USB4

редактировать
Логотип USB4 40 Гбит / с

USB4 - это система USB, указанная в спецификации USB4, которая была выпущен в версии 1.0 29 августа 2019 г. Форумом разработчиков USB.

В отличие от предыдущих стандартов протокола USB, для USB4 требуются разъемы USB-C, а для подачи питания требуется поддержка USB PD. В отличие от USB 3.2, он позволяет туннелировать DisplayPort и PCI Express. Архитектура определяет метод динамического совместного использования одного высокоскоростного канала с несколькими типами конечных устройств, который лучше всего обслуживает передачу данных по типу и приложению. Продукты USB4 должны поддерживать пропускную способность 20 Гбит / с и могут поддерживать пропускную способность 40 Гбит / с, но из-за туннелирования даже номинальные 20 Гбит / с могут привести к более высокой эффективной скорости передачи данных в USB4 по сравнению с USB 3.2 при отправке смешанных данных.

Спецификация USB4 основана на спецификации протокола Thunderbolt 3. Поддержка взаимодействия с продуктами Thunderbolt 3 является необязательной для хостов USB4 и периферийных устройств USB4 и требуется для концентраторов USB4 на его обращенных вниз портах и ​​для док-станций на базе USB4 на его обращенных вниз и вверх портах.

Содержание

  • 1 Обзор
    • 1.1 Название
  • 2 Технические характеристики
    • 2.1 Спецификация USB4
      • 2.1.1 История
      • 2.1.2 Соавторы
      • 2.1.3 Цели разработки
      • 2.1.4 Режимы передачи данных
        • 2.1.4.1 Поддержка режимов передачи данных
        • 2.1.4.2 Режимы передачи данных USB
      • 2.1.5 Питание
      • 2.1.6 Совместимость с Thunderbolt 3
    • 2.2 Альтернативный режим спецификации партнеров
      • 2.2.1 DisplayPort Alt Mode 2.0
  • 3 Поддержка программного обеспечения
  • 4 Поддержка оборудования
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Обзор

Имя

Версия 1.0 спецификации USB4, выпущенная 29 августа 2019 года, использует «универсальную последовательную шину 4» и «USB4». В нескольких новостях перед выпуском этой версии использовались термины «USB 4.0» и «USB 4». Даже после публикации версии 1.0 некоторые сознательно пишут «USB 4», утверждая, что «отражает способ поиска читателей».

Спецификации

Спецификация USB4

История

Впервые об этом было официально объявлено в марте 2019 года.

Соавторы

На момент публикации промоутера версии 1.0 компании, сотрудники которых участвовали в технической рабочей группе по спецификации USB4, были: Apple Inc., Hewlett-Packard Inc., Intel Corporation, Microsoft Corporation, Renesas Corporation, STMicroelectronics и Texas Instruments.

Цели проектирования

Цели, заявленные в спецификации USB4, заключаются в увеличении пропускной способности, помогая объединить экосистему разъемов USB-C и «минимизировать путаницу для конечных пользователей». Некоторые из ключевых областей для достижения этой цели - использование одного типа разъема USB-C при сохранении совместимости с существующими продуктами USB и Thunderbolt.

Режимы передачи данных

USB4 сам по себе не обеспечивает любой общий механизм передачи данных или классы устройств, такие как USB 3.x, но в основном служат для туннелирования других протоколов, таких как USB 3.2, DisplayPort и, возможно, PCIe. Хотя он предоставляет собственный протокол Host-to-Host, как следует из названия, он доступен только между двумя подключенными хостами. Он используется для реализации сети Host IP. Поэтому, когда хост и устройство не поддерживают дополнительное туннелирование PCIe, максимальная пропускная способность без отображения ограничивается до USB 3.2 20 Гбит / с, в то время как только USB 3.2 10 Гбит / с является обязательным.

USB4 позволяет туннелировать:

  • USB 3.2 («Enhanced Superspeed») Туннелирование
  • DisplayPort 1.4a -based Tunneling
  • PCI Express (PCIe) -based Для туннелирования

USB4 также требуется поддержка альтернативного режима DisplayPort. Это означает, что DP можно отправлять через туннелирование USB4 или в альтернативном режиме DP.

USB 2.0 всегда поддерживается с использованием выделенных проводов в разъеме USB-C.

Поддержка режимов передачи данных

Некоторые режимы передачи поддерживаются всеми устройствами USB4, поддержка других не является обязательной. Требования к поддерживаемым режимам зависят от типа устройства.

Поддержка режимов передачи данных
ModeHostHubПериферийное устройство
USB 2.0 (480 Мбит / с)ДаДаДа
USB4 20 Гбит / с ТранспортДаДаДа
USB4 40 Гбит / с ТранспортДополнительноДаДополнительно
Туннелированный USB 3.2 (10 Гбит / с)ДаДаОпционально
Туннелированный USB 3.2 (20 Гбит / с)ОпциональноОпциональноОпционально
Туннелированный порт дисплеяДаДаНеобязательно
Туннелированный PCI ExpressНеобязательноДаНеобязательно
Хост- Связь с хостомДаДаН / Д
Альтернативный режим DisplayPortДаДаНеобязательно
Альтернативный режим ThunderboltДополнительноДаНеобязательно
Альтернативные режимы USB-CДополнительноДополнительноДополнительно
Режимы передачи данных USB
Режимы передачи данных USB4
Торговое названиеЛоготипТехнические характеристикиСтарый конкретный катионыДвухканальныйКодирование Номинальная скорость
Гбит / сГб / с
SuperSpeed ​​USB 5 Гбит / сUSB SuperSpeed ​​5 Гбит / с Trident Logo.svg USB 3.2 Gen 1 × 1USB 3.0,. USB 3.1 Gen 1Нет8b / 10b 50.5
SuperSpeed ​​USB 10 Гбит / сUSB SuperSpeed ​​10 Гбит / с Trident Logo.svg USB 3.2 Gen 2 × 1USB 3.1 Gen 2Нет128b / 132b 101.2
Н / ДUSB 3.2 Gen 1 × 2Не отображаетсяДа8b / 10b101.0
SuperSpeed ​​USB 20 Гбит / сUSB SuperSpeed ​​20 Гбит / с Trident Logo.svg USB 3.2 Gen 2 × 2Да128b / 132b202,4
Н / ДUSB4 Gen 2 × 1Нет64b/66b101.2
Н / ДUSB4 Gen 3 × 1Нет128b/132b202.4
USB4 20 Гбит / сUSB4 20 Гбит / с Logo.svg USB4 Gen 2 × 2Да64b / 66b202,4
USB4 40 Гбит / сUSB4 40 Гбит / с Logo.svg USB4 Gen 3 × 2Да128b / 132b404.8

USB4 Gen 2 отличается от USB 3.2 Gen 2. Они означают только ту же скорость, то есть 10 Гбит / с, но они по-разному кодируются на электрическом уровне.

Хотя USB4 требуется для поддержки двухполосных режимов, он использует однополосные операции во время инициализации двухполосного соединения; однополосное соединение также может использоваться как резервный режим в случае ошибки соединения полос.

В режиме совместимости с Thunderbolt полосы пропускаются немного быстрее - 10,3125 Гбит / с (для поколения 2) и 20,625 Гбит / с (для поколения 3), как того требуют спецификации Thunderbolt.

Подача питания

Перед установлением соединения USB4 требуется контракт USB Power Delivery (USB PD). Это не проблема, так как USB4 требует USB PD (и является исключительно USB-C) для согласования режима USB4 в первую очередь. Источник USB4 должен обеспечивать как минимум 7,5 Вт (5 В, 1,5 А) на порт. Потребитель USB4 должен потреблять менее 250 мА (по умолчанию), 1,5 А или 3 А при 5 В (в зависимости от конфигурации резистора USB-C ) до согласования USB PD. С USB PD возможна мощность до 100 Вт.

Совместимость с Thunderbolt 3

В спецификации USB4 говорится, что цель проекта - «сохранить совместимость с существующей экосистемой продуктов USB и Thunderbolt». Но совместимость с Thunderbolt 3 является необязательной только для хостов USB4 и периферийных устройств USB4.

Спецификации партнеров по альтернативному режиму

DisplayPort Alt Mode 2.0

29 апреля 2020 г., DisplayPort Alt Mode была выпущена версия 2.0, поддерживающая DisplayPort версии 2.0 через USB4.

Поддержка программного обеспечения

Linux 5.6, выпущенная 29 марта 2020 года, поддерживает USB4.

Поддержка оборудования

На CES 2020, USB-IF и Intel заявили о своем намерении разрешить продукты USB4, которые поддерживают все дополнительные функции, как продукты Thunderbolt 4. Ожидается, что первыми продуктами, совместимыми с USB4, будут серия процессоров Intel Tiger Lake и серия процессоров AMD Zen 3, которые должны быть выпущены в начале 2021 года и в конце 2020 соответственно.

Ожидается, что устройства, поддерживающие USB4, появятся в 2020 году.

Брэд Сондерс, генеральный директор USB Promoter Group, ожидает, что большинство ПК с USB4 будут поддерживать Thunderbolt 3, но производители телефонов вряд ли будут это делать. реализовать поддержку Thunderbolt 3.

3 марта 2020 года Cypress Semiconductor анонсировала новые контроллеры питания (PD) Type-C, поддерживающие USB4, CCG6DF как двухпортовый и CCG6SF как однопортовый.

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-20 07:04:25
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте