USB4 2.0新標準發布,速率高達80Gbps,兩倍於雷電4!

目前佔據消費電子設備絕對主導的當屬USB-C 物理接口系統,在USB-C 接口上可實現數據傳輸,視頻傳輸、電力傳輸,每一次USB 標準的更新都影響全球海量設備,消費者體驗與行業走勢也隨之變動。

2022 年9 月1 日,USB-IF 官網更新公告,正式發布了了新一代數據接口規範USB4 2.0 版本,支持高達80Gbps 數據傳輸速率,超越雷電4。

打開USB-IF 官網即可在醒目的位置見到USB4 2.0 版本的內容更新公告,此前兩個重大更新分別是2021 年9 月30 日發布的USB Type-C 商標規範、2021 年5 月26 日發布的PD3.1 快速充電標準。

數據速率提升至80Gbps

此前發布的USB4 1.0 標準是基於雷電3 技術上開發而來,最大數據傳輸速率為40Gbps,而新發布的USB4 2.0 版本,基於全新的物理層架構開發,將數據傳輸速率從40Gbps 峰值提升至80Gbps 峰值,為USB-C 生態系統打造更高性能的天花板。

從中受益的包括8K 以上分辨率帶擴展塢的高性能顯示器、顯卡擴展塢、PCI-e 5.0 外置存儲設備、超高速擴展中心等。

數據架構更新,USB3.2 也能受惠

USB4 2.0 數據架構也進行了更新,有利於設備充分合理地利用好帶寬,不止讓USB4 提升帶寬翻倍至80Gbps,也影響了USB 3.2 、DisplayPort 視頻傳輸、PCI Express 數據通道。此前USB3.2 最高傳輸速率為20Gbps(USB3.2 Gen2x2),新數據架構下,USB3.2 速率將超越20Gbps,達到更高規格。

數據架構變動已經不是第一次發生,intel 主推的雷電3 升級至雷電4,兩者最大帶寬同樣都是40Gbps,但雷電3 總帶寬分配為22Gbps + 18Gbps(數據可用帶寬+視頻可用帶寬),而雷電4 則變動為32Gbps + 8Gbps(數據可用帶寬+視頻可用帶寬),對高速硬盤、顯卡擴展塢等嚴重依賴於數據通道的設備,雷電4 的數據可用帶寬性能提升有目共睹。

此次USB4 2.0 使用全新的數據架構,也是讓設備更合理地把帶寬用盡、榨乾。

全面向下兼容

兼容性方面,USB4 2.0 將向下兼容USB4 1.0、USB 3.2、雷電3,無需擔心兼容性問題。另外,想要享受80Gbps,需使用全新的主動式有源USB-C to USB-C 數據線方可達到該速率,無源被動式USB-C to USB-C 數據線最大帶寬仍維持在40Gbps。

USB 接口規範歷史版本更新

1996 年,USB 接口誕生,它採用D+D- 線芯進行數據通訊,為日後通用化打下基礎。

2000 年,USB 更新至USB2.0 版本,迅速大規模普,速率為480Mbps,時至今日也是最常用的接口標準。

2008 年1 月,USB3.0 發布,數據傳輸更改為TX+TX-RX+RX- 線芯,傳輸速率從480Mbps 大幅升至5Gbps,每秒讀寫速度破百兆,帶來了質的飛躍。

2013 年7 月份,USB 3.1 發布,最高速率翻番至10Gbps,大家熟識的USB-C 接口也在這個時候誕生。這裡有個騷操作,USB-IF 將舊有的USB 3.0 改名為USB 3.1 Gen 1,新發布的USB 3.1 則叫做USB 3.1 Gen 2,普通消費者開始出現混淆搞不清的現象。

2017 年9 月份,USB3.2 又來了,雖然版本號依然變化不大,但其支持同時使用USB-C 接口的上下兩端針腳,兩組高速通道同時使用,最高速率翻倍達到了20Gbps。根據最新公佈的規範,USB3.0、USB 3.1 版本命名都將徹底消失,統一被劃入USB3.2 的序列,三者分別再次改名叫做USB3.2 Gen1、USB3.2 Gen2、USB3.2 Gen2x2。

2019 年9 月,USB4 正式發布,最高傳輸速率達到40Gbps,與雷電3 相同。USB4 有兩個規格,分別是最高帶寬達到40Gbps 的USB4 40、最高帶寬達到20Gbps 的USB4 20,消費者需認清楚USB4 40 才是滿血接口。

2022 年9 月,USB4 2.0 標準提前曝光,最高速率提升至80Gbps,採用全新數據架構,USB PD 快速充電標準、USB Type-C 接口與線纜標準也將同步更新。

USB PD 快速充電標準歷史版本更新

2014 年8 月,USB PD2.0 快充標準發布,不僅規定了USB Type-C 接口為唯一的標準接口,而且還賦予了這個接口更多的功能,比如充電、數據傳輸、音頻傳輸等。在充電方面USB PD2.0 定義了支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 輸出,最大充電功率達到100W。

2015 年11 月,USB PD 進入到了PD3.0 快充時代。USB PD3.0 相對於USB PD2.0 的變化主要有三方面:增加了對設備內置電池特性更為詳細的描述;增加了通過PD通信進行設備軟硬件版本識別和軟件更新的功能,以及增加了數字證書及數字簽名功能。

2017 年2 月,USB PD 迎來“小修補”的重大更新,USB PD3.0 PPS 發布,在PD3.0 標準的基礎上增加了可編程電源功能(PPS)。PPS 規範整合了目前高壓低電流、低壓大電流兩種充電模式,設備可根據電力需求對電源輸出電壓進行精細調節,調幅為20mV 一檔,僅為QC3.0 調幅的十分之一。目前,PPS 配合電荷泵,已經成為安卓手機陣營大範圍普及的充電技術。

充電頭網總結

本次USB4 2.0 是近年來USB 接口標準又一次大版本更新,全新的物理層架構,讓USB4 2.0 最高帶寬可達80Gbps,兩倍於雷電4 的速度讓整個Type-C 生態都受惠,數據架構也得到更新,USB3.2 速率超越20Gbps,USB Type-C 線纜與接口標準、USB PD 快速充電標準也將同步更新。

更多關於USB4 2.0 的細節,將在2022 年11 月召開的USB DevDays 開發者大會上進行公佈,後續有更多消息充電頭網也會同步報導。

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