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一根線解決所有問題!聊聊USB 4

百事數碼
2019-10-10 16:14 0

  九月初,USB Promoter Group正式發布的USB 4規范,這也意味著USB 4接口普及化已經正式拉開了大幕。

  而早在今年3月份,英特爾宣布向USB Promoter Group開放Thunderbolt協議,這使得USB 4在傳輸速度上得到顯著提升。同時也意味著,目前最強的數據接口Thunderbolt 3,將直接整合在USB 4里,未來采用Thunderbolt 3的設備將不需要再向英特爾取得授權或支付高昂的授權費用,這對于推動接口技術的發展有著極其重要的意義。



·USB 4協議的三大特性

  九月初,USB-IF發布了USB 4規范,如下:

  具體來說,USB 4有以下三個主要特性:

  其一、USB 4規范將引入雙鏈路通道;

  其二、傳輸帶寬達到Thunderbolt 3的40Gbps標準;

  其三、其物理層形態為TYPE-C。

  綜合以上三個特性,USB 4整合Thunderbolt 3的先進技術,直接具備了超大帶寬的數據傳輸能力,直接具備了顯示輸入/輸出功能,具備充電功能??梢哉f,一枚全功能的USB 4接口是目前功能最全、體積最小、速度最快的物理接口!

  除此之外,USB 4在兼容性上也做了全面考量,直接向下兼容USB 3.2、3.1、3.0、2.0,同時兼容Thunderbolt 3,而現階段的標準規格USB數據線都能在USB 4上使用。

  命名方面,USB Promoter Group或將不會再使用3.0、3.1、3.2這樣的版本迭代命名方式,USB 4可能將始終使用USB 4的命名方式。同時,其物理形態也將只有TYPE-C一種。因此,未來電子設備的USB接口、相關的外接拓展設備將統一采用體積小巧的TYPE-C形態,這將促使筆記本電腦、平板電腦等設備向更加輕薄化發展。

·USB 4為何值得期待?

  USB 4接口性能飛躍,主要功勞在于Thunderbolt 3。

  Thunderbolt即我們所熟知的雷電接口。2011年,英特爾與蘋果合作開發的、技術代號為“Light Peak”的Thunderbolt正式公布,也就是我們所說的雷電接口,蘋果官網稱之為“雷靂”接口(以下統稱雷電接口)。

  由于雷電接口融合了PCIE和DisplayPort兩種通信協議,所以在全功能TYPE-C問世之前,雷電接口幾乎是唯一同時支持高速數據傳輸和視頻/音頻傳輸的多功能接口,即它同時具備USB和DP或HDMI/DVI/VGA功能。且因其帶寬達到雙向10Gbps(雷電2為雙向20Gbps),所以可以說是非常先進的接口擴展技術。


雷電3與其它接口傳輸速度對比

  要知道,USB接口在發展到3.1 Gen 2時,才達到雙向10Gbps帶寬,雷電接口早在8年前就已實現。

雷電1、雷電2接口與MiniDP擁有同樣的物理形態,可以通過接口符號標識來區分

  不過,早期的雷電接口并非現如今常見的TYPE-C形態。上圖是蘋果MacBook系列搭載的雷電2接口,其最初采用了MiniDP的物理層形態設計。不過無論是以前還是現在,雷電接口的標識符號都沒有變,是一個帶有箭頭的閃電。

  正因為雷電接口是英特爾與蘋果合作開發,所以這些年來,蘋果MacBook系列成為雷電接口的忠實擁躉,從最早的雷電1、雷電2,到如今全面支持雷電3,蘋果對于雷電接口可謂是青睞有加。


雷電2接口采用MiniDP形態

  雷電3接口雙向帶寬達到40Gbps,是現有速度最快的USB TYPE-C 3.1 Gen 2接口的四倍,且雷電3接口支持4K 60fps視頻傳輸,支持100W PD協議供電,支持外接桌面級顯卡,因此可以說是目前最為強大的接口擴展標準,它也是真正意義上的使用一根線就能解決所有問題的擴展接口。


一根線解決所有問題

  因此,當英特爾向USB Promoter Group開放雷電接口協議之后,未來普及化之后的USB 4接口就將成為業界綜合素質最強的接口,所以它對于PC、智能手機等行業的意義不言而喻。

·雷電3與USB 4的強強聯手

  此前,雷電3接口難以普及的主要原因有兩點:成本和硬件。

  成本上,雷電3接口的使用需要獲得英特爾授權,其授權費不菲。

  硬件上,雷電3接口本身需要有獨立的控制芯片,芯片成本不低。

  在這兩個因素的“阻撓”之下,雷電3接口普及就顯得困難重重。

  年初,英特爾向USB Promoter Group開放協議,首先解決了成本問題。未來使用雷電3協議的接口將完全免費。此后,英特爾從10代酷睿的Ice Lake 10nm制程處理器開始,將雷電3控制器直接整合到處理器里,一舉解決了硬件難題。同時,借助USB 4規范,可以促使雷電3接口全面普及,加快雷電3接口向消費級市場下沉與落地。

  因此,借助雷電3的功能與性能,借助USB接口的普及度,USB 4可以說是各取所長之后的階段性終極形態接口。它推動電子設備發展的同時,也為用戶帶來了更多的實惠。

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