USB 4.0 ! Các thứ cần biết về nó

Nhóm USB Promoter Group lần đầu tiên công bố thông số kỹ thuật USB4 vào tháng 3 năm 2019. Kiến trúc USB4 dựa trên thông số kỹ thuật giao thức Thunderbolt do Intel Corporation đóng góp cho Nhóm USB Promoter.

Bộ vi xử lý lõi thế hệ thứ 10 mới nhất của Intel đang tích hợp Thunderbolt 3 vào CPU Intel. Thunderbolt 3 sẽ hỗ trợ USB 4.0. Do đó, tất cả các cổng USB 4.0 sẽ tương thích với các thiết bị Thunderbolt 3 để truyền dữ liệu 40-Gbps cũng như sạc thiết bị, tải / lưu trữ (dựa trên PCIe) và hiển thị (dựa trên DisplayPort) thông qua một cáp USB Loại C duy nhất.

Dưới đây là bảng chi tiết sự khác biệt giữa USB 3.2 và USB 4.

Kiểu	USB 3.2	USB4
Băng thông giao diện trên USB-C	20 Gbps (Gen2 x2) chỉ dành cho USB	40 Gbps (Gen3 x 2) cho USB, DP, PCIe, TBT3
Giao thức	USB chỉ dành cho Chế độ thay thế USB + DP	Liên kết USB4 thông qua kiến trúc đường hầm cho USB, DP, PCIe
Chế độ thay thế DP	USB 3.2 Gen2 x 1 + DP 1.4a	DP 1.4a thông qua kiến trúc đường hầm
PCIe	N / A	PCIe 4.0 thông qua kiến trúc đường hầm
TBT3	N / A	Được hỗ trợ
Tổ chức để lưu trữ	N / A	Được hỗ trợ
Dải biên	Chế độ thay thế	Chế độ thay thế / không gian cấu hình USB4

Các tính năng chính của USB4

Hoạt động hai làn sử dụng cáp USB Loại C hiện có và tốc độ lên đến 40 Gbps

Cả USB 3.2 20 Gbps (Gen2 x 2) và USB4 40 Gbps (Gen3 x 2) đều sử dụng hoạt động hai làn để cung cấp băng thông cao hơn. Thiết bị USB4 có thể hỗ trợ ba tốc độ: 10 Gbps, 20 Gbps và 40 Gbps. Tuy nhiên, tốc độ thực tế của bạn sẽ khác nhau tùy thuộc vào thiết bị bạn đang sử dụng.

Tốc độ truyền thiết bị USB4 - VIA Labs, Inc.

Kiểu	20G (Thế hệ 2 x 2)	40G (thế hệ 3 x 2)
Máy chủ USB	Yêu cầu	Không bắt buộc
Bộ chia USB4	Yêu cầu	Yêu cầu
Thiết bị ngoại vi USB4	Yêu cầu	Không bắt buộc

Nhiều dữ liệu và giao thức hiển thị chia sẻ hiệu quả băng thông tổng hợp tối đa

USB4 sử dụng chế độ thay thế DisplayPort (thông số kỹ thuật DisplayPort Alt Mode 2.0 được cải tiến VESA). Giao thức hiển thị này cho phép các kết nối USB4 hỗ trợ tiêu chuẩn DisplayPort 2.0 nguyên bản bằng cách ánh xạ lại các chân để hoạt động theo một hướng. Chế độ Alt của DisplayPort 2.0 sẽ tăng băng thông tín hiệu có sẵn lên 80 Gbps để hỗ trợ màn hình video 8K (7680 × 4320) qua USB4.

Hình thức tương tự như USB Loại C và tương thích ngược với USB 3.2 và USB 2.0

USB4 tương thích ngược với USB 3.2 và các thông số kỹ thuật thấp hơn. Bộ chia USB4 phải hỗ trợ Chế độ thay thế Thunderbolt 3, nhưng thiết bị ngoại vi và máy chủ USB4 không bắt buộc phải hỗ trợ nó.

Hỗ trợ giao thức USB4 trên các thiết bị khác nhau - VIA Labs, Inc.

Kiểu	USB	PCIe	Chế độ thay thế DP	Chế độ thay thế TBT3
Máy chủ USB	Được hỗ trợ	Không bắt buộc	Được hỗ trợ	Không bắt buộc
Bộ chia USB4	Được hỗ trợ	Được hỗ trợ	Được hỗ trợ	Được hỗ trợ
Thiết bị ngoại vi USB4	Được hỗ trợ	Không bắt buộc	Không bắt buộc	Không bắt buộc

Giao thức hiển thị dựa trên DisplayPort và giao thức lưu trữ dựa trên PCI Express

Chế độ Alt DisplayPort là một tính năng quan trọng khác của USB4. Thông số kỹ thuật Chế độ thay thế DisplayPort được cập nhật của VESA bao gồm một số phát triển cơ bản bao gồm các cập nhật để khám phá và cấu hình giao diện cũng như quản lý năng lượng để đảm bảo tích hợp liền mạch với thông số kỹ thuật USB4. Thông qua Chế độ thay thế DisplayPort, USB4 sẽ cải thiện các vấn đề tương thích với Truyền tải đa luồng (MST) với USB 3.2.

Tính năng đầy đủ của USB4 chỉ hoạt động với cáp có đầu nối Loại C ở cả hai đầu

Chỉ có một đầu nối Loại C trên cáp USB 3.2 Gen1 x 1 (USB 3.0). Cáp USB 3.2 Gen2 x 2 (USB 3.2) và USB4 có đầu nối Loại C ở cả hai đầu. USB4 sẽ không hỗ trợ cáp Loại A cũ hơn, nhưng USB 3 tương thích với Loại A và Loại C. Ngoài ra, Bộ lắp ráp cáp được đánh dấu điện tử (EMCA) / E-Marker là bắt buộc đối với cáp USB4.

Tóm tắt về khả năng tương thích của cáp USB4 - www.usb.org

Kiểu	Đánh giá tín hiệu	Hoạt động USB4	Phản hồi để khám phá danh tính
Cáp USB Type-C® đầy đủ tính năng (thụ động)	USB 3.2 Gen1	20 Gb / giây	USB 3.2 Gen1 (001b) trong cáp thụ động VDO
	USB 3.2 Gen2	20 Gb / giây	USB 3.2 Gen1 (010b) trong cáp thụ động VDO
	USB4 Gen3	40 Gb / giây	USB4 Gen3 (011b) trong cáp thụ động VDO
Thunderbold ™ 3	TBT3 Gen2	20 Gb / giây	USB Gen 3.2 Gen1 (001b) hoặc USB 3.2 Gen2 (010b) trong cáp thụ động VDO
Thunderbold ™ 3	TBT3 Gen3	40 Gb / giây	USB Gen 3.2 Gen2 (010b) hoặc USB 3.2 Gen2 (010b) trong Cáp thụ động VDO + TBT3 Gen3 ở Chế độ Khám phá VDO
Cáp đầy đủ tính năng USB Loại C (Hoạt động) ¹	USB4 Gen2	20 Gb / giây	USB4 Gen2 (010b) trong Cáp hoạt động VDO
Cáp đầy đủ tính năng USB Loại C (Hoạt động) ¹	USB4 Gen3	40 Gb / giây	USB4 Gen3 (011b) trong Cáp hoạt động VDO

1. Cáp hoạt động SuperSpeed USB không hỗ trợ hoạt động tương thích với USB4 trong khi cáp hoạt động USB4 hỗ trợ USB SuperSpeed

Phần kết luận

Thông số kỹ thuật USB4 sử dụng đầu nối USB Loại C để thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Với sự đóng góp của Intel, USB4 có thể đạt tốc độ truyền 40-Gbps, trở thành cổng nhanh nhất trên máy tính hiện nay. USB4 cũng hỗ trợ độ phân giải video chất lượng cao như 8K và thậm chí 16K với HDR.