USB4, следующее поколение USB, — это в равной степени перезагрузка, ускорение и упрощение универсальной спецификации подключения. Вот что вам нужно знать.
Просто назовите это USB4 : в 2021 году появится большая волна устройств с новым стандартом USB, который выходит за рамки обычного повышения скорости. USB4, новейшая версия USB, устраняет пространство (это не «USB 4» — подробнее об этом чуть позже) и устраняет некоторую непонятную путаницу, связанную с USB 3. Плюс, помимо новых скоростей, он добавляет новые нюансы совместимости устройства и зарядке через порт.
Откуда USB4? Частично из более ранних спецификаций USB; частично из другого интерфейса. USB4 использует протокол Thunderbolt 3 для обеспечения скорости, вдвое превышающей скорость USB-версии, которую он заменяет. Помимо большей пропускной способности, USB4 может более ловко перемещать и определять приоритеты файловых и видеоданных по своим каналам, чем предыдущие версии USB. А USB4 обеспечивает обратную совместимость со всеми старыми устройствами для подключения к ПК через физические порты: устройства Thunderbolt 3, USB 3.2 и USB 2.0.
USB4 готов к быстрому распространению в 2021 году, но внимательные обозреватели рынка ПК знают, что он уже здесь в ограниченном количестве. Первые компьютеры с возможностью подключения USB4 появились ближе к концу 2020 года, и вы можете ожидать увидеть гораздо больше ноутбуков и настольных компьютеров, оснащённых им в 2021 году, а также периферийные устройства, получившие название USB4-совместимых.
Хотя USB4 должен помочь прояснить некоторую путаницу, вызванную множеством разновидностей USB 3 и их многочисленными меняющимися названиями. Новый стандарт не является полностью простым. универсальная история. Вот что вам нужно знать о том, что USB4 заменяет USB 3.2 в качестве ведущей собаки в питомнике универсальной последовательной шины.
Скорость набора: новый пик 40 Гбит / с
Прежде всего следует отметить одну ключевую вещь: Форум разработчиков USB (USB-IF) стилизует USB4, действительно, как «USB4», без пробелов между «USB» и «4». Мы сообщаем вам это, чтобы потенциально облегчить поиск в Интернете, связанный с этим термином. Если поиск по запросу «USB 4» не дал удовлетворительных результатов, удаление пробела может помочь.
USB4 охватывает спецификацию Thunderbolt 3, теперь соответствующую максимальной скорости передачи данных, которая составляет 40 Гбит / с. Это вдвое превышает пиковую скорость (20 Гбит / с) самой быстрой версии USB предыдущего поколения, с сомнительным названием USB 3.2 Gen 2×2. Эта версия USB так и не получила широкого распространения; только несколько сверхбыстрых внешних SSD (таких как Seagate FireCuda Gaming SSD и SanDisk Extreme Pro Portable SSD v2 ) поддерживают его, а совместимых портов USB 3.2 Gen 2×2 остаётся немного.
В качестве напоминания о том, где был USB, как менялись названия и куда он идёт, вот удобная шпаргалка по всем версиям USB, которые остаются актуальными сегодня для старых и новых ПК.
Поскольку каждое развёртывание USB, по-видимому, по контракту должно вносить некоторую путаницу, вот USB4: не каждое устройство USB4 поддерживает передачу данных со скоростью 40 Гбит / с. Некоторые продукты USB4 предлагают максимальную скорость всего 20 Гбит / с. Вы можете ожидать, что более дешёвые продукты будут использовать только более низкую скорость, но вам нужно будет проверить спецификации данного устройства USB4, чтобы увидеть, какие возможности USB4 оно предлагает. Производители оборудования будут иметь в своём распоряжении множество логотипов для иллюстрации возможностей USB4.
Проще говоря, чтобы определить разницу в скорости с USB4, вам нужно будет искать «20» или «40» в логотипе на коробке или в спецификации устройства, которое вы рассматриваете.
Следует отметить, что даже версия USB4 с более низкой скоростью (20 Гбит / с) обеспечивает более высокую скорость передачи, чем большинство реализаций USB 3.2. Хотя USB 3.2 (последнее общее семейство спецификаций USB в последних компьютерах и периферийных устройствах) имеет максимальную пропускную способность 20 Гбит / с в своём варианте USB 3.2 Gen 2×2, USB 3.2 также имеет более низкую скорость. И они встречаются гораздо чаще, с максимальной скоростью всего 5 Гбит / с (USB 3.2 Gen 1) или 10 Гбит / с (USB 3.2 Gen 2).
О USB и Thunderbolt
Thunderbolt долгое время был проприетарным протоколом Intel, для которого требовался собственный специализированный чип и лицензионный сбор, выплачиваемый Intel, а это означало, что Thunderbolt так и не получил всеобщего распространения, как у USB. Обычно это проявляется только в компьютерах высокого класса. Теперь, в своём последнем шаге в отношении Thunderbolt, Intel изменила курс и открыла Thunderbolt для использования другими производителями микросхем, не отказываясь от своих обязательств. (Дополнительную информацию см. В нашем учебнике по Thunderbolt 4, а также в нашем объяснении по Thunderbolt 3 по сравнению с USB-C.)
И USB4, и Thunderbolt 3 используют один и тот же физический разъём — USB Type-C (также известный как USB-C), что делает этот союз естественным. Овальный разъём USB-C имеет два преимущества перед «классическими» портами USB Type-A (более старые прямоугольные). Во-первых, порты USB-C меньше, что позволяет интегрировать их в более тонкие ноутбуки и более компактные устройства. Во-вторых, у разъёма USB-C нет верха или низа. Вы можете подключить кабель USB-C к порту USB-C в любом случае, что избавит вас от необходимости угадывать, какой путь правильный при попытке подключить USB-устройство к компьютеру.
Этот союз USB4 и Thunderbolt 3 также означает, что новые компьютеры с USB4 портами может предложить совместимость с существующими устройствами Thunderbolt 3, что потенциально хорошие новости для геймеров, которые имеют внешний GPU в частности. Но почему мы подчёркиваем «мог бы» и говорим только «потенциально» хорошие новости? Поскольку включение совместимости с Thunderbolt 3 в реализацию порта USB4 не является обязательным, согласно спецификации.
Мы ожидаем, что совместимость с Thunderbolt 3 будет широко распространена среди ПК с USB4, поскольку производителям больше не нужно платить Intel десятину, чтобы включить ее. Однако, если вы покупаете новый ноутбук для сопряжения, скажем, с вашим eGPU Thunderbolt 3, было бы неплохо проверить спецификации ноутбука, чтобы убедиться в совместимости, прежде чем делать какие-либо предположения.
Обработка видеосигнала
Помимо работы с Intel над добавлением спецификации Thunderbolt 3 к USB4, USB-IF работал с Ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA), чтобы расширить возможности отображения на USB4. Соответствующей частью спецификации USB4 является поддержка DisplayPort Alt Mode 2.0, который предлагает огромные накладные расходы для питания дисплеев с очень высоким разрешением.
С DisplayPort Alt Mode 2.0 порт USB4 может передавать данные сигнала со скоростью до 80 Гбит / с, что позволяет подключать несколько дисплеев DisplayPort 2.0 с разрешением 8K при частоте обновления 60 Гц или, в более отдалённом будущем, один дисплей 16K с частотой 60 Гц. (Или больше дисплеев 4K, чем у вас, вероятно, есть.) Это возможно, потому что отправляемые данные дисплея являются однонаправленными.
Однако это не просто кажущаяся бесконечная пропускная способность видео, которую вы получаете с USB4. USB4 может распределять ресурсы через интерфейс, чтобы вы могли управлять, скажем, HD-дисплеем со скоростью до 40 Гбит / с, одновременно обрабатывая передачу данных с внешнего SSD. В предыдущих версиях USB он мог отправлять видео по одной из двух линий, а данные — по другой, в лучшем случае с разделением 50/50. С USB4 есть динамическое распределение ресурсов. Дорожки могут использоваться совместно для видео и данных, что даёт дисплею необходимую полосу пропускания, позволяя использовать остальную часть для передачи данных. Просто подумайте о том, что может предложить концентратор USB4: возможность питания всех дисплеев 4K, которые вы можете разместить на своем столе, с большой пропускной способностью, оставшейся для высокоскоростной передачи данных.
Доставка энергии для всех
Одна спецификация, которую вам не нужно искать или искать на устройствах USB4, — это USB Power Delivery (USB PD). USB PD позволяет заряжать USB-устройства через компьютер, вместо того, чтобы искать розетку. Все соединения USB4 будут предлагать USB PD для зарядки ваших устройств.
Это изменение существующего положения вещей. Прямо сейчас некоторые порты USB 3.2 поддерживают доставку питания, а некоторые нет. С USB4 вы можете заряжать свой телефон через любой порт USB4 на ноутбуке, и вам не нужно будет искать конкретный порт с поддержкой USB PD или порты с крошечным логотипом в виде молнии. (Если, действительно, производитель ПК решил включить логотипы в первую очередь.) Это — предположение о силовых возможностях данного немаркированного USB-порта — вероятно, является вторым по значимости раздражающим фактором USB после того, как всегда неправильно угадывали, какой путь вверх, когда пытается что-то подключить к порту USB Type-A.
USB PD может обеспечивать мощность до 100 Вт, предлагая более чем достаточно энергии для зарядки (входящей) большинства ноутбуков в дополнение к зарядке (исходящей) небольших устройств, таких как iPhone. Кроме того, USB PD обеспечивает ровно столько энергии, сколько может выдержать заряжаемое устройство, поэтому вам не нужно беспокоиться о перегрузке и разрушении аккумулятора телефона.
Дата прибытия USB4
Мы упоминали, что несколько ноутбуков с поддержкой USB4 уже разошлись. Процессоры Intel «Tiger Lake» 11-го поколения Core будут обеспечивать, помимо других преимуществ, встроенную поддержку USB4. Несколько ноутбуков Tiger Lake прошли через PC Labs, начиная с Asus ZenBook 13 (UX325EA) и Dell XPS 13 (9310) в конце 2020 года. Можно ожидать, что каждая крупная линейка ноутбуков получит обновление Tiger Lake в 2021 году.
Новые MacBook Air, MacBook Pro и Mac mini M1 от Apple были выпущены ближе к концу 2020 года и также оснащены портами USB4. Вы можете ожидать, что некоторые другие Mac Apple получат в этом году преобразование M1, которое добавит поддержку USB4.
Просто помните, что, хотя обратная совместимость означает, что ваши текущие устройства USB 3.x будут работать с новым ноутбуком, оборудованным USB4, эти устаревшие устройства не смогут передавать данные со скоростью 40 Гбит / с. Они смогут общаться с вашим новым ноутбуком, но не смогут превысить максимальную пропускную способность старого протокола USB, который они поддерживают.
Нам ещё предстоит увидеть в мире твердотельный накопитель USB4 или другое периферийное устройство, но существующие портативные накопители с поддержкой Thunderbolt 3 могут обеспечить теоретическую скорость передачи до 40 Гбит / с — общую максимальную пропускную способность двух стандартов — с ПК с USB4. Опять же, помните о большом предостережении, сделанном ранее: такая пиковая скорость возможна только в том случае, если ПК предлагает вариант USB4 40 Гбит / с (а не только 20 Гбит / с), и он предлагает определённую обратную совместимость с Thunderbolt 3.
К концу года устройств USB4 должно быть больше, чем устройств Thunderbolt, и будет намного проще сопоставить новый ноутбук с новым твердотельным накопителем для максимально быстрой передачи данных, особенно если эти внешние твердотельные накопители будут использовать быстрые внутренние компоненты на основе PCI Express. Это, плюс возможность управлять одним или несколькими мониторами DisplayPort 2.0 с высоким разрешением через один и тот же интерфейс, предвещает новый мир быстрых подключений — по крайней мере, для тех, кто готов инвестировать в новые системы и оборудование, которые могут пойти на «четвёрку».
