USB 4 Introduktion
USB4 er det USB-system, der er specificeret i USB4-specifikationen. USB Developers Forum udgav sin version 1.0 den 29. august 2019. Det fulde navn på USB4 er Universal Serial Bus Generation 4. Det er baseret på datatransmissionsteknologien "Thunderbolt 3", der er udviklet i fællesskab af Intel og Apple. Datatransmissionshastigheden for USB4 kan nå op til 40 Gbps, hvilket er dobbelt så hurtigt som den senest udgivne USB 3.2 (Gen2×2).
I modsætning til tidligere USB-protokolstandarder kræver USB4 et USB-C-stik og understøttelse af USB PD til strømforsyning. Sammenlignet med USB 3.2 tillader den oprettelse af DisplayPort- og PCI Express-tunneler. Denne arkitektur definerer en metode til dynamisk deling af et enkelt højhastighedslink med flere terminaltyper, hvilket bedst kan håndtere dataoverførsel efter type og applikation. USB4-produkter skal understøtte en gennemløbshastighed på 20 Gbit/s og kan understøtte en gennemløbshastighed på 40 Gbit/s. På grund af tunneloverførsel kan den faktiske dataoverførselshastighed dog være højere end for USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2), når der transmitteres blandede data, selvom data transmitteres med en hastighed på 20 Gbit/s.
USB4 er opdelt i to versioner: 20 Gbps og 40 Gbps. Enheder med USB4-grænseflade, der er tilgængelige på markedet, kan tilbyde enten Thunderbolt 3's hastighed på 40 Gbps eller en reduceret version på 20 Gbps. Hvis du ønsker at købe en enhed med den højeste transmissionshastighed, dvs. 40 Gbps, er det bedst at kontrollere specifikationerne, før du køber. I scenarier, der kræver højhastighedstransmission, er det afgørende at vælge den rigtige USB 3.1 C TIL C, da det er den vigtigste bærer til at opnå en hastighed på 40 Gbps.
Mange mennesker er forvirrede over forholdet mellem USB4 og Thunderbolt 4. Faktisk er både Thunderbolt 4 og USB4 bygget baseret på den underliggende protokol for Thunderbolt 3. De supplerer hinanden og er kompatible. Grænsefladerne er alle Type-C, og den maksimale hastighed er 40 Gbps for begge.
Først og fremmest er det USB4-kabel, vi refererer til, transmissionsstandarden for USB, som er en protokolspecifikation relateret til ydeevnen og effektiviteten af USB-transmission. USB4 kan forstås som den "fjerde generation" af denne specifikation.
USB-transmissionsprotokollen blev foreslået og udviklet i fællesskab af flere virksomheder, herunder Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC og Nortel, i 1994. Den blev udgivet som USB V0.7-version den 11. november 1994. Senere etablerede disse virksomheder en nonprofitorganisation til at promovere og støtte USB i 1995, kaldet USB Implementers Forum, som er den velkendte USB-IF, og USB-IF er nu USB-standardiseringsorganisationen.
I 1996 foreslog USB-IF officielt USB 1.0-specifikationen. Transmissionshastigheden for USB 1.0 var dog kun 1,5 Mbps, den maksimale udgangsstrøm var 5V/500mA, og på det tidspunkt var der meget få perifere enheder, der understøttede USB, så bundkortproducenter designede sjældent USB-grænseflader direkte på bundkortet.
▲USB 1.0
I september 1998 udgav USB-IF USB 1.1-specifikationen. Overførselshastigheden blev denne gang øget til 12 Mbps, og nogle tekniske detaljer i USB 1.0 blev rettet. Den maksimale udgangsstrøm forblev 5V/500mA.
I april 2000 blev USB 2.0-standarden introduceret med en transmissionshastighed på 480 Mbps, hvilket er 60 MB/s. Det er 40 gange hurtigere end USB 1.1. Den maksimale udgangsstrøm er 5V/500mA, og den har et 4-bens design. USB 2.0 bruges stadig den dag i dag og kan siges at være den længstvarende USB-standard.
Med udgangspunkt i USB 2.0 demonstrerede USB-IF deres "unikke talent" inden for omdøbning.
I juni 2003 omdøbte USB-IF specifikationerne og standarderne for USB, og ændrede USB 1.0 til USB 2.0 Low-Speed-versionen, USB 1.1 til USB 2.0 Full-Speed-versionen og USB 2.0 til USB 2.0 High-Speed-versionen.
Denne ændring havde dog ringe indflydelse på den nuværende situation på det tidspunkt, fordi USB 1.0 og 1.1 stort set har forladt det historiske stadie.
I november 2008 færdiggjorde USB 3.0 Promoter Group, bestående af industrigiganter som Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC og ST-NXP, USB 3.0-standarden og udgav den offentligt. Det officielle navn var "SuperSpeed". USB Promoter Group er hovedansvarlig for udviklingen og formuleringen af USB-seriens standarder, og standarderne vil i sidste ende blive overdraget til USB-IF til administration.
Den maksimale transmissionshastighed for USB 3.0 når 5,0 Gbps, hvilket er 640 MB/s. Den maksimale udgangsstrøm er 5V/900mA. Den er fuldt kompatibel med 2.0 og understøtter fuld-duplex datatransmission (dvs. den kan modtage og sende data samtidigt, mens USB 2.0 er halv-duplex), samt har bedre strømstyringsfunktioner og andre funktioner.
USB 3.0 har et 9-bens design. De første 4 ben er de samme som på USB 2.0, mens de resterende 5 ben er specielt designet til USB 3.0. Derfor kan du afgøre, om det er USB 2.0 eller USB 3.0, ud fra benene.
I juli 2013 blev USB 3.1 udgivet med en transmissionshastighed på 10 Gbps (1280 MB/s), der hævdede at være SuperSpeed+, og den maksimalt tilladte strømforsyningsspænding blev hævet til 20V/5A, hvilket er 100W.
Opgraderingen af USB 3.1 sammenlignet med USB 3.0 var også meget tydelig. Men ikke længe efter omdøbte USB-IF USB 3.0 til USB 3.1 Gen1 og USB 3.1 til USB 3.1 Gen2.
Denne navneændring forårsagede problemer for forbrugerne, fordi mange skruppelløse forhandlere kun markerede produkter som understøttende USB 3.1 på emballagen uden at angive, om det var Gen1 eller Gen2. Faktisk er transmissionsydelsen for de to ret forskellig, og forbrugerne kan ved et uheld falde i en fælde. Derfor var denne navneændring et dårligt træk for størstedelen af forbrugerne.
I september 2017 blev USB 3.2 udgivet. USB Type-C understøtter to 10 Gbps-kanaler til dataoverførsel med en hastighed på op til 20 Gb/s (2500 MB/s), og den maksimale udgangsstrøm er stadig 20V/5A. Andre aspekter har mindre forbedringer.
▲Processen med USB-navneændringer
I 2019 kom USB-IF dog med endnu et navneskift. De omdøbte USB 3.1 Gen1 (som var den originale USB 3.0) til USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (som var den originale USB 3.1) til USB 3.2 Gen2, og USB 3.2 til USB 3.2 Gen 2×2.
Nu og i fremtiden: Springet fremad for USB4
Nu hvor vi er nået til USB4, lad os se på opgraderingerne og forbedringerne af denne nye protokolstandard. Først og fremmest, da det er en generationsoverskridende opgradering fra "3" til "4", må forbedringen være betydelig.
Baseret på alle de oplysninger, vi har indsamlet, er de nye funktioner i USB4 opsummeret som følger:
1. Maksimal transmissionshastighed på 40 Gbps:
Gennem dobbeltkanals transmission burde den teoretiske maksimale transmissionshastighed for USB4 kunne nå 40 Gbps, hvilket er det samme som for Thunderbolt 3 (benævnt "Thunderbolt 3" nedenfor).
Faktisk har USB4 tre transmissionshastigheder: 10 Gbps, 20 Gbps og 40 Gbps. Så hvis du vil købe en enhed med den højeste transmissionshastighed, det vil sige 40 Gbps, bør du tjekke specifikationerne, inden du køber.
2. Kompatibel med Thunderbolt 3-grænseflader:
Nogle (ikke alle) USB4-enheder kan også være kompatible med Thunderbolt 3-grænseflader. Det vil sige, at hvis din enhed har en USB4-grænseflade, kan det også være muligt at tilslutte en Thunderbolt 3-enhed eksternt. Dette er dog ikke obligatorisk. Om den er kompatibel eller ej, afhænger af enhedsproducentens holdning.
3. Dynamisk båndbredderessourceallokeringskapacitet:
Hvis du bruger USB4-porten, samtidig med at du bruger den til at tilslutte en skærm og overføre data, vil porten allokere den tilsvarende båndbredde i henhold til situationen. Hvis f.eks. videoen kun kræver 20 % af båndbredden til at drive en 1080p-skærm, kan de resterende 80 % af båndbredden bruges til andre opgaver. Dette var ikke muligt i USB 3.2 og tidligere æraer. Før det var USB'ens arbejdstilstand at skiftes til at fungere.
4. USB4-enheder understøtter alle USB PD
USB PD er USB Power Delivery (USB-strømtransmission), som er en af de nuværende mainstream-hurtigopladningsprotokoller. Den blev også formuleret af USB-IF-organisationen. Denne specifikation kan opnå højere spændinger og strømme, med en maksimal effekttransmission på op til 100 W, og effekttransmissionsretningen kan frit ændres.
I henhold til reglerne for USB-IF bør standardformen for den nuværende USB PD-opladningsgrænseflade være USB Type-C. I USB Type-C-grænsefladen er der to ben, CC1 og CC2, som bruges til PD-kommunikationskonfigurationskanaler.
5. Kun USB Type-C-grænseflade kan bruges
Med ovenstående funktion er det naturligt, at vi også kan vide, at USB4 kun kan fungere via USB Type-C-stik. Faktisk gælder det ikke kun for USB PD, men også i andre nyeste standarder for USB-IF, kun for Type-C.
6. Kan være bagudkompatibel med tidligere protokoller
USB4 kan bruges sammen med USB 3- og USB 2-enheder og -porte. Det vil sige, at den kan være bagudkompatibel med tidligere protokolstandarder. USB 1.0 og 1.1 understøttes dog ikke. I øjeblikket er de grænseflader, der bruger denne protokol, næsten forsvundet fra markedet.
Når man tilslutter en USB4-enhed til en USB 3.2-port, kan den selvfølgelig ikke overføre med en hastighed på 40 Gbps. Og den gammeldags USB 2-grænseflade bliver ikke hurtigere, bare fordi den er tilsluttet en USB4-grænseflade.
Opslagstidspunkt: 21. juli 2025
