המדריך האולטימטיבי ל-USB4 ממהירות של 40 ג'יגה-ביט לשנייה, רוחב פס דינמי לחיבור מלא בכבל אחד
מאז הופעתו של USB4, פרסמנו מאמרים וקישורים רבים כדי לשתף מידע רלוונטי. עם זאת, הפופולריות הייתה כה גבוהה עד שאנשים בכל מקום שואלים על שוק ה-USB4. החל מעידן ה-USB 1.0 המוקדם וממשק העברת הנתונים של 1.5Mbps, USB עבר דורות רבים. היו מפרטים מרובים כמו USB 1.0, USB 2.0 ו-USB 3.0, וצורות הממשק ותוכניות העיצוב כללו USB Type-A, USB Type-B, ואת ה-USB Type-C הנפוץ ביותר כיום, וכו'. ל-USB4 לא רק מהירות העברה מהירה יותר, אלא גם תאימות טובה יותר (תמיכה בתאימות לאחור, כלומר, תאימות עם גרסאות קודמות). הוא יכול לחבר כמעט את כל המכשירים בצורה יעילה יותר ולטעון אותם. אם הטלפון, המחשב, המסך, המדפסת וכו' שלכם תומכים ב-USB4, אז תיאורטית, אתם צריכים רק כבל נתונים התומך ב-USB4 כדי לחבר את המכשירים, מה שהופך את המשרד הביתי לנוח הרבה יותר. אתם כבר לא צריכים לקנות כבלי המרת ממשק שונים. לכן, USB4 יכול להפוך את מצב העבודה שלנו למגוון ונוח יותר. בנוסף, מאפיין יוצא דופן נוסף של USB4 הוא שהוא צפוי להיות מיושם במכשירי קצה התומכים במחשוב בינה מלאכותית.
01 USB4 לעומת USB3.2
USB 3.2 הוא תקן חדש שפורסם על ידי ארגון USB-IF. הוא הוצג למעשה כבר בספטמבר 2017. מבחינה טכנית, USB 3.2 הוא שיפור ותוספת ל-USB 3.1. השינוי המרכזי הוא שמהירות העברת הנתונים הוגדלה ל-20 ג'יגה-ביט לשנייה, והממשק עדיין עוקב אחר...סוג-Cתוכנית שהוקמה בעידן USB 3.1, אינה תומכת עוד בממשקים מסוג A ו-Type-B. גם USB4 וגם USB3.2 משתמשים בממשקים מסוג C, אך USB4 מורכב הרבה יותר. USB4 תומך בהעברה וקליטה בו זמנית של נתוני מארח למארח, PCI Express® (PCIe®), שמע/וידאו DisplayPort ו-USB דרך אותו ממשק Type-C באותו קישור. שני מארחי USB4 יכולים להחליף חבילות נתוני IP דרך מנהרת מארח למארח; שידור DisplayPort ומנהרת USB פירושו שניתן להעביר שמע, וידאו, נתונים וחשמל דרך אותו ממשק, וזה הרבה יותר מהיר מאשר שימוש ב-USB3.2. בנוסף, שידור מנהרת PCIe יכול לספק רוחב פס גבוה, השהיה נמוכה ולהשיג תפוקה גבוהה עבור אחסון בעל קיבולת גדולה, בינה מלאכותית בקצה ומקרי שימוש אחרים.
USB4 משלב שני ערוצי שידור וקליטה בממשק USB-C יחיד, עם קצב של עד 20 ג'יגה-ביט לשנייה.40 ג'יגה-ביט לשנייה, וכל ערוץ יכול להיות בעל קצב נתונים של כ-10 ג'יגה-ביט לשנייה או 20 ג'יגה-ביט לשנייה. עבור מפתחי שבבים, נתונים אלה חשובים מאוד. עליהם לדעת שבמצב Thunderbolt3, קצב הנתונים בכל ערוץ שידור וקליטה הוא 10.3125 ג'יגה-ביט לשנייה או 20.625 ג'יגה-ביט לשנייה. במצב USB מסורתי, רק ערוץ שידור/קליטה אחד פועל בקצב של5 ג'יגה-ביט לשנייה (USB3.0) or 10 ג'יגה-ביט לשנייה (USB3.1), בעוד ששני הערוצים של USB3.2 פועלים בקצב של 10 ג'יגה-ביט לשנייה.
מבחינת עמידות, הרכיבים הנושאים את הכוח של ממשק Type-C הם בעיקר מעטפת המתכת החיצונית, שהיא חזקה יותר ופחות נוטה לנזק. ערוץ הנתונים המרכזי מוגן על ידי כיסוי בצורת קשת, מה שמקשה על נזק. דרישות התכנון מצביעות על כך ש-USB מסוג Cיכול לעמוד ביותר מ-10,000 חיבורים וניתוקים מבלי להינזק. אם מחושב על סמך 3 חיבורים וניתוקים ביום, ניתן להשתמש בממשק USB Type-C למשך 10 שנים לפחות.
02 פריסה מואצת של USB4
לאחר השחרור הרשמי של פרוטוקול USB 3.2, ארגון ה-USB הכריז במהירות על המפרט של USB 4 תוך פרק זמן קצר. בניגוד לתקנים קודמים כמוUSB 3.2, אשר התבססו על הפרוטוקול של ה-USB עצמו, USB 4 כבר לא מאמץ את מפרטי ה-USB ברמה הבסיסית שלו אלא מאמץ את פרוטוקול Thunderbolt 3 שאינטל חשפה במלואו. זהו השינוי הגדול ביותר בפיתוח ה-USB בעשורים האחרונים. בעת שימוש במחבר Type-C לחיבור, הפונקציות של USB4 מחליפות את אלו של USB 3.2, ו-USB 2.0 יכול לפעול בו זמנית. USB 3.2 Enhanced SuperSpeed נותר התשתית הבסיסית להעברת "נתוני USB" בקו הפיזי של USB 4. ההבדל הגדול ביותר בין USB4 ל-USB 3.2 טמון בכך ש-USB4 מכוון חיבור. USB4 מתוכנן עם מנהרות להעברת נתונים משותפת מפרוטוקולים מרובים בממשק פיזי יחיד. לפיכך, ניתן לשתף באופן דינמי את המהירות והקיבולת של USB4. USB4 יכול לתמוך בפרוטוקולי תצוגה אחרים או בתקשורת בין מארח למארח בזמן העברת הנתונים מתמשכת. בנוסף, USB4 הגדיל את מהירות התקשורת מ-20 Gbps (Gen2x2) של USB 3.2 ל-.40 ג'יגה-ביט לשנייה (Gen3x2)על אותה ארכיטקטורה דו-נתיבית, דו-סימפלקס.
USB4 לא רק משיג USB במהירות גבוהה (מבוסס על USB3), אלא גם מגדיר מנהרות תצוגה המבוססות על DisplayPort ומנהרות טעינה/אחסון המבוססות על PCIe.
היבט תצוגה: פרוטוקול מנהרת התצוגה של USB4 מבוסס על DisplayPort 1.4a. DP 1.4a עצמו תומך8k ב-60 הרץ or 4k ב-120 הרץמחשב המארח USB4 צריך לתמוך ב-DisplayPort בכל היציאות במורד הזרם. אם אתם משתמשים ביציאת USB 4 כדי להעביר וידאו ונתונים בו זמנית, היציאה תקצה רוחב פס בהתאם. לכן, אם הווידאו דורש רק 20% מרוחב הפס כדי להניע את צג ה-1080p שלכם (שהוא גם רכזת), אזי ניתן להשתמש ב-80% הנותרים של הווידאו להעברת קבצים מדיסק SSD חיצוני.
מבחינת מנהרות PCIe: התמיכה ב-PCIe על ידי מארחי USB4 היא אופציונלית. רכזות USB4 צריכות לתמוך במנהרות PCIe ויש להתקין מתג PCIe פנימי.
חלק חשוב במפרט USB 4 הוא היכולת להתאים באופן דינמי את כמות המשאבים הזמינה בעת שליחת וידאו ונתונים דרך אותו חיבור. לכן, נניח שיש לך מקסימום שלUSB 4 של 40 ג'יגה-ביט לשנייהומעתיקים קבצים גדולים מדיסק SSD חיצוני ומוציאים אותם לצג 4K. נניח שמקור הווידאו דורש כ-12.5 ג'יגה-ביט לשנייה. במקרה זה, USB 4 יקצה את 27.5 מגה-ביט לשנייה הנותרים לכונן הגיבוי.
USB-C מציג "מצב חלופי", שהוא היכולת להעביר וידאו DisplayPort/HDMI מיציאת Type-C. עם זאת, מפרט 3.x הנוכחי אינו מספק שיטה טובה לפיצול משאבים. לדברי סונדרס, מצב alt של DisplayPort יכול לחלק במדויק את רוחב הפס בין נתוני USB לנתוני וידאו ל-50/50, בעוד שמצב alt של HDMI אינו מאפשר שימוש בו-זמני בנתוני USB.
USB4 מגדיר תקן של 40Gbps, המאפשר שיתוף דינמי של רוחב פס כך שכבל נתונים יחיד יכול למלא מספר פונקציות. עם USB4, ניתן להעביר בו זמנית PCIe ולהציג נתוני PCIe על פני קו יחיד, יחד עם פונקציות USB מסורתיות, ואף לספק חשמל (דרך USB PD) בצורה נוחה מאוד. בעתיד, רוב ההתקנים ההיקפיים, בין אם מדובר ברשתות במהירות גבוהה, כרטיסי מסך חיצוניים, צגים ברזולוציה גבוהה, התקני אחסון מהירים בעלי קיבולת גדולה, או אפילו מכונה אחת ומכונה נוספת, יוכלו להיות מחוברים זה לזה באמצעות ממשק Type-C. יתר על כן, אם התקנים אלה מיישמים רכזת USB4, ניתן גם לחבר התקנים נוספים בטור או בענפים מהתקנים אלה, וזה נוח ביותר.
זמן פרסום: 20 באוקטובר 2025
