USB 4 Aféierung
USB4 ass den USB-System, deen an der USB4-Spezifikatioun spezifizéiert ass. Den USB Developers Forum huet seng Versioun 1.0 den 29. August 2019 erausbruecht. Den komplette Numm vun USB4 ass Universal Serial Bus Generation 4. En baséiert op der Dateniwwerdroungstechnologie "Thunderbolt 3", déi gemeinsam vun Intel an Apple entwéckelt gouf. D'Dateniwwerdroungsgeschwindegkeet vun USB4 kann bis zu 40 Gbps erreechen, wat duebel sou séier ass wéi den neisten erauskomm USB 3.2 (Gen2×2).
Am Géigesaz zu fréiere USB-Protokollstandarden erfuerdert USB4 en USB-C-Stecker an d'Ënnerstëtzung vun USB PD fir d'Stroumversuergung. Am Verglach mat USB 3.2 erlaabt et d'Schafung vun DisplayPort- an PCI Express-Tunnellen. Dës Architektur definéiert eng Method fir eng eenzeg High-Speed-Verbindung dynamesch mat verschiddenen Terminaltypen ze deelen, déi d'Dateniwwerdroung no Typ an Uwendung am beschte handhaben kënnen. USB4-Produkter mussen en Duerchgank vun 20 Gbit/s ënnerstëtzen a kënnen en Duerchgank vu 40 Gbit/s ënnerstëtzen. Wéinst der Tunneliwwerdroung kann awer bei der Iwwerdroung vu gemëschten Daten, och wann d'Daten mat enger Geschwindegkeet vun 20 Gbit/s iwwerdroe ginn, déi tatsächlech Dateniwwerdroungsquote méi héich sinn wéi déi vun USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).
USB4 ass an zwou Versiounen opgedeelt: 20 Gbps an 40 Gbps. D'Geräter mat USB4-Interface, déi um Maart verfügbar sinn, kënnen entweder d'40 Gbps Geschwindegkeet vun Thunderbolt 3 oder eng reduzéiert Versioun vun 20 Gbps ubidden. Wann Dir en Apparat mat der héchster Iwwerdroungsgeschwindegkeet, also 40 Gbps, wëllt kafen, ass et am beschten, d'Spezifikatioune virum Kaf ze kontrolléieren. Fir Szenarien, déi eng Héichgeschwindegkeetsiwwerdroung erfuerderen, ass d'Wiel vum passenden USB 3.1 C TO C entscheedend, well et de Schlësselträger ass fir eng Geschwindegkeet vun 40 Gbps z'erreechen.
Vill Leit sinn duercherneen iwwer d'Bezéiung tëscht USB4 an Thunderbolt 4. Tatsächlech baséieren souwuel Thunderbolt 4 wéi och USB4 op dem zugronnleeënde Protokoll vun Thunderbolt 3. Si ergänzen sech géigesäiteg a si kompatibel. D'Interfaces sinn all Typ-C, an déi maximal Geschwindegkeet ass 40 Gbps fir béid.
Als éischt ass den USB4 Kabel, op deen mir eis bezéien, den Iwwerdroungsstandard vum USB, wat eng Protokollspezifikatioun ass, déi sech op d'Performance an d'Effizienz vun der USB-Iwwerdroung bezitt. USB4 kann als déi "véiert Generatioun" vun dëser Spezifikatioun verstanen ginn.
Den USB-Iwwerdroungsprotokoll gouf 1994 gemeinsam vu verschiddene Firmen, dorënner Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC an Nortel, proposéiert an entwéckelt. En gouf den 11. November 1994 als USB V0.7 Versioun erausbruecht. Spéider hunn dës Firmen 1995 eng Asbl gegrënnt, fir USB ze promoten an z'ënnerstëtzen, mam Numm USB Implementers Forum, deen den bekannte USB-IF ass, an USB-IF ass elo d'USB-Standardiséierungsorganisatioun.
1996 huet USB-IF offiziell d'USB1.0 Spezifikatioun virgeschloen. D'Iwwerdroungsquote vun USB1.0 war awer nëmmen 1,5 Mbps, de maximalen Ausgangsstroum war 5V/500mA, an zu där Zäit gouf et ganz wéineg Peripheriegeräter, déi USB ënnerstëtzt hunn, sou datt d'Mainboard-Hiersteller selten direkt USB-Interfaces um Mainboard entwéckelt hunn.
▲USB 1.0
Am September 1998 huet USB-IF d'USB 1.1 Spezifikatioun erausginn. D'Iwwerdroungsquote gouf dës Kéier op 12 Mbps erhéicht, an e puer technesch Detailer am USB 1.0 goufen korrigéiert. De maximalen Ausgangsstroum ass 5V/500mA bliwwen.
Am Abrëll 2000 gouf den USB 2.0 Standard agefouert, mat enger Iwwerdroungsquote vu 480 Mbps, also 60 MB/s. Dat ass 40 Mol méi séier wéi USB 1.1. De maximalen Ausgangsstroum ass 5 V/500 mA, an et huet en 4-Pin-Design. USB 2.0 gëtt bis haut nach ëmmer benotzt a kann als den USB Standard mat der längster Liewensdauer ugesi ginn.
Ugefaange mat USB 2.0 huet USB-IF säin "eenzegaartegt Talent" beim Ëmbenennen bewisen.
Am Juni 2003 huet USB-IF d'Spezifikatioune an d'Standarden vum USB ëmbenannt, andeems USB 1.0 an USB 2.0 Low-Speed Versioun, USB 1.1 an USB 2.0 Full-Speed Versioun an USB 2.0 an USB 2.0 High-Speed Versioun geännert gouf.
Dës Ännerung hat awer wéineg Auswierkungen op déi aktuell Situatioun zu där Zäit, well USB 1.0 an 1.1 quasi déi historesch Bühn verlooss hunn.
Am November 2008 huet d'USB 3.0 Promoter Group, déi aus Industrierisen wéi Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC an ST-NXP besteet, den USB 3.0 Standard fäerdeg gestallt an ëffentlech verëffentlecht. Den offiziellen Numm war "SuperSpeed". D'USB Promoter Group ass haaptsächlech verantwortlech fir d'Entwécklung an d'Formuléierung vun USB Serie Standarden, an d'Standarden ginn schlussendlech un USB-IF fir d'Gestioun iwwerginn.
Déi maximal Iwwerdroungsquote vun USB 3.0 erreecht 5,0 Gbps, dat sinn 640 MB/s. De maximalen Ausgangsstroum ass 5 V/900 mA. Et ass voll kompatibel mat 2.0 an ënnerstëtzt Full-Duplex-Dateniwwerdroung (d.h. et kann Daten gläichzäiteg empfänken a schécken, während USB 2.0 Hallef-Duplex ass), an huet och besser Energieverwaltungsméiglechkeeten an aner Funktiounen.
USB 3.0 benotzt en 9-Pin-Design. Déi éischt 4 Pinnen sinn déiselwecht wéi déi vum USB 2.0, während déi reschtlech 5 Pinnen speziell fir USB 3.0 entwéckelt sinn. Dofir kënnt Dir un de Pinnen feststellen, ob et sech ëm USB 2.0 oder USB 3.0 handelt.
Am Juli 2013 gouf USB 3.1 mat enger Iwwerdroungsgeschwindegkeet vun 10 Gbps (1280 MB/s) erausbruecht, deen als SuperSpeed+ bezeechent gouf, an déi maximal zulässlech Stroumversuergungsspannung gouf op 20V/5A erhéicht, wat 100W sinn.
Den Upgrade vun USB 3.1 am Verglach zu USB 3.0 war och ganz offensichtlech. Kuerz drop huet USB-IF awer USB 3.0 an USB 3.1 Gen1 an USB 3.1 an USB 3.1 Gen2 ëmbenannt.
Dës Namensännerung huet Problemer fir d'Konsumenten verursaacht, well vill skrupellos Händler nëmmen op der Verpackung Produkter als USB 3.1 ënnerstëtzend markéiert hunn, ouni unzeginn, ob et Gen1 oder Gen2 ass. Tatsächlech ass d'Iwwerdroungsleistung vun deenen zwee ganz ënnerschiddlech, an d'Konsumenten kéinten aus Versehen an eng Fal geroden. Dofir war dës Namensännerung e schlechte Schrëtt fir déi meescht Konsumenten.
Am September 2017 gouf USB 3.2 erausbruecht. Ënnert USB Type-C ënnerstëtzt en duebel 10 Gbps Kanäl fir d'Dateniwwerdroung, mat enger Geschwindegkeet vu bis zu 20 Gb/s (2500 MB/s), an de maximalen Ausgangsstroum ass ëmmer nach 20V/5A. Aner Aspekter hunn kleng Verbesserungen.
▲De Prozess vun der USB-Nimmännerung
Wéi och ëmmer, am Joer 2019 huet USB-IF eng aner Namensännerung entwéckelt. Si hunn USB 3.1 Gen1 (wat den originelle USB 3.0 war) an USB 3.2 Gen1 ëmbenannt, USB 3.1 Gen2 (wat den originelle USB 3.1 war) an USB 3.2 Gen2, an USB 3.2 an USB 3.2 Gen 2×2.
Elo an zukünfteg: De Sprong no vir vum USB4
Elo wou mir USB4 erreecht hunn, kucke mer eis emol d'Upgrades an d'Verbesserunge vun dësem neie Protokollstandard un. Als éischt, well et sech ëm en Upgrade vun "3" op "4" iwwer verschidde Generatiounen handelt, muss d'Verbesserung bedeitend sinn.
Baséierend op all den Informatiounen, déi mir gesammelt hunn, sinn déi nei Funktiounen vum USB4 wéi follegt zesummegefaasst:
1. Maximal Iwwerdroungsgeschwindegkeet vu 40 Gbps:
Duerch eng Dual-Channel-Iwwerdroung soll déi theoretesch maximal Iwwerdroungsgeschwindegkeet vun USB4 40 Gbps erreeche kënnen, wat d'selwecht ass wéi déi vun Thunderbolt 3 (ënnen als "Thunderbolt 3" bezeechent).
Tatsächlech huet USB4 dräi Iwwerdroungsgeschwindegkeeten: 10 Gbps, 20 Gbps a 40 Gbps. Wann Dir also en Apparat mat der héchster Iwwerdroungsgeschwindegkeet wëllt kafen, dat heescht 40 Gbps, sollt Dir d'Spezifikatioune virum Kaf kontrolléieren.
2. Kompatibel mat Thunderbolt 3 Schnëttstellen:
E puer (net all) USB4-Geräter kënnen och mat Thunderbolt 3-Interfaces kompatibel sinn. Dat heescht, wann Ären Apparat eng USB4-Interface huet, kann et och méiglech sinn, en Thunderbolt 3-Gerät extern unzeschléissen. Dëst ass awer net obligatoresch. Ob et kompatibel ass oder net, hänkt vun der Astellung vum Hiersteller vum Apparat of.
3. Dynamesch Bandbreet-Ressourcenzouweisungsfäegkeet:
Wann Dir den USB4-Port benotzt, während Dir en och benotzt fir en Display unzeschléissen an Daten ze transferéieren, verdeelt de Port déi entspriechend Bandbreet jee no der Situatioun. Zum Beispill, wann d'Video nëmmen 20% vun der Bandbreet brauch fir en 1080p-Bildschierm unzedreiwen, da kënnen déi reschtlech 80% vun der Bandbreet fir aner Aufgaben benotzt ginn. Dëst war net méiglech bei USB 3.2 a fréieren Äraen. Virdrun war den Aarbechtsmodus vum USB ofwiesselnd.
4. USB4-Geräter ënnerstëtzen all USB PD
USB PD ass USB Power Delivery (USB-Stroumiwwerdroung), wat ee vun den aktuellen Mainstream-Schnellladeprotokoller ass. Et gouf och vun der USB-IF Organisatioun formuléiert. Dës Spezifikatioun kann méi héich Spannungen a Stréim erreechen, mat enger maximaler Leeschtungsiwwerdroung vu bis zu 100 W, an d'Richtung vun der Leeschtungsiwwerdroung kann fräi geännert ginn.
Geméiss de Reglementer vum USB-IF soll déi Standardform vun der aktueller USB PD-Ladeinterface USB Type-C sinn. An der USB Type-C-Interface ginn et zwou Pins, CC1 an CC2, déi fir d'PD-Kommunikatiounskonfiguratiounskanäl benotzt ginn.
5. Nëmmen USB Typ-C Interface kann benotzt ginn
Mat der uewe genannter Funktioun ass et natierlech, datt mir och wëssen, datt USB4 nëmme mat USB Type-C Stecker funktionéiere kann. Tatsächlech ass et net nëmmen USB PD, mä och an anere leschte Standarden vum USB-IF nëmme fir Type-C uwendbar.
6. Kann réckwärtskompatibel mat fréiere Protokoller sinn
USB4 kann zesumme mat USB 3 an USB 2 Apparater a Ports benotzt ginn. Dat heescht, et kann réckwärts kompatibel mat fréiere Protokollstandarden sinn. Wéi och ëmmer, USB 1.0 an 1.1 ginn net ënnerstëtzt. Aktuell sinn d'Interfaces, déi dëse Protokoll benotzen, bal vum Maart verschwonnen.
Natierlech, wann een en USB4-Apparat un en USB 3.2-Port uschléisst, kann en net mat enger Geschwindegkeet vu 40 Gbps iwwerdroen. An déi almoudesch USB 2-Interface gëtt net méi séier, just well se un eng USB4-Interface ugeschloss ass.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 21. Juli 2025
