На горизонті з’явилася нова, вдосконалена версія USB – USB4, яка обіцяє значний прорив у швидкості передачі даних. На початку осені 2019 року, USB-IF (Форум впровадження USB) представив специфікацію USB4, що відкриває можливість для надшвидких з’єднань, які за своїми характеристиками наближаються до Thunderbolt 3.
Специфікація USB4: Новий етап розвитку
Таке порівняння з Thunderbolt є не випадковим. Intel зробила доступною специфікацію протоколу Thunderbolt для USB Promoter Group, організації, яка займається розробкою стандартів USB. USB-IF, у свою чергу, відповідає за просування та впровадження технологій USB.
Поява портів USB4 на ноутбуках та інших пристроях принесе з собою максимальну швидкість передачі даних до 40 Гбіт/с, що вдвічі перевищує показники сучасного USB 3.2 Gen 2×2. Як і попередні версії USB, новий стандарт буде сумісний з USB 2.0 та пізнішими версіями. У деяких випадках, порти USB4 навіть зможуть працювати з пристроями, що підтримують Thunderbolt 3.
На жаль, підтримка Thunderbolt 3 не є обов’язковою для всіх пристроїв USB4, тому деякі з них можуть її не мати.
Звучить як значний прогрес, але історія USB показує, що розібратися в його особливостях буває непросто. USB4 не є винятком, тому давайте розглянемо його детальніше.
Різні швидкості USB4
USB4 не буде єдиним стандартом зі стабільною швидкістю для всіх пристроїв. Він підтримуватиме два основних режими швидкості: 40 Гбіт/с та 20 Гбіт/с. Крім того, специфікація передбачає третій варіант швидкості – 10 Гбіт/с, який, за словами USB-IF, служить резервним варіантом для забезпечення зворотної сумісності. Це означає, що не варто очікувати, що всі пристрої USB4 будуть обмежені найнижчою швидкістю.
Наразі невідомо, як саме будуть називатися ці дві основні швидкості USB4, коли вони стануть доступними на ринку. Розробники використовують технічні терміни Gen 3×2 (для 40 Гбіт/с) і Gen 2×2 (для 20 Гбіт/с), але це не призначено для широкого загалу.
USB-IF заявив про свої наміри представити чітке та зрозуміле брендування для різних рівнів продуктивності USB4 на початку 2020 року.
Це гарна новина, особливо з огляду на плутанину навколо USB 3.2 з його варіантами Gen 1, Gen 2 та Gen 2×2.
Сумісність з попередніми версіями
USB4 зберігає зворотну сумісність з попередніми версіями USB, починаючи з USB 2.0. Це означає, що зовнішній жорсткий диск USB 2.0 можна підключити до порту USB4. Звісно, знадобиться адаптер для переходу з USB Type-A на USB Type-C, і швидкість передачі даних залишиться обмеженою стандартом USB 2.0.
Також слід мати на увазі, що кабелі USB Type-C, які використовуються зараз, можуть не забезпечити повну швидкість USB4. Вони підтримуватимуть старіші швидкості, але для максимальної продуктивності знадобляться нові кабелі та пристрої.
Зворотна сумісність з Thunderbolt 3
За заявою USB-IF, USB4 може бути сумісний з Intel Thunderbolt 3, який також використовує роз’єми Type-C. Це пояснюється тим, що USB4 включає специфікації Thunderbolt 3. Однак підтримка Thunderbolt 3 є необов’язковою для USB4. Intel надала USB-IF безкоштовний доступ до специфікації Thunderbolt 3, але не до використання назви Thunderbolt 3.
Виробники, які хочуть рекламувати сумісність своїх портів USB4 з Thunderbolt 3, мають отримати сертифікат Intel. Це означає, що технологія Intel може бути не так широко поширена.
На практиці ситуація з Thunderbolt 3 для ПК може не змінитися кардинально. Офіційна сумісність з Thunderbolt 3 на машинах на базі AMD, найімовірніше, залишиться відсутньою, як і у випадку з USB4.
Можливо, деякі материнські плати на базі Intel матимуть порти USB4, сертифіковані для Thunderbolt 3, але більшість розробників ПК, ймовірно, покладатимуться на карти розширення для підтримки пристроїв Thunderbolt 3.
Ситуація з ноутбуками є дещо іншою. Thunderbolt 3 зустрічається частіше у ноутбуках, ніж у настільних комп’ютерах. Наприклад, ноутбуки з підтримкою Thunderbolt 3 користуються популярністю для використання з зовнішніми док-станціями для відеокарт.
При заміні старого ноутбука на новий з USB4 важливо перевірити, чи підтримує він старе обладнання Thunderbolt 3. Якщо ні, то доведеться або відмовитися від старих пристроїв, або шукати ноутбук, який підтримує старий стандарт через USB4.
Динамічний розподіл пропускної здатності
Однією з ключових особливостей USB4 є його здатність аналізувати потреби пристроїв у пропускній здатності, коли вони спільно використовують ресурси. Наприклад, якщо одночасно використовуються зовнішній накопичувач і дисплей.
USB4 може забезпечити високу частоту кадрів для дисплея, одночасно надаючи зовнішньому накопичувачу необхідну пропускну здатність для передачі даних.
Універсальне живлення через USB
Усі пристрої USB4 підтримуватимуть технологію USB Power Delivery (USB PD), яка може забезпечити до 100 Вт потужності через порт USB. Це дозволить не тільки повільно заряджати телефони через USB-порти ноутбука, а й заряджати більш потужні пристрої.
USB PD використовує інтелектуальну зарядку, щоб забезпечити необхідну потужність для заряджуваного пристрою. Два пристрої узгоджують швидкість заряджання, щоб заряджання не було занадто швидким або занадто повільним, залежно від потреб пристрою.
Один тип порту USB
USB4 має на меті спростити використання USB, запровадивши один універсальний порт. На сьогоднішній день існує велика кількість портів USB Type-A з різною швидкістю передачі даних, порти micro-USB, які використовуються переважно для заряджання телефонів, і нові порти Type-C з вищою швидкістю.
Це все створює безлад з кабелями та плутанину. USB4, використовуючи роз’єми Type-C, може стати стандартом для всіх пристроїв, незалежно від їх розміру.
Однак, цей перехід може зайняти певний час, оскільки виробники ноутбуків, ймовірно, продовжуватимуть використовувати порти Type-A для забезпечення зворотної сумісності для підприємств і домашніх користувачів.
Навіть якщо Type-C стане універсальним стандартом, відмінності в швидкості передачі даних між різними типами USB все одно залишаться.
Коли чекати USB4?
Поки невідомо, коли саме USB4 почне активно поширюватися. Зазвичай виробники пристроїв відносно швидко впроваджують нові технології USB. Можливо, ми побачимо перші пристрої з USB4 в середині або кінці 2020 року, а то й у 2021 році.