40 Гбит/с жылдамдықтан, динамикалық өткізу қабілеттілігінен бастап толық функционалды бір кабельді қосылымға дейін USB4 бойынша толық нұсқаулық
USB4 пайда болғаннан бері біз тиісті ақпаратпен бөлісу үшін көптеген мақалалар мен сілтемелер жариялап келеміз. Дегенмен, танымалдылық соншалықты жоғары болды, сондықтан барлық жерде адамдар USB4 нарығы туралы сұрайды. USB 1.0 дәуірінің басынан бастап және 1,5 Мбит/с деректерді беру интерфейсінен бастап, USB бірнеше ұрпақтан өтті. USB 1.0, USB 2.0 және USB 3.0 сияқты бірнеше сипаттамалар болды, ал интерфейс пішіндері мен дизайн схемаларына USB Type-A, USB Type-B және қазіргі уақытта ең көп таралған USB Type-C және т.б. кірді. USB4 тек жоғары беру жылдамдығына ғана емес, сонымен қатар жақсы үйлесімділікке де ие (кері үйлесімділікті, яғни төменгі нұсқалармен үйлесімділікті қолдайды). Ол барлық дерлік құрылғыларды тиімдірек қосып, оларды зарядтай алады. Егер сіздің телефоныңыз, компьютеріңіз, мониторыңыз, принтеріңіз және т.б. USB4 қолдайтын болса, онда теориялық тұрғыдан құрылғыларды қосу үшін сізге тек USB4 қолдайтын деректер кабелі қажет, бұл үй кеңсесін әлдеқайда ыңғайлы етеді. Енді сізге әртүрлі интерфейс түрлендіру кабельдерін сатып алудың қажеті жоқ. Сондықтан, USB4 біздің жұмыс режимімізді алуан түрлі және ыңғайлы ете алады. Сонымен қатар, USB4-тің тағы бір ерекшелігі - оны жасанды интеллект есептеулерін қолдайтын шеткі құрылғыларда қолдану күтілуде.
01 USB4 және USB3.2
USB 3.2 - USB-IF ұйымы шығарған жаңа стандарт. Ол іс жүзінде 2017 жылдың қыркүйегінде енгізілді. Техникалық тұрғыдан алғанда, USB 3.2 USB 3.1-ге жетілдірілген және толықтырылған. Негізгі өзгеріс - деректерді беру жылдамдығы 20 Гбит/с дейін арттырылды, ал интерфейс әлі де ...-қа сәйкес келеді.С типіUSB 3.1 дәуірінде құрылған схема енді Type-A және Type-B интерфейстерін қолдамайды. USB4 және USB3.2 екеуі де Type-C интерфейстерін пайдаланады, бірақ USB4 әлдеқайда күрделі. USB4 бір арнадағы бірдей Type-C интерфейсі арқылы хосттан хостқа, PCI Express® (PCIe®), DisplayPort аудио/бейне және USB деректерін бір уақытта беруді және қабылдауды қолдайды. Екі USB4 хосты IP деректер пакеттерін хосттан хостқа туннель арқылы алмастыра алады; DisplayPort және USB туннельдік беру аудио, бейне, деректер және қуаттың бір интерфейс арқылы берілуі мүмкін екенін білдіреді, бұл USB3.2 пайдаланудан әлдеқайда жылдам. Сонымен қатар, PCIe туннельдік беру жоғары өткізу қабілеттілігін, төмен кідіріспен қамтамасыз ете алады және үлкен сыйымдылықты сақтау, шеткі жасанды интеллект және басқа да пайдалану жағдайлары үшін жоғары өткізу қабілеттілігіне қол жеткізе алады.
USB4 екі тарату және қабылдау арналарын бір USB-C интерфейсіне біріктіреді, жылдамдығы 20 Гбит/с дейін жетеді және40 Гбит/с, және әрбір арнаның деректер жылдамдығы шамамен 10 Гбит/с немесе 20 Гбит/с болуы мүмкін. Чип әзірлеушілері үшін бұл деректер өте маңызды. Олар Thunderbolt3 режимінде әрбір беру және қабылдау арнасындағы деректер жылдамдығы 10,3125 Гбит/с немесе 20,625 Гбит/с екенін білуі керек. Дәстүрлі USB режимінде тек бір беру/қабылдау арнасы жылдамдықпен жұмыс істейді.5 Гбит/с (USB3.0) or 10 Гбит/с (USB3.1), ал USB3.2 екі арнасы 10 Гбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді.
Беріктік тұрғысынан алғанда, Type-C интерфейсінің күш көтергіш компоненттері негізінен сыртқы металл корпус болып табылады, ол берік және зақымдалуға аз бейім. Орталық деректер арнасы доға тәрізді қақпақпен қорғалған, бұл оның зақымдалуын қиындатады. Дизайн талаптары мынаны көрсетедіUSB түрі-Cзақымдалмай 10 000-нан астам қосылатын және ажыратылатын құрылғыларға төтеп бере алады. Егер күніне 3 қосылатын және ажыратылатын құрылғыларға негізделген болса, USB Type-C интерфейсін кем дегенде 10 жыл пайдалануға болады.
02 USB4 жеделдетілген орналастыру
USB 3.2 хаттамасы ресми түрде шыққаннан кейін, USB ұйымы қысқа мерзім ішінде USB 4 сипаттамаларын дереу жариялады. Бұрынғы стандарттардан айырмашылығы, мысалыUSB 3.2USB-дің өз хаттамасына негізделген USB 4 енді USB сипаттамаларын негізгі деңгейде қабылдамайды, керісінше Intel толық ашқан Thunderbolt 3 хаттамасын қабылдайды. Бұл соңғы бірнеше онжылдықтағы USB дамуындағы ең үлкен өзгеріс. Қосылым үшін Type-C қосқышын пайдаланған кезде, USB4 функциялары USB 3.2 функцияларын ауыстырады және USB 2.0 бір уақытта жұмыс істей алады. USB 3.2 Enhanced SuperSpeed USB 4 физикалық желісінде «USB деректерін» берудің негізгі инфрақұрылымы болып қала береді. USB4 және USB 3.2 арасындағы ең үлкен айырмашылық USB4 қосылымға бағытталғандығында. USB4 бір физикалық интерфейсте бірнеше хаттамалардан деректерді бірлесіп жіберуге арналған туннельдермен жасалған. Осылайша, USB4 жылдамдығы мен сыйымдылығын динамикалық түрде бөлісуге болады. USB4 деректерді беру жалғасып жатқанда басқа дисплей хаттамаларын немесе хосттан хостқа байланысты қолдай алады. Сонымен қатар, USB4 байланыс жылдамдығын USB 3.2-нің 20 Гбит/с (Gen2x2)-ден ... дейін арттырды.40 Гбит/с (3x2 буын)сол қос жолақты, қос симплексті архитектурада.
USB4 тек жоғары жылдамдықты USB-ге (USB3 негізінде) қол жеткізіп қана қоймай, сонымен қатар DisplayPort негізіндегі дисплей туннельдерін және PCIe негізіндегі жүктеу/сақтау туннельдерін де анықтайды.
Дисплей аспектісі: USB4 дисплей туннелі протоколы DisplayPort 1.4a негізінде жасалған. DP 1.4a өзі қолдайды60 Гц жиілікте 8k or 120 Гц жиілікте 4kUSB4 хосты барлық төменгі ағын порттарында DisplayPort қолдауы керек. Егер сіз бейне мен деректерді бір мезгілде жіберу үшін USB 4 портын пайдалансаңыз, порт өткізу қабілеттілігін тиісінше бөледі. Сондықтан, егер бейне 1080p мониторыңызды (ол да хаб) басқару үшін өткізу қабілеттілігінің тек 20%-ын қажет етсе, онда бейненің қалған 80%-ын сыртқы SSD-ден файлдарды тасымалдау үшін пайдалануға болады.
PCIe туннельдері тұрғысынан: USB4 хосттарының PCIe қолдауы міндетті емес. USB4 хабтары PCIe туннельдерін қолдауы керек және ішкі PCIe қосқышы болуы керек.
USB 4 сипаттамасының маңызды бөлігі - бір қосылым арқылы бейне мен деректерді жіберген кезде қолжетімді ресурстардың мөлшерін динамикалық түрде реттеу мүмкіндігі. Мысалы, сізде ең көп дегенде40 Гбит/с USB 4және сыртқы SSD-ден үлкен файлдарды көшіріп, 4K дисплейге шығарып жатыр. Бейне көзіне шамамен 12,5 Гбит/с қажет делік. Бұл жағдайда USB 4 қалған 27,5 Мбит/с-ты резервтік дискіге бөледі.
USB-C «балама режимді» енгізеді, бұл DisplayPort/HDMI бейнесін Type-C портынан жіберу мүмкіндігі. Дегенмен, қазіргі 3.x сипаттамасы ресурстарды бөлудің жақсы әдісін ұсынбайды. Сондерстің айтуынша, DisplayPort alt режимі USB деректері мен бейне деректері арасындағы өткізу қабілеттілігін 50/50-ге дәл бөле алады, ал HDMI alt режимі USB деректерін бір уақытта пайдалануға мүмкіндік бермейді.
USB4 40 Гбит/с стандартын анықтайды, бұл өткізу қабілеттілігін динамикалық түрде бөлісуге мүмкіндік береді, осылайша бір деректер кабелі бірнеше функцияларды орындай алады. USB4 арқылы PCIe-ді бір уақытта жіберуге және деректерді бір желі арқылы көрсетуге, сондай-ақ дәстүрлі USB функцияларымен қатар, тіпті қуатты (USB PD арқылы) өте ыңғайлы түрде беруге болады. Болашақта көптеген перифериялық құрылғылар, мейлі ол жоғары жылдамдықты желілер, сыртқы графикалық карталар, жоғары ажыратымдылықтағы дисплейлер, үлкен сыйымдылықты жоғары жылдамдықты сақтау құрылғылары немесе тіпті бір машина мен басқа машина болсын, Type-C интерфейсі арқылы өзара байланысты болуы мүмкін. Сонымен қатар, егер бұл құрылғылар USB4 Hub-ты іске қосса, сіз осы құрылғылардан бірнеше құрылғыны тізбектей немесе тармақтап қоса аласыз, бұл өте ыңғайлы.
Жарияланған уақыты: 20 қазан 2025 ж.
