминоти барқ ба 20В/5А, ки 100 Вт аст, бардошта шуд.

Навсозии USB 3.1 дар муқоиса бо USB 3.0 низ хеле равшан буд. Бо вуҷуди ин, дере нагузашта, USB-IF ба USB 3.0 ҳамчун USB 3.1 Gen1 ва USB 3.1 ҳамчун USB 3.1 Gen2 номгузорӣ шуд.

Ин тағири ном барои истеъмолкунандагон мушкилот ба бор овард, зеро бисёре аз тоҷирони беинсоф танҳо маҳсулотро ҳамчун USB 3.1 дар бастабандӣ бидуни нишон додани он, ки он Gen1 ё Gen2 аст, қайд карданд. Дарвоқеъ, иҷрои интиқоли ин ду комилан фарқ мекунад ва истеъмолкунандагон тасодуфан ба дом афтода метавонанд. Аз ин рӯ, ин тағир додани ном барои аксарияти истеъмолкунандагон як иқдоми бад буд.

Дар моҳи сентябри соли 2017, USB 3.2 бароварда шуд. Дар доираи USB Type-C, он каналҳои дугонаи 10 Гбит / сонияро барои интиқоли маълумот бо суръати то 20 Гб/с (2500 МБ/с) дастгирӣ мекунад ва ҷараёни максималии баромад то ҳол 20 В/5А мебошад. Дигар ҷанбаҳо беҳбудиҳои ночиз доранд.

▲ Раванди тағир додани номи USB

Бо вуҷуди ин, дар соли 2019, USB-IF бо тағири номи дигар баромад. Онҳо номи USB 3.1 Gen1-ро (ки USB 3.0-и аслӣ буд) ҳамчун USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (ки USB 3.1-и аслӣ буд) ҳамчун USB 3.2 Gen2 ва USB 3.2 ҳамчун USB 3.2 Gen 2×2 номгузорӣ карданд.

Ҳоло ва оянда: Ҷаҳиш ба пеш аз USB4

Акнун, ки мо ба USB4 расидем, биёед такмилҳо ва такмилдиҳии ин стандарти нави протоколро бубинем. Пеш аз ҳама, азбаски он навсозии байни наслҳо аз "3" то "4" аст, беҳбудӣ бояд назаррас бошад.

Дар асоси тамоми маълумоти ҷамъовардаи мо, хусусиятҳои нави USB4 ба таври зерин ҷамъбаст карда шудаанд:

1. Суръати максималии интиқол 40 Гбит/с:

Тавассути интиқоли ду канал, суръати максималии назариявии интиқоли USB4 бояд ба 40 Гбит / сония расад, ки он ба суръати Thunderbolt 3 баробар аст (дар поён "Thunderbolt 3" номида мешавад).

Дар асл, USB4 дорои се суръати интиқол хоҳад буд: 10 Гбит / сония, 20 Гбит / сония ва 40 Гбит. Аз ин рӯ, агар шумо хоҳед, ки дастгоҳеро бо суръати баландтарин интиқол, яъне 40 Гбит/с харед, беҳтараш пеш аз харид кардан хусусиятҳоро тафтиш кунед.

2. Бо интерфейсҳои Thunderbolt 3 мувофиқ аст:

Баъзе (на ҳама) дастгоҳҳои USB4 низ метавонанд бо интерфейсҳои Thunderbolt 3 мувофиқ бошанд. Яъне, агар дастгоҳи шумо интерфейси USB4 дошта бошад, он метавонад ба берун пайваст кардани дастгоҳи Thunderbolt 3 бошад. Аммо, ин ҳатмӣ нест. Мутобиқ будан ё набудани он аз муносибати истеҳсолкунандаи дастгоҳ вобаста аст.

3. Қобилияти тақсимоти захираҳои фарохмаҷрои динамикӣ:

Агар шумо порти USB4-ро ҳангоми истифодаи он барои пайваст кардани дисплей ва интиқоли маълумот истифода баред, порт мувофиқи вазъият маҷрои мувофиқро ҷудо мекунад. Масалан, агар видео барои рондани дисплейи 1080p танҳо 20% фарохмаҷро талаб кунад, пас боқимонда 80% фарохмаҷро метавонад барои дигар вазифаҳо истифода шавад. Ин дар USB 3.2 ва давраҳои қаблӣ имконнопазир буд. Пеш аз он, режими кории USB бояд бо навбат буд.

4. Дастгоҳҳои USB4 ҳама USB PD-ро дастгирӣ мекунанд

USB PD Delivery USB Power (интиқоли барқи USB) мебошад, ки яке аз протоколҳои пуркунандаи барқи рӯза мебошад. Он инчунин аз ҷониби ташкилоти USB-IF таҳия шудааст. Ин мушаххасот метавонад шиддатҳо ва ҷараёнҳои баландтарро ба даст орад, ки интиқоли максималии барқ то 100 Вт мерасад ва самти интиқоли барқро озодона тағир додан мумкин аст.

Тибқи муқаррароти USB-IF, шакли стандартии интерфейси пуркунии USB PD бояд USB Type-C бошад. Дар интерфейси USB Type-C ду пин, CC1 ва CC2 мавҷуданд, ки барои каналҳои конфигуратсияи алоқаи PD истифода мешаванд.

5. Танҳо интерфейси USB Type-C метавонад истифода шавад

Бо хусусияти дар боло зикршуда, табиист, ки мо инчунин метавонем бидонем, ки USB4 метавонад танҳо тавассути пайвасткунакҳои USB Type-C кор кунад. Дар асл, на танҳо USB PD, балки дар дигар стандартҳои охирини USB-IF, он танҳо ба Type-C дахл дорад.

6. Метавонад бо протоколҳои гузашта ба ақиб мувофиқ бошад

USB4 метавонад дар якҷоягӣ бо дастгоҳҳо ва портҳои USB 3 ва USB 2 истифода шавад. Яъне, он метавонад бо стандартҳои қаблии протокол мувофиқат кунад. Аммо, USB 1.0 ва 1.1 дастгирӣ намешавад. Дар айни замон, интерфейсҳое, ки ин протоколро истифода мебаранд, қариб аз бозор нопадид шудаанд.

Албатта, ҳангоми пайваст кардани дастгоҳи USB4 ба порти USB 3.2, он наметавонад бо суръати 40 Гбит / сония интиқол диҳад. Ва интерфейси кӯҳнаи USB 2 танҳо аз он сабаб, ки он ба интерфейси USB4 пайваст аст, тезтар нахоҳад шуд.