一文看懂USB4 從20Gbps到80Gbps的極速體驗
目前,USB4介面已在PC主機、筆記型電腦、一體機、迷你主機、VR頭顯等終端上得以普及,週邊生態如全功能線纜、硬碟盒、擴充塢種類豐富,伴隨iPhone15、16旗艦手機的加入,未來可望一條USB4全功能線完成端到端資料、視訊、充電、音訊全搞定,縮短等待時間,大幅提升生產效率。
USB4的應用程式從20Gbps起跳,目前40Gbps已經普及,80Gbps也已發布,更高速率的120Gbps相信也將在未來的不久到來,可見USB-C高速介面生態一直在挑戰資料傳輸極限,將極速進行到底。
回顧USB4
回顧USB的發展歷程,自1996年USB 1.0問世以來,這項技術已經經歷了多個重要的升級迭代。
USB的資料傳輸協定發布比USB PD發布早得多,USB 1.0在USB-IF成立的第三年,也就是1996年就推出來了。第一代USB標準,其傳輸速率只有1.5Mbps。過兩年後也就是1998年, USB-IF推出了全新的USB 1.1版本,速率也來到了12Mbps,並對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。
USB 2.0於2000年發布,最大傳輸速度達到了480 Mbps(0.48 Gbps),相比之前的版本,這一速度已經顯著提高。 USB 2.0廣泛應用於各種週邊連接,如鍵盤、滑鼠、印表機等,並為USB的普及奠定了基礎。
USB 3.0於2008年推出,理論傳輸速度提升至5 Gbps,是USB 2.0的十倍。 USB 3.0引入了全雙工資料傳輸能力,並且開始使用藍色介面作為識別標誌。這版本的USB大大加速了儲存裝置的資料傳輸速度,如外接硬碟和高速USB。
USB 3.1和USB 3.2分別在2013年和2017年發布,進一步將傳輸速度提升至10 Gbps和20 Gbps。這些版本不僅增強了數據傳輸能力,還提升了供電效率,支援更高的充電功率,為行動裝置快速充電提供了保障。
USB 4則於2019年發布,帶來了40 Gbps的傳輸速度,並與Thunderbolt 3和4實現了交叉相容,為高效能週邊裝置和多顯示器設定提供了更靈活的支援。
2022 年9 月,USB4 Version 2.0的發布使USB技術再次迎來重大升級。新規範將最大傳輸速度翻倍至80 Gbps,並在單向傳輸時可達到高達120 Gbps的速率。這次升級使USB4能夠支援更高解析度的顯示器,如10K解析度下的60 Hz顯示,甚至在4K顯示器上實現240 Hz的刷新率,且無需使用壓縮技術。
可以看出在版本更新的過程中,最大的變化就是資料傳輸速率的提升,由最初的1.5Mbps到如今曝光的USB4 2.0已經高達80Gbps,提升了幾萬倍。這種變化主要得益於資料傳輸通道的升級,自2013年後USB3系列版本,增加至4對差分通道,並配備性能更佳的USB-C口,使得數據傳輸有了質的提升。
全面向下相容
USB4 80G不僅向後相容現有的USB4 40 Gbps線纜,還支援新推出的80 Gbps有源線。此外,USB4 Version 2.0也與DisplayPort 2.1和PCIe 4.0深度結合,可為多顯示器連接、高速儲存裝置和其他高效能週邊裝置提供了更完善的解決方案。
統一標識,簡化選擇
為了簡化消費者的選擇,USB-IF提出了統一的速度標識方案,未來的USB設備將以「USB 5 Gbps」、「USB 10 Gbps」、「USB 20 Gbps」、「USB 40 Gbps」以及「USB 80 Gbps」等名稱和識別進行推廣。透過這種方式,消費者可以更直觀地了解設備的性能,而不必困惑於複雜的版本號。
總結
USB4 2.0 是近年來USB 介面標準又一次大版本更新,全新的實體層架構,讓USB4 2.0 最高頻寬可達80Gbps,兩倍於雷電4 的速度讓整個Type-C 生態都受惠,資料架構也得到更新。
從先前對歷史的梳理中也可以看出,USB標準每次數字的迭代升級,功能和性能都會有躍進式的提升,這次USB4也不例外,至少,從目前已經了解的信息中還是很讓人期待的,滿足未來數年內的設備連接、資料傳輸、充電等各方面的需求應該是不成問題的。