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USB4.0是什么?对比USB3.1有什么不同?

 HIBEST鲁普明 2021-04-28

最近广东的天气热的像个笑话,很适合出去蹭个空调或者蹭个茶之类的,如之火热的线缆聊天课题就是USB3.1,USB3.2,USB4.0,ThunderboltDP2.0HDMI2.1,新规范层出不穷,一山更比一山高,每个协会都不甘示弱,目前以DP2.0的带宽暂时独领风骚中,这么多一不小心就容易整迷糊啦,爱学习的朋友是赶上好时代,现在的发展速度可以用日新月异来形容咯,今天我们聊聊,USB4.0是什么?对比USB3.1有什么不同?顺便也会聊到以上说的几种线材,既然是聊天嘛,当然要轻松的课题.反正我的初衷是解决大家疑惑,最终结果如何,我也就管不着啦!不喜欢随便拍砖呗!

USB推广联盟目前主导者之一是Intel,他在2017年的时候做出了一个重大决定,把原来私有化的Thunderbolt协议公开给大家来使用(这货技术虽好,但一个人影响有限而且收费老贵,大家就尽量不用,所以就老是推不开嘛,干脆就共享得了吧),这一利好政策的落地正是USB4.0中最为关键的因素,做作业你说抄来得快还是自己写一个快?就是我也会选择抄,所以USB4.0“借鉴”了Intel成熟的Thunderbolt3协议,这样技术定型及实现路径就基本没有阻力,协会成员们点个头就通过了,跟Thunderbolt3不同,USB4.0没有硬性规定厂家的线材需要通过认证(虽然你也可以去认证,和UL列名其实挺像的操作模式,我就是想告诉大家,我可以搞,你看还有证,就这么个意思而已),但如果你要使用全部的USB4.0功能(最高传输速率、100W供电、可用作显示器线),一条优质的USB4.0线材是必不可少的,参考目前Thunderbolt3认证线材的价格,USB4.0时代唯一阻碍普及的,或许是线材因素多一些,未来也许同轴版本的结构才能保证高柔软性和对应的高速传输性能,但是给加工过程和线材都整得是相当高难度,不过也好,门槛就稍微高那么点点,体现技术含量的线缆产品总算是又有了,和之前2007年整HDMI一样,那就是含金量的体现,做HDMI的工厂走路都可以带风的,当时虽然不是小鲜肉的小编我,也曾经因为做出SI参数合格的HDMI而炙手可热,哎,英雄不提往事,说多了都是泪,到这里USB4我觉得好像讲清楚啦!反正我懂!大家一起拭目以待咯.

于是乎,USB4.0是一种采用USB Type-C(USB-C)接口,直连CPU的PCIE总线(更低的CPU资源占用),最高传输速率能达到40Gbps(更高的传输速率),同时还能传输Displayport视频信号(能做视频输出)和USB PD快充电流(能做快速充电)的新一代USB外设传输协议,它本质上是Intel的Thunderbolt3技术,但同时也支持USB协议,因此它能完美向下兼容Thunderbolt3、USB3.2、USB3.1及USB2.0协议(如果有必要的话),协会具体详细规范大概在接下来的九月可以拿到,届时我们再分享吧!

说到USB,我相信混线缆行业的你们应该听过了一大堆USB的叫法,什么USB2.0、USB3.0、USB3.1、USB3.1 Gen1、USB3.2 Gen2,包括新发表的USB3.2及最最新的USB4.0,USB的前世今生 - USB2.0、USB3.0、USB3.1、USB3.2、USB4.0区别是什么,具体温故而知新,再看下蓝色字体的这个文章分享吧!接下来聊USB3.1系列!

USB 3.1是最新的USB规范,该规范由英特尔等大公司发起,与现有的USB技术相比,新USB技术使用一个更高效的数据编码系统,并提供一倍以上的有效数据吞吐率(USB IF协会),它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆,USB 3.1 Gen1就是USB 3.0,而USB 3.1 Gen2才是真正的USB3.1,USB 3.0(即USB 3.1 Gen1)的最大传输带宽为5.0Gbps(500MB/s),USB 3.1 Gen2的最大传输带宽为10.0Gbps(虽然USB 3.1标称的接口理论速率是10Gbps,但是其还保留了部分带宽用以支持其他功能,因此其实际的有效带宽大约为7.2Gbps).

写到这里差点写不下去啦,还真的感觉挺撩人的,我都不知道大家有没有清楚USB4和USB3.1的关系,反正意思我是表达啦,大家看着办吧,不行再多看几遍,区分USB-C接头的USB线跟Thunderbolt3线的最简单的方式看接头上有没有闪电标志,现在第三期的光电AOC分享技术交流会大概在8-10日,我看我们领导能不能让我在9月份搞个高大上的地方讲讲这个,这个我竟然发现只可言传不可意会的感觉出来了.

上述定义很多线缆厂商其实都很清楚,唯一比较复杂容易让人搞混的是,一些 Thunderbolt 3 连接线可以作为 USB 3.1 Type-C 连接线使用,但不是所有的线缆都可以,而 USB 3.1 Type-C 连接线,却永远无法当做 Thunderbolt 3 连接线使用,就算大家都是相同的 USB-C 接口也不行,同时,并不是所有的 USB Type-C 线缆都能胜任规范中的最高 100W 传输功率,无论是 Thunderbolt 3 还是 USB 3.1 Type-C 都不一定能够达到.

需要注意的是,当前 Thunderbolt 3 设备根本无法通过 USB 3.1 Type-C 线缆连接使用,尽管接口可以插上,但协议不同还暂时不起作用,可能只能提供电力而已,和手机的快充模式一样,需要线端,手机端,充电头端都匹配啦,才可以全功能使用,当然了,对于比较新的外设这点可能会发生改变,因为规范稍作了调整,并且控制器更新了,未来 Thunderbolt 3 外设或许能够通过 USB 3.2 Type-C 线来连接,但因为协议不同,速度肯定比原生 Thunderbolt 3 连接线慢很多,目前大多数 Thunderbolt 3 外设或配件都标配连接线,不过长度一般都在 50cm 以内,对于某些用户来说可能无法满足,毕竟长度非常短,很多人需求长线缆,可一旦线变得更长,又无法保证在特定情况下能够满足完整的规范需求,短的 Thunderbolt 3 连接线,也就是外设配备的那根被动无源连接线,基本上是完全兼容 USB 3.1 Type-C 外设的,但正如前述,其长度对于某些用户而言不是非常方便,超过 50cm 的 Thunderbolt 3 线缆,基本是有源的主动式的解决方案,一般无源被动式的长达 2 米左右的 Thunderbolt 3 连接线,最大传输速度只能达到 20Gb/s,而对于主有源的主动式 Thunderbolt 3 线缆,其传输速度一般可以达到完整规范,也就是最高 40Gb/s,不过,主动式 Thunderbolt 3 连接线一般不兼容 USB 3.1 Type-C,现阶段很多高速 Thunderbolt 3 长线不仅价格昂贵,而且大多缺乏对 USB-C 3.1 的兼容,而一般无源被动式的 Thunderbolt 3 线缆,短线一般都能保持最佳性能,并且几乎能与 USB-C 3.1 兼容,总之,随着目前各规范的完善,一条 USB-C 线走天下的时间即将到来.

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