0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

新标准 USB4 2.0 到底是什么?

ZenasLDR 来源:ZenasLDR 作者:ZenasLDR 2022-10-28 09:39 次阅读

目前占据消费电子设备绝对主导的当属 USB-C 物理接口系统,在 USB-C 接口上可实现数据传输,视频传输、电力传输,每一次 USB 标准的更新都影响全球海量设备,消费者体验与行业走势也随之变动。

poYBAGNbMkaABRN-AACI7pZ4FtI142.png

2022 年 9 月 1 日,USB-IF 官网更新公告,正式发布了了新一代数据接口规范 USB4 2.0 版本,支持高达 80Gbps 数据传输速率,超越雷电 4。

poYBAGNbMk-Abqd0AAFuzt6o8J4346.png

打开 USB-IF 官网即可在醒目的位置见到 USB4 2.0 版本的内容更新公告,此前两个重大更新分别是 2021 年 9 月 30 日发布的 USB Type-C 商标规范、2021 年 5 月 26 日发布的 PD3.1 快速充电标准。

pYYBAGNbMlyAG6xpAAMBXv5kdZg031.png

数据速率提升至 80Gbps

此前发布的 USB4 1.0 标准是基于雷电 3 技术上开发而来,最大数据传输速率为 40Gbps,而新发布的 USB4 2.0 版本,基于全新的物理层架构开发,将数据传输速率从 40Gbps 峰值提升至 80Gbps 峰值,为 USB-C 生态系统打造更高性能的天花板。

从中受益的包括 8K 以上分辨率带扩展坞的高性能显示器、显卡扩展坞、PCI-e 5.0 外置存储设备、超高速扩展中心等。

数据架构更新,USB3.2 也能受惠

USB4 2.0 数据架构也进行了更新,有利于设备充分合理地利用好带宽,不止让 USB4 提升带宽翻倍至 80Gbps,也影响了 USB 3.2 、DisplayPort 视频传输、PCI Express 数据通道。此前 USB3.2 最高传输速率为 20Gbps(USB3.2 Gen2x2),新数据架构下,USB3.2 速率将超越 20Gbps,达到更高规格

数据架构变动已经不是第一次发生,intel 主推的雷电 3 升级至雷电 4,两者最大带宽同样都是 40Gbps,但雷电 3 总带宽分配为 22Gbps + 18Gbps(数据可用带宽+视频可用带宽),而雷电 4 则变动为 32Gbps + 8Gbps(数据可用带宽+视频可用带宽),对高速硬盘、显卡扩展坞等严重依赖于数据通道的设备,雷电 4 的数据可用带宽性能提升有目共睹。

此次 USB4 2.0 使用全新的数据架构,也是让设备更合理地把带宽用尽、榨干。

全面向下兼容

兼容性方面,USB4 2.0 将向下兼容 USB4 1.0、USB 3.2、雷电 3,无需担心兼容性问题。另外,想要享受 80Gbps,需使用全新的主动式有源 USB-C to USB-C 数据线方可达到该速率,无源被动式 USB-C to USB-C 数据线最大带宽仍维持在 40Gbps。

USB 接口规范历史版本更新

pYYBAGNbMm2AIlifAAFWk9DHaMo708.png

1996 年,USB 接口诞生,它采用 D+D- 线芯进行数据通讯,为日后通用化打下基础。

2000 年,USB 更新至 USB2.0 版本,迅速大规模普,速率为 480Mbps,时至今日也是最常用的接口标准。

2008 年 1 月,USB3.0 发布,数据传输更改为 TX+TX-RX+RX- 线芯,传输速率从 480Mbps 大幅升至 5Gbps,每秒读写速度破百兆,带来了质的飞跃。

2013 年 7 月份,USB 3.1 发布,最高速率翻番至 10Gbps,大家熟识的 USB-C 接口也在这个时候诞生。这里有个骚操作,USB-IF 将旧有的 USB 3.0 改名为 USB 3.1 Gen 1,新发布的 USB 3.1 则叫做 USB 3.1 Gen 2,普通消费者开始出现混淆搞不清的现象。

2017 年 9 月份,USB3.2 又来了,虽然版本号依然变化不大,但其支持同时使用 USB-C 接口的上下两端针脚,两组高速通道同时使用,最高速率翻倍达到了 20Gbps。根据最新公布的规范,USB3.0、USB 3.1 版本命名都将彻底消失,统一被划入 USB3.2 的序列,三者分别再次改名叫做 USB3.2 Gen1、USB3.2 Gen2、USB3.2 Gen2x2。

2019 年 9 月,USB4 正式发布,最高传输速率达到 40Gbps,与雷电 3 相同。USB4 有两个规格,分别是最高带宽达到 40Gbps 的 USB4 40、最高带宽达到 20Gbps 的 USB4 20,消费者需认清楚 USB4 40 才是满血接口。

2022 年 9 月,USB4 2.0 标准提前曝光,最高速率提升至 80Gbps,采用全新数据架构,USB PD 快速充电标准、USB Type-C 接口与线缆标准也将同步更新。

USB PD 快速充电标准历史版本更新

pYYBAGNbMn-AEWrTAAEQgRCzv5w403.png

2014 年 8 月,USB PD2.0 快充标准发布,不仅规定了 USB Type-C 接口为唯一的标准接口,而且还赋予了这个接口更多的功能,比如充电、数据传输、音频传输等。在充电方面 USB PD2.0 定义了支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 输出,最大充电功率达到 100W。

2015 年 11 月,USB PD 进入到了 PD3.0 快充时代。USB PD3.0 相对于 USB PD2.0 的变化主要有三方面:增加了对设备内置电池特性更为详细的描述;增加了通过PD通信进行设备软硬件版本识别和软件更新的功能,以及增加了数字证书及数字签名功能。

2017 年 2 月,USB PD 迎来“小修补”的重大更新,USB PD3.0 PPS 发布,在 PD3.0 标准的基础上增加了可编程电源功能(PPS)。PPS 规范整合了目前高压电流、低压大电流两种充电模式,设备可根据电力需求对电源输出电压进行精细调节,调幅为 20mV 一档,仅为 QC3.0 调幅的十分之一。目前,PPS 配合电荷泵,已经成为安卓手机阵营大范围普及的充电技术。

总结

pYYBAGNbMoyABjPhAAC4YRhQzuk828.png

本次 USB4 2.0 是近年来 USB 接口标准又一次大版本更新,全新的物理层架构,让 USB4 2.0 最高带宽可达 80Gbps,两倍于雷电 4 的速度让整个 Type-C 生态都受惠,数据架构也得到更新,USB3.2 速率超越 20Gbps,USB Type-C 线缆与接口标准、USB PD 快速充电标准也将同步更新。

更多关于 USB4 2.0 的细节,将在 2022 年 11 月召开的 USB DevDays 开发者大会上进行公布。

审核编辑 黄昊宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • usb
    usb
    +关注

    关注

    59

    文章

    7377

    浏览量

    257488
  • type-c
    +关注

    关注

    543

    文章

    1521

    浏览量

    266205
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    支持USB4和交替模式的USB TypeC ®和 USB PD控制器TPS65994AD数据表

    电子发烧友网站提供《支持USB4和交替模式的USB TypeC ®和 USB PD控制器TPS65994AD数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 03-05 10:11 0次下载
    支持<b class='flag-5'>USB4</b>和交替模式的<b class='flag-5'>USB</b> TypeC ®和 <b class='flag-5'>USB</b> PD控制器TPS65994AD数据表

    上海雷卯推出USB4接口的静电浪涌保护方案

    。它的接口标准是由USBPromoterGroup制定的,主要规范了USB4接口的电气特性、机械特性、协议规范等内容。以下是USB4一些主要
    的头像 发表于 03-05 08:03 134次阅读
    上海雷卯推出<b class='flag-5'>USB4</b>接口的静电浪涌保护方案

    上海雷卯推出USB4接口的静电浪涌保护方案

    3.x 和 USB4 协议传输数据。它的接口标准是由 USB Promoter Group 制定的,主要规范了USB4 接口的电气特性、机械特性、协议规范等内容。以下是
    的头像 发表于 02-29 17:31 149次阅读
    上海雷卯推出<b class='flag-5'>USB4</b>接口的静电浪涌保护方案

    上海雷卯推出一种USB4接口的静电浪涌保护方案

    USB4USB3.2 的后继版本,是最新的USB规范。USB4是通信协议,采用的硬件接口是USB Type-C 接口,
    的头像 发表于 02-28 11:47 777次阅读
    上海雷卯推出一种<b class='flag-5'>USB4</b>接口的静电浪涌保护方案

    详解USB4技术的主要优点

    。出现了USB 1.0、USB 2.0USB 3.0等多个规格,接口外形和设计方案也出现了USB Type-A、
    的头像 发表于 01-09 10:55 805次阅读
    详解<b class='flag-5'>USB4</b>技术的主要优点

    去耦滤波电容怎么布局摆放,到底是先大后小还是先小后大?

    去耦滤波电容怎么布局摆放,到底是先大后小还是先小后大?
    的头像 发表于 12-04 15:43 975次阅读
    去耦滤波电容怎么布局摆放,<b class='flag-5'>到底是</b>先大后小还是先小后大?

    选对一个插座 玩转USB4 第 3 代 Type-C

    选对一个插座 玩转USB4 第 3 代 Type-C
    的头像 发表于 11-27 17:16 418次阅读
    选对一个插座 玩转<b class='flag-5'>USB4</b> 第 3 代 Type-C

    呼吸灯到底是如何影响人的视觉的?

    呼吸灯到底是通过使灯快速亮灭还是改变平均电压来影响人的视觉的
    发表于 11-08 06:04

    USB4 Type-C线缆的市场趋势和实现方法

    线缆完成端到端数据、视频、充电、音频全搞定,缩短等待时间,大幅提升生产效率。USB4的应用从20Gbps起跳,目前40Gbps已经普及,未来80Gbps和120Gbps也将迎来商用,可见USB-C高速接口生态一直在挑战数据传输极限,将极速进行
    的头像 发表于 11-07 10:58 483次阅读
    <b class='flag-5'>USB4</b> Type-C线缆的市场趋势和实现方法

    单片机的“性能”到底是什么?

    单片机的“性能”到底是什么?
    的头像 发表于 10-24 16:58 245次阅读
    单片机的“性能”<b class='flag-5'>到底是</b>什么?

    AT指令,AT固件,这个AT到底是什么意思?

    我们常说AT指令,AT固件,这个AT到底是什么意思?
    发表于 09-26 07:25

    你知道80Gbps USB4 V2怎么测吗?USB Type-C测试方法一文搞懂

    USB Type-C 连接器没有方向性,易于使用,并且可以通过 USB PD(Power Delivery)协议提供高达 240W 的动态功率。它向后兼容 USB2.0USB3.2、
    的头像 发表于 08-23 07:40 3634次阅读
    你知道80Gbps <b class='flag-5'>USB4</b> V2怎么测吗?<b class='flag-5'>USB</b> Type-C测试方法一文搞懂

    USB4线缆同轴结构的优势有哪些

    根据官方技术规范,USB4基于英特尔协议,当使用兼容的USB-C电缆时,将提供高达40Gbps的带宽。这意味着你不再需要弄清楚你电脑上的端口是USB还是雷电,因为USB3.2的速度只有
    发表于 06-14 11:25 950次阅读
    <b class='flag-5'>USB4</b>线缆同轴结构的优势有哪些

    东沃电子USB4高速接口浪涌静电保护方案

    由于USB4接口体积更加小巧,内部元器件集成化程度更高,受到静电浪涌危害的可能性会更大。为此,在USB4端口电路设计时,需要选用合适的ESD静电保护二极管为其护航。
    发表于 04-26 10:26 288次阅读

    USB4的特点以及传输速度

    USB4是一种最新的通用串行总线规范,由USB Implementers Forum(USB-IF)开发和发布。USB4规范于2019年发布,是US
    的头像 发表于 04-11 14:46 2862次阅读