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USB4:你需要知道的一切 2022

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USB在科技界无处不在。所有现代设备都有一个USB端口,大多数新设备都配有一根兼容的电缆,用于充电和数据传输。USB4在这些方面没有什么不同,事实上,它甚至使用了一些现有USB设备所需的相同USB-C电缆。

什么是USB4?

由于USB4是基于Thunderbolt 3标准的,它的速度是之前USB版本的两倍,并且它包含DisplayPort2.0的视频带宽。

USB4设备和电缆看起来与典型的USB3设备没有什么不同,但在幕后有一些改进,使它比以前的版本更加出色,如果你是一个狂热的游戏玩家,你会特别关心这些。

你可以期待这些设备在2021年上架。

USB时间线

如果您需要复习,请快速浏览最近几个USB版本的发布日期和带宽限制:

USB3.x的命名方案已经过时了,但为了简洁起见,它仍然保留在这里。他们现在改名了。

USB4不仅仅是速度

USB4实际上有两种速度等级:USB4 Gen 2x2为20 Gbps,Gen 3x2为40 Gbps。前者是所有兼容主机、设备和集线器的要求,而后者仅是USB4集线器的强制要求。

很快,毫无疑问。但USB4提供的不仅仅是额外的速度:

灵活的带宽

如果您同时使用多个设备,USB4可以了解设备需要多少带宽,并为每个设备提供适当的带宽。例如,如果您使用显示器并通过外部硬盘传输数据,它们都可以独立工作,而不会占用其他设备太多的带宽。

通过displayport2.0支持,USB4可以切换到单向模式。通过DisplayPort Alt模式同时接入电缆的四个通道,它可以使用80 Gbps的带宽来实现一些真正令人印象深刻的带宽壮举,比如在8K显示器上实现平滑显示。

强力充电

所有USB4设备都将支持USB电源传输(USB PD),这意味着它们可以用于为其他设备充电。例如,你的笔记本电脑可以通过USB4为你的手机充电,就像旧标准一样。或者你插在墙上的显示器可以用来给你的笔记本电脑供电。

然而,就像这个新版本的USB在数据传输方面的速度更快一样,它也能够为你的设备提供更多的能量。通过USB4端口可以提供高达100瓦的电源,因此如果您的设备支持快速充电,您可以期望更快的通电。

与数据传输的灵活性类似,取决于所使用的设备,电源也是如此。像笔记本电脑这样需要更多能量的设备,可以使用它需要的东西,而像闪存驱动器或耳机这样的低功率设备,可以使用更少的能量。

USB4和Thunderbolt

可能很难理解这两种技术是如何不同的。当你看到USB4是基于Thunderbolt 3的,而且它们是可以互换的时,你很难对它们进行跟踪,但是你也会被告知它们在技术上是不一样的,因为还有Thunderbolt 4。

几年前,Thunderbolt使用了Mini DisplayPort连接,但当v3问世时,Intel就改用了USB-C。同样在这次发布中,英特尔允许Thunderbolt免费使用,而不必支付版税,因此硬件制造商支持Thunderbolt就不那么担心了。

继Thunderbolt 3之后,USB-IF宣布了USB4,并表示它将基于Thunderbolt 3规范,这意味着它将采用它的一些特性。这就把我们带到了今天,在这里我们拥有了上面所说的一切:更快的速度、向后兼容性和更大的功率输出。

这样做的目的是让更多的设备在一个统一的系统中协同工作。希望有一天,你能买到彼此配合更好的设备,而不需要那么多适配器和设备专用电缆。

不过,最新版本的Thunderbolt 4有点不同。它对存储的最低PCIe支持是32 Gbps,而不是v3中的16 Gbps,并且它允许2米长的电缆以40 Gbps的全容量运行。在英特尔的网站上,您可以看到版本3和版本4以及USB4之间的一些其他差异。

归根结底,这些设备类型的兼容性得到了提高,USB性能也得到了改善。

USB4兼容性如何?

根据USB4规范,它与USB3.2和Thunderbolt 3主机和设备兼容。这些设备已经使用USB-C,所以布线不是问题。但是,Thunderbolt 3支持不是必需的,因此并非所有USB4端口都必须接受所有Thunderbolt设备。

USB4也与USB 2.0兼容,但由于USB Type-A在物理上与USB Type-C不同,因此需要一个适配器进行物理连接。就像任何向后兼容的设备一样,速度被限制在两个设备中最慢的一个,在这种情况下,USB2.0设置的速度是480Mbps。

USB-C仅描述物理连接,因此并非所有USB-C电缆和端口都支持40 Gbps的速度。你需要一根电缆来说明它的功能,你需要仔细查看你购买的设备,以确保它们支持你想要的速率。一个40 Gbps认证的电缆将是必要的,以实现这些最高速度(或至少在某处接近他们),而你的标准USB-C电缆将是罚款的USB 3.2速度(20 Gbps)。

同样,由于USB-C和Thunderbolt 3端口看起来完全相同,因此无法立即确定您使用的端口是否与您的Thunderbolt设备配合使用,因为它实际上可能是USB 3.2端口。

USB-IF建议(但不要求)在产品标签上清楚标明其支持的数据速率,例如USB4 20 Gbps或USB4 40 Gbps。他们还建议,符合这些性能水平的产品使用一个特殊的标志,但这些准则尚未完成。

这里需要说明的是,Thunderbolt和USB产品之间的数据传输和电源使用情况各不相同,因此准确了解设备的端口和电缆类型对于了解设备是否可以相互连接并按照您希望的方式运行有很大帮助。