Муқаддимаи USB 4
USB4 системаи USB аст, ки дар мушаххасоти USB4 муайян шудааст. Форуми таҳиягарони USB версияи 1.0-и худро 29 августи соли 2019 баровард. Номи пурраи USB4 Universal Serial Bus Generation 4 мебошад. Он бар асоси технологияи интиқоли маълумот "Thunderbolt 3", ки аз ҷониби Intel ва Apple якҷоя таҳия шудааст, сохта шудааст. Суръати интиқоли маълумот дар USB4 метавонад то 40 Гбит/с расад, ки ин ду баробар суръати охирин USB 3.2 (Gen2×2)-и баровардашуда аст.
Бар хилофи стандартҳои қаблии протоколи USB, USB4 ба пайвасткунаки USB-C ниёз дорад 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 карда шаванд. Ин меъморӣ усули мубодилаи динамикии як пайванди баландсуръатро бо намудҳои гуногуни дастгоҳҳои терминал муайян мекунад, ки метавонад интиқоли маълумотро аз рӯи намуд ва барнома беҳтар идора кунад. Маҳсулоти USB4 бояд қобилияти 20 Гбит/с-ро дастгирӣ кунанд ва метавонанд қобилияти 40 Гбит/с-ро дастгирӣ кунанд. 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 USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2) баландтар бошад.
USB4 ба ду версия тақсим мешавад: 20 Гбит/с ва 40 Гбит/с. Дастгоҳҳое, ки дар бозор бо интерфейси USB4 мавҷуданд, метавонанд суръати 40 Гбит/с Thunderbolt 3 ё версияи пастшудаи 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 хусусиятҳои онро тафтиш кунед. Барои сенарияҳое, ки интиқоли баландсуръатро талаб мекунанд, интихоби USB 3.1 C TO C-и мувофиқ муҳим аст, зеро он интиқолдиҳандаи калидӣ барои ноил шудан ба суръати 40 Гбит/с мебошад.
Бисёриҳо дар бораи муносибати байни USB4 ва Thunderbolt 4 ошуфтаанд. Дар асл, ҳам Thunderbolt 4 ва ҳам USB4 бар 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 борааш гап мезанем, стандарти интиқоли USB мебошад, ки мушаххасоти протоколест, ки ба самаранокӣ ва самаранокии интиқоли USB алоқаманд аст. 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 дар соли 1995 як созмони ғайритиҷоратӣ барои таблиғ ва дастгирии USB бо номи USB Implementers Forum таъсис доданд, ки USB-IF ном дорад ва USB-IF ҳоло созмони стандартизатсияи USB аст.
Дар соли 1996, USB-IF расман мушаххасоти USB1.0-ро пешниҳод кард. Аммо, суръати интиқоли USB1.0 танҳо 1.5 Мбит/с, ҷараёни максималии баромад 5V/500mA буд ва дар он вақт дастгоҳҳои периферие, ки USB-ро дастгирӣ мекарданд, хеле кам буданд, аз ин рӯ истеҳсолкунандагони motherboard кам интерфейсҳои USB-ро мустақиман дар motherboard тарроҳӣ мекарданд.
▲USB 1.0
Дар моҳи сентябри соли 1998, USB-IF мушаххасоти USB 1.1-ро баровард. Суръати интиқол ин дафъа то 12 Мбит/с зиёд карда шуд ва баъзе тафсилоти техникӣ дар USB 1.0 ислоҳ карда шуданд. Ҷараёни максималии баромад 5V/500mA боқӣ монд.
Дар моҳи апрели соли 2000 стандарти USB 2.0 бо суръати интиқоли 480 Мбит/с муаррифӣ шуд, ки ин 60 Мбит/с аст. Ин 40 маротиба аз USB 1.1 зиёдтар аст. Ҷараёни баромади максималӣ 5В/500мА аст ва он тарҳи 4-пинро қабул мекунад. USB 2.0 то имрӯз истифода мешавад ва метавон гуфт, ки он дарозтарин стандарти USB мебошад.
Аз USB 2.0 сар карда, USB-IF "истеъдоди беназири" худро дар тағйири ном нишон дод.
Дар моҳи июни соли 2003, USB-IF хусусиятҳо ва стандартҳои USB-ро номгузорӣ кард ва USB 1.0-ро ба версияи Low-Speed USB 2.0, USB 1.1-ро ба версияи Full-Speed USB 2.0 ва USB 2.0-ро ба версияи High-Speed USB 2.0 иваз кард.
Аммо, ин тағйирот ба вазъияти кунунии он замон таъсири кам дошт, зеро USB 1.0 ва 1.1 асосан саҳнаи таърихро тарк кардаанд.
Дар моҳи ноябри соли 2008, Гурӯҳи таблиғотии USB 3.0, ки аз бузургҷуссаҳои саноатӣ ба монанди Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC ва ST-NXP иборат буд, стандарти USB 3.0-ро ба анҷом расонд ва онро ба таври оммавӣ нашр кард. Номи расмии додашуда "SuperSpeed" буд. Гурӯҳи таблиғотии USB асосан барои таҳия ва таҳияи стандартҳои силсилаи USB масъул аст ва стандартҳо дар ниҳоят барои идоракунӣ ба USB-IF супорида мешаванд.
Суръати максималии интиқоли USB 3.0 ба 5.0 Гбит/с мерасад, ки 640 МБ/с аст. Ҷараёни максималии баромад 5В/900мА аст. Он бо 2.0 пурра мувофиқ аст ва интиқоли пуррадуплексии маълумотро дастгирӣ мекунад (яъне, он метавонад маълумотро ҳамзамон қабул ва фиристад, дар ҳоле ки USB 2.0 нимдуплекс аст), инчунин дорои имконоти беҳтари идоракунии барқ ва дигар хусусиятҳо мебошад.
USB 3.0 тарҳи 9-пинро қабул мекунад. 4 пини аввал бо пинҳои USB 2.0 якхелаанд, дар ҳоле ки 5 пини боқимонда махсус барои USB 3.0 тарҳрезӣ шудаанд. Аз ин рӯ, шумо метавонед бо истифода аз пинҳо муайян кунед, ки он USB 2.0 аст ё USB 3.0.
Дар моҳи июли соли 2013, USB 3.1 бо суръати интиқоли 10 Гбит/с (1280 МБ/с) бароварда шуд, ки онро SuperSpeed+ меномиданд ва шиддати ҳадди аксар дар манбаи барқ то 20В/5А, ки 100Вт аст, баланд бардошта шуд.
Такмили USB 3.1 дар муқоиса бо USB 3.0 низ хеле возеҳ буд. Аммо, дере нагузашта, USB-IF номи USB 3.0-ро ба USB 3.1 Gen1 ва USB 3.1-ро ба USB 3.1 Gen2 иваз кард.
Ин тағйири ном барои истеъмолкунандагон мушкилот эҷод кард, зеро бисёре аз фурӯшандагони беинсоф маҳсулотро танҳо дар бастабандӣ ҳамчун дастгирии USB 3.1 қайд мекарданд, бе он ки нишон диҳанд, ки он Gen1 ё Gen2 аст. Дар асл, иҷрои интиқоли ин ду хеле фарқ мекунад ва истеъмолкунандагон метавонанд тасодуфан ба дом афтанд. Аз ин рӯ, ин тағйири ном барои аксарияти истеъмолкунандагон як қадами бад буд.
Дар моҳи сентябри соли 2017, USB 3.2 бароварда шуд. Дар доираи USB Type-C, он ду канали 10 Gbps-ро барои интиқоли маълумот бо суръати то 20 Gb/s (2500 MB/s) дастгирӣ мекунад ва ҷараёни максималии баромад ҳоло ҳам 20V/5A аст. Ҷанбаҳои дигар беҳбудиҳои ночиз доранд.
▲Раванди тағйир додани номи USB
Аммо, дар соли 2019, USB-IF бо як тағйироти дигари ном баромад. Онҳо USB 3.1 Gen1 (ки USB 3.0-и аслӣ буд)-ро ба USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (ки USB 3.1-и аслӣ буд)-ро ба USB 3.2 Gen2 ва USB 3.2-ро ба USB 3.2 Gen 2×2 номгузорӣ карданд.
Ҳоло ва оянда: Ҷаҳиши пеши USB4
Акнун, ки мо ба USB4 расидем, биёед ба навсозӣ ва такмили ин стандарти нави протокол назар андозем. Пеш аз ҳама, азбаски ин навсозии байни наслҳо аз "3" ба "4" аст, беҳбудӣ бояд назаррас бошад.
Бар асоси тамоми маълумоти ҷамъовардашуда, хусусиятҳои нави USB4 чунин ҷамъбаст карда мешаванд:
1. Суръати максималии интиқол 40 Гбит/с:
Тавассути интиқоли дугона, суръати назариявии максималии интиқоли USB4 бояд ба 40 Гбит/с расад, ки бо суръати Thunderbolt 3 (ки дар зер бо номи "Thunderbolt 3" номида мешавад) баробар аст.
Дар асл, USB4 се суръати интиқол хоҳад дошт: 10 Гбит/с, 20 Гбит/с ва 40 Гбит/с. Аз ин рӯ, агар шумо хоҳед, ки дастгоҳеро бо суръати баландтарини интиқол, яъне 40 Гбит/с, харед, беҳтар аст, ки пеш аз харид хусусиятҳои онро тафтиш кунед.
2. Мутобиқ бо интерфейсҳои Thunderbolt 3:
Баъзе (на ҳама) дастгоҳҳои USB4 инчунин метавонанд бо интерфейсҳои Thunderbolt 3 мувофиқ бошанд. Яъне, агар дастгоҳи шумо интерфейси USB4 дошта бошад, инчунин имкон дорад, ки дастгоҳи Thunderbolt 3-ро ба берун пайваст кунед. Аммо, ин ҳатмӣ нест. Мутобиқ будан ё набудани он аз муносибати истеҳсолкунандаи дастгоҳ вобаста аст.
3. Имконияти тақсимоти захираҳои динамикии паҳнои банд:
Агар шумо порти USB4-ро ҳангоми истифодаи он барои пайваст кардани дисплей ва интиқоли маълумот истифода баред, порт мувофиқи вазъият паҳнои бандро тақсим мекунад. Масалан, агар видео барои идоракунии дисплейи 1080p танҳо 20% паҳнои бандро талаб кунад, пас 80% боқимондаи паҳнои бандро барои вазифаҳои дигар истифода бурдан мумкин аст. Ин дар USB 3.2 ва давраҳои қаблӣ имконнопазир буд. Пеш аз ин, ҳолати кори USB навбатӣ буд.
4. Дастгоҳҳои USB4 ҳама USB PD-ро дастгирӣ мекунанд
USB PD ин USB Power Delivery (интиқоли барқи USB) аст, ки яке аз протоколҳои асосии пуркунии зуди ҷорӣ мебошад. Он инчунин аз ҷониби созмони USB-IF таҳия шудааст. Ин мушаххасот метавонад ба шиддат ва ҷараёнҳои баландтар ноил гардад, ки интиқоли ҳадди аксар то 100 Вт мерасад ва самти интиқоли барқро метавон озодона тағйир дод.
Мувофиқи қоидаҳои USB-IF, шакли стандартии интерфейси пуркунии PD-и кунунии USB бояд USB Type-C бошад. Дар интерфейси USB Type-C ду пин мавҷуд аст: CC1 ва CC2, 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 танҳо тавассути пайвасткунакҳои USB Type-C кор карда метавонад. Дар асл, он на танҳо барои USB PD, балки дар дигар стандартҳои охирини USB-IF низ танҳо барои Type-C татбиқ мешавад.
6. Бо протоколҳои гузашта мувофиқи ақиб мувофиқ буда метавонад
USB4-ро метавон якҷоя бо дастгоҳҳо ва портҳои USB 3 ва USB 2 истифода бурд. Яъне, он метавонад бо стандартҳои протоколи қаблӣ мувофиқ бошад. Аммо, USB 1.0 ва 1.1 дастгирӣ намешаванд. 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/с маълумот интиқол диҳад. Ва интерфейси кӯҳнаи USB 2 танҳо аз сабаби пайваст шудан ба интерфейси USB4 тезтар намешавад.
Вақти нашр: 21 июли соли 2025
