Спецпроекты

Выпущен революционный стандарт USB4. Он в 8 раз быстрее предыдущего

9574
Техника

USB4 станет новым стандартом универсального интерфейса USB. Основанный на Intel Thunderbolt 3, он обеспечивает в восемь раз более высокую пропускную способность в сравнении с USB 3.0 – 40 Гбит/с против 5 Гбит/с. Первые устройства с новым интерфейсом будут готовы к концу 2020 г.

Суперскоростной USB

Опубликованы итоговые спецификации нового стандарта USB4, который заменит собой USB 3.0 и все его модификации. Впервые его анонсировали в марте 2019 г., и в сравнении с актуальными интерфейсами он получил не только новую стилизацию названия (исчез пробел между аббревиатурой и цифрой), но и существенно более высокую пропускную способность. Поначалу финальные спецификации USB4 должны были быть готовы к лету 2019 г. – причиной задержки стала нехватка у индустриальной группы USB IF, разработавшей этот стандарт, времени на подготовку необходимых документов и нормативов.

По данным USB IF, интерфейсUSB4 выдает скорость до 40 Гбит/с при использовании сертифицированных кабелей. Для сравнения, это ровно в восемь раз выше, чем у распространенного USB 3.0, вышедшего в ноябре 2008 г. и рассчитанного на 5 Гбит/с. USB 2.0, стандарт, недавно отметивший свое 19-летие (его выпустили в апреле 2000 г.) и вовсе в 83 раза медленнее – его пропускная способность не превышает 0,48 Гбит/с.

USB4 ускорит распространение интерейса USB-C

USB4 основан на интерфейсе Thunderbolt 3, разработанном компанией Intel и в марте 2019 г. ставшим открытым стандартом. USB4 во многом заимствует особенности Thunderbolt, в том числе и пиковые показатели скорости.

Сравнение стандартов USB

Стандарт Техническое название Маркетинговое название Пропускная способность
USB4 USB 4.0 40 Гбит/с
USB 3.2 USB 3.2 Gen 2x2 SuperSpeed USB 20Gbps 20 Гбит/с
USB 3.1 USB 3.2 Gen 2 SuperSpeed USB 10Gbps 10 Гбит/с
USB 3.0 USB 3.2 Gen 1 SuperSpeed USB 5 Гбит/с
USB 2.0 USB 2.0 0,48 Гбит/с

Источник: USB IF

Изменения в названии стали следствием стремления разработчиков максимально упростить нейминговую схему, используемую в текущих спецификациях USB. Как отметил председатель USB IF Брэд Сондерс (Brad Saunders), планов по использованию наименований USB 4.0, 4.1, 4.2 и т. д. а также приставок Gen 1 и Gen 2, как было в случае с USB 3.0, у группы нет.

Наследие Thunderbolt 3

Интеграция и поддержка протоколов Intel Thunderbolt 3 позволили обеспечить новому USB4 одновременный обмен данных и протоколов передачи видео. С практической точки зрения это означает возможность подключения к компьютеру цепочки 4K-мониторов и других устройств Thunderbolt 3, а также внешних накопителей и графических ускорителей единым кабелем.

Во многом это стало возможным за счет способности USB4 оптимизировать пропускную способность при одновременной передаче информации и видеосигнала. Интерфейс может, к примеру, выделить 25% канала на передачу видео, если этого будет достаточно, а оставшиеся 75% отдать под передачу данных.

Стандарт USB4 поддерживает до восьми линий DisplayPort 1.2 и обеспечивает обмен данными по четырем линиям PCIe 3.0. Спецификации также предусматривают возможность питания через единый кабель с потребляемой мощностью до 100 Вт для зарядных устройств и до 15 Вт для подключения питания периферии.

Совместимость с другими стандартами

Ввиду близкого родства с Intel Thunderbolt 3 USB4 полностью совместим с этим интерфейсом. Также разработчики заявили о полноценной обратной совместимости со всеми предыдущими версиями USB, включая USB 3.0, 2.0 и 1.1.

Это означает, что все устройства с поддержкой USB4 можно будет использовать на всех компьютерах и ноутбуках, включая те, где USB4 не предусмотрен, но есть более ранние версии стандарта. Скорость передачи данных будет ограничена возможностями имеющегося в наличии интерфейса.

Дальнейшее развитие

USB IF раскрыла не все подробности о USB4 – в частности, ее представители умолчали о новых спецификациях разъема USB-C, который станет основным для этого интерфейса. Форм-факторы разъема и коннектора при этом останутся прежними – они разрабатывались специально для отказа от несимметричных интерфейсов. Подключение к USB-A в этом случае будет возможно при помощи адаптеров. Помимо этого, маркетинговое название USB4, которое будут использовать производители компьютеров и периферии, тоже не было раскрыто.

usb602.jpg
USB-C 4 будет полностью совместим с текущими разъемами USB-C

Все эти детали USB IF прояснит в рамках двух конференций USB Developer Days – первая состоится с 17 по 19 сентября 2019 г. в Сиэтле (США), а вторая пройдет в Тайбэе (Тайвань) в период с 19 по 20 ноября 2019 г. На этих мероприятиях также будут раскрыты подробности о развитии стандарта быстрой зарядки USB Power Delivery.

Обе конференции включают и технические тренинги для специалистов по новому стандарту, включая особенности разработки кабелей USB Type-С. Появление первых устройств с поддержкой USB4, по оценке USB IF, состоится в конце 2020 г. или первой четверти 2021 г.



Взгляд месяца

Почему идея внутренней разработки себя не оправдала

Александр Глазков

председатель совета директоров, «Диасофт»

Технология месяца

6G перебьет аппетит к 5G?

Сети 6G, как ожидают аналитики, начнут появляться уже через пять-десять лет.