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一文盡懂 USB4

2019-11-04 22:40IT之家 / 汐元

今年3月份,USB Promoter Group(領導小組)首次發布了USB4規范,即下一代USB架構。而在9月初,USB Promoter Group發布了最終的USB4規范標準,不出意外的話,明年不會太晚,你就可以使用基于USB4的設備。

不過在此之前,相信很多小伙伴對于USB4還不甚了解,包括對之前的USB 3.1、USB 3.2之類的概念認識也是比較模糊,今天IT之家小編不妨就圍繞USB4來做一些介紹,幫助大家認識USB4的優勢和本質。

歷史:復雜混亂的命名

首先,我們所說的USB4指的是USB的傳輸標準,是一種和USB傳輸性能和效能有關的協議規范,USB4可以理解為這種規范的“第4代”。

USB傳輸協議是于1994年由Compaq、DEC,IBM,Intel,Microsoft,NEC以及Nortel等多家公司聯合提出研發和指定的,并于1994年11月11日公布了USB V0.7版本。后來這幾家公司于1995年建立了一個推廣和支援USB的非營利性組織,名為USB Implementers Forum,也就是我們熟悉的USB-IF,USB-IF也就是現在的USB標準化組織。

USB-IF于1996年正式提出USB1.0規格,不過當時USB1.0傳輸速率僅有1.5Mbps,最大輸出電流5V/500mA,并且當時支持USB的周邊裝置很很少,所以主機板商很少將USB接口直接設計在主機板上。

▲USB 1.0

1998年9月,USB-IF發布USB 1.1規范,這次的傳輸速率提高到了12Mbps,并且對USB 1.0中的一些技術細節進行了修正,最大輸出電流仍為5V/500mA。

到了2000年4月,USB 2.0標準出臺,傳輸速率達到了480Mbps,也就是60MB/s,是USB 1.1的40倍,最大輸出電流5V/500mA,同時采用4個針腳設計。USB2.0從推出至今仍然在服役,可以說是最長壽的USB標準了。

從USB2.0開始,USB-IF就展現出他們在改名方面的“獨特天賦”。

2003年6月份,USB-IF重新命名了USB的規格和標準,把USB 1.0改名為USB 2.0低速(Low-Speed)版,USB 1.1改名為USB 2.0全速(Full-Speed)版,而USB 2.0則是USB 2.0高速(High-Speed)版。

不過當時這個改動對現在基本沒啥影響了,因為USB1.0和1.1目前已經基本退出歷史舞臺。

2008年11月,由Intel、微軟、惠普、德州儀器、NEC、ST-NXP等業界巨頭組成的USB 3.0 Promoter Group完成了USB 3.0標準并公開發布,對外稱號是SuperSpeed。USB Promoter Group主要是對USB系列標準的開發和制定,標準最終會移交給USB-IF來管理。

USB3.0最大傳輸速率達到5.0Gbps,即640MB/s,最大輸出電流5V/900mA,向下兼容2.0,并且支持全雙工數據傳輸(即可以同時接收數據和發送數據,USB2.0是半雙工)、擁有更好的電源管理能力等特性。

USB3.0采用9針腳的設計,前面4個與USB2.0一樣,后面的5個則是為USB3.0特別準備的,所以可以通過針腳來判斷USB2.0和USB3.0。

2013年7月,USB 3.1發布,傳輸速度提升到了10Gbps(1280MB/s),號稱SuperSpeed+,同時將供電的最高允許標準提高到了20V/5A,即100W。

USB 3.1相較于USB 3.0的升級也是非常明顯的,但是沒多久,USB-IF將USB 3.0改名為USB 3.1 Gen1,USB 3.1改名為USB 3.1 Gen2。

這次改名給消費者帶來了麻煩,因為很多奸商在產品包裝中都是只標注支持USB 3.1,不說明是Gen1還是Gen2,實際上兩者傳輸性能差別很大,消費者一不小心就會入坑。所以說,這次改名對于廣大消費者來說,是個昏招。

時間來到2017年9月,USB 3.2發布,在USB Type-C下支持雙10Gbps通道傳輸數據,速度可達20Gb/s(2500MB/s),最大輸出電流還是20V/5A,其他方面有微小改進。

▲USB的改名過程

然而在2019年,USB-IF又來改名了,他們將USB3.1 Gen 1(也就是原來的USB3.0)改名為USB 3.2 Gen 1,USB 3.1 Gen 2(即原來的USB3.1)改名為USB 3.2 Gen 2,而USB 3.2則被改名為USB 3.2 Gen 2x2。

還能不能讓人好好買數據線了?!

小結一下USB歷史版本的特性:

現在和未來:USB4的躍進式提升

終于說到了USB4,那么這新一代的協議標準有哪些升級改進呢?首先可以確定的是,既然是從“3”到“4”的跨代升級,那么改進的幅度一定不小。


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