የዩኤስቢ 4 መግቢያ

የዩኤስቢ 4 መግቢያ

USB4 በUSB4 ዝርዝር መግለጫ ውስጥ የተገለጸው የዩኤስቢ ሲስተም ነው። የዩኤስቢ ገንቢዎች መድረክ እ.ኤ.አ. ኦገስት 29፣ 2019 እ.ኤ.አ. ስሪት 1.0 አውጥቷል። የUSB4 ሙሉ ስም ዩኒቨርሳል ሴሪያል አውቶብስ ጀነሬሽን 4 ነው። የተመሰረተው በIntel እና Apple በጋራ በተሰራው “Thunderbolt 3″ የውሂብ ማስተላለፊያ ቴክኖሎጂ ላይ ነው። የUSB4 የውሂብ ማስተላለፊያ ፍጥነት እስከ 40 Gbps ሊደርስ ይችላል፣ ይህም ከአዲሱ የተለቀቀው ዩኤስቢ 3.2 (Gen2×2) እጥፍ ፍጥነት ነው።

ከቀደሙት የዩኤስቢ ፕሮቶኮል ደረጃዎች በተለየ መልኩ፣ USB4 የዩኤስቢ-ሲ ማገናኛ ያስፈልገዋል እና ለኃይል አቅርቦት የዩኤስቢ PD ድጋፍ ይፈልጋል። ከዩኤስቢ 3.2 ጋር ሲነጻጸር፣ የPortPort እና PCI Express ዋሻዎችን መፍጠር ያስችላል። ይህ አርክቴክቸር የውሂብ ማስተላለፍን በአይነት እና በአፕሊኬሽን በተሻለ ሁኔታ ማስተናገድ የሚችል ከአንድ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው አገናኝ ከብዙ የተርሚናል መሳሪያዎች ዓይነቶች ጋር በተለዋዋጭነት ለማጋራት የሚያስችል ዘዴን ይገልፃል። የዩኤስቢ4 ምርቶች የ20 Gbit/s throughput መደገፍ እና የ40 Gbit/s throughput መደገፍ አለባቸው። ሆኖም፣ በዋሻ ማስተላለፊያ ምክንያት፣ የተደባለቀ ውሂብ ሲያስተላልፉ፣ ውሂብ በ20 Gbit/s ፍጥነት ቢተላለፍም፣ ትክክለኛው የውሂብ ማስተላለፊያ መጠን ከዩኤስቢ 3.2 (ዩኤስቢ 3.1 Gen 2) ከፍ ያለ ሊሆን ይችላል።

ዩኤስቢ4 በሁለት ስሪቶች የተከፈለ ነው፡ 20Gbps እና 40Gbps። በገበያ ላይ የሚገኙ የዩኤስቢ4 በይነገጽ ያላቸው መሳሪያዎች የThunderbolt 3 40Gbps ፍጥነት ወይም የ20Gbps ቅናሽ ስሪት ሊያቀርቡ ይችላሉ። ከፍተኛ የማስተላለፊያ ፍጥነት ያለው መሳሪያ መግዛት ከፈለጉ፣ ግዢውን ከማድረግዎ በፊት ዝርዝር ሁኔታዎችን ማረጋገጥ ጥሩ ነው። ከፍተኛ ፍጥነት ማስተላለፍ ለሚያስፈልጋቸው ሁኔታዎች፣ ተገቢውን የዩኤስቢ 3.1 C TO C መምረጥ ወሳኝ ነው ምክንያቱም 40Gbps ፍጥነት ለማሳካት ቁልፍ ተሸካሚ ነው።

ብዙ ሰዎች በዩኤስቢ4 እና በተንደርበርት 4 መካከል ስላለው ግንኙነት ግራ ተጋብተዋል። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ሁለቱም ተንደርበርት 4 እና ዩኤስቢ4 የተገነቡት በተንደርበርት 3 መሰረታዊ ፕሮቶኮል ላይ በመመስረት ነው። እርስ በእርስ የሚደጋገፉ እና ተኳሃኝ ናቸው። በይነገጾቹ ሁሉም ዓይነት-C ናቸው፣ እና ከፍተኛው ፍጥነት ለሁለቱም 40 Gbps ነው።

በመጀመሪያ ደረጃ፣ የምንጠቅሰው የዩኤስቢ4 ገመድ የዩኤስቢ ማስተላለፊያ መስፈርት ሲሆን ይህም ከዩኤስቢ ማስተላለፊያ አፈጻጸም እና ውጤታማነት ጋር የተያያዘ የፕሮቶኮል ዝርዝር መግለጫ ነው። USB4 የዚህ ዝርዝር መግለጫ “አራተኛ ትውልድ” ተብሎ ሊተረጎም ይችላል።

የዩኤስቢ ማስተላለፊያ ፕሮቶኮል በ1994 ኮምፓክ፣ ዲኢሲ፣ አይቢኤም፣ ኢንቴል፣ ማይክሮሶፍት፣ ኔሲ እና ኖርቴልን ጨምሮ በበርካታ ኩባንያዎች በጋራ ቀርቧል እና ተዘጋጅቷል። እ.ኤ.አ. ህዳር 11፣ 1994 እንደ ዩኤስቢ V0.7 ስሪት ተለቀቀ። በኋላ፣ እነዚህ ኩባንያዎች እ.ኤ.አ. በ1995 ዩኤስቢን ለማስተዋወቅ እና ለመደገፍ ለትርፍ ያልተቋቋመ ድርጅት አቋቁመዋል፣ ይህም የዩኤስቢ-አይኤፍ (USB Implementers Forum) ተብሎ ተሰይሟል፣ እና ዩኤስቢ-አይኤፍ አሁን የዩኤስቢ ደረጃውን የጠበቀ ድርጅት ነው።

እ.ኤ.አ. በ1996፣ ዩኤስቢ-አይኤፍ የዩኤስቢ1.0 ዝርዝር መግለጫውን በይፋ አቅርቧል። ሆኖም፣ የዩኤስቢ1.0 የማስተላለፊያ ፍጥነት 1.5 ሜጋ ባይት በሰከንድ ብቻ ነበር፣ ከፍተኛው የውጤት ፍሰት 5V/500mA ነበር፣ እና በዚያን ጊዜ ዩኤስቢን የሚደግፉ በጣም ጥቂት ተጓዳኝ መሳሪያዎች ነበሩ፣ ስለዚህ የእናትቦርድ አምራቾች በማዘርቦርዱ ላይ የዩኤስቢ በይነገጾችን በቀጥታ አይነድፉም ነበር።

▲ዩኤስቢ 1.0

በሴፕቴምበር 1998፣ ዩኤስቢ-አይኤፍ የዩኤስቢ 1.1 ዝርዝር መግለጫውን አውጥቷል። በዚህ ጊዜ የማስተላለፊያ ፍጥነቱ ወደ 12 ሜጋ ባይት በሰከንድ ጨምሯል፣ እና በዩኤስቢ 1.0 ውስጥ ያሉ አንዳንድ ቴክኒካዊ ዝርዝሮች ተስተካክለዋል። ከፍተኛው የውጤት ፍሰት 5V/500mA ሆኖ ቆይቷል።

በሚያዝያ 2000 የዩኤስቢ 2.0 ስታንዳርድ ተጀመረ፣ የማስተላለፊያ ፍጥነት 480 ሜባበሰ/ሰ ሲሆን ይህም 60 ሜባ/ሰ ነው። ከዩኤስቢ 1.1 40 እጥፍ ይበልጣል። ከፍተኛው የውጤት ፍሰት 5V/500mA ሲሆን ባለ 4-ፒን ዲዛይንም ይጠቀማል። ዩኤስቢ 2.0 እስከዛሬ ድረስ ጥቅም ላይ ውሏል እና ለረጅም ጊዜ የሚቆይ የዩኤስቢ ደረጃ ነው ሊባል ይችላል።

ከዩኤስቢ 2.0 ጀምሮ፣ ዩኤስቢ-አይኤፍ “ልዩ ተሰጥኦ” ያላቸውን ስም በመቀየር አሳይተዋል።

በሰኔ 2003፣ ዩኤስቢ-አይኤፍ የዩኤስቢን ዝርዝር መግለጫዎች እና ደረጃዎች ቀይሮ ዩኤስቢ 1.0ን ወደ ዩኤስቢ 2.0 ዝቅተኛ ፍጥነት፣ ዩኤስቢ 1.1ን ወደ ዩኤስቢ 2.0 ሙሉ ፍጥነት እና ዩኤስቢ 2.0ን ወደ ዩኤስቢ 2.0 ከፍተኛ ፍጥነት ቀይሯል።

ይሁን እንጂ፣ ይህ ለውጥ በወቅቱ በነበረው ሁኔታ ላይ ብዙም ተጽእኖ አልነበረውም፣ ምክንያቱም ዩኤስቢ 1.0 እና 1.1 በመሠረቱ ከታሪካዊው መድረክ ወጥተዋል።

በኖቬምበር 2008፣ እንደ ኢንቴል፣ ማይክሮሶፍት፣ ኤችፒ፣ ቴክሳስ ኢንስትሩመንትስ፣ ኔሲ እና ST-NXP ያሉ ግዙፍ የኢንዱስትሪ ኩባንያዎችን ያቀፈው የዩኤስቢ 3.0 ፕሮሞተር ግሩፕ የዩኤስቢ 3.0 ደረጃውን አጠናቆ በይፋ አውጥቶታል። የተሰጠው ኦፊሴላዊ ስም “ሱፐርስፒድ” ነበር። የዩኤስቢ ፕሮሞተር ግሩፕ በዋናነት የዩኤስቢ ተከታታይ ደረጃዎችን በማልማት እና በመቅረጽ ኃላፊነት አለበት፣ እና ደረጃዎቹ በመጨረሻ ለአስተዳደር ወደ ዩኤስቢ-አይኤፍ ይተላለፋሉ።

የዩኤስቢ 3.0 ከፍተኛው የማስተላለፊያ ፍጥነት 5.0 Gbps ሲሆን ይህም 640 ሜባ/ሰ ነው። ከፍተኛው የውጤት ፍሰት 5V/900mA ነው። ከ2.0 ጋር ሙሉ በሙሉ ተኳሃኝ ሲሆን ሙሉ-ዱፕሌክስ የውሂብ ማስተላለፍን ይደግፋል (ማለትም፣ በአንድ ጊዜ ውሂብ መቀበል እና መላክ ይችላል፣ ዩኤስቢ 2.0 ግማሽ-ዱፕሌክስ ነው)፣ እንዲሁም የተሻሉ የኃይል አስተዳደር ችሎታዎች እና ሌሎች ባህሪያት አሉት።

ዩኤስቢ 3.0 ባለ 9-ፒን ዲዛይን ይጠቀማል። የመጀመሪያዎቹ 4 ፒኖች ከዩኤስቢ 2.0 ጋር ተመሳሳይ ሲሆኑ የተቀሩት 5 ፒኖች ደግሞ ለዩኤስቢ 3.0 በተለይ የተነደፉ ናቸው። ስለዚህ፣ በፒኖቹ አማካኝነት ዩኤስቢ 2.0 ወይም ዩኤስቢ 3.0 መሆኑን ማወቅ ይችላሉ።

በጁላይ 2013፣ ዩኤስቢ 3.1 ተለቋል፣ የማስተላለፊያ ፍጥነት 10 Gbps (1280 ሜባ/ሰ) ሲሆን፣ SuperSpeed+ እንደሆነ ተነግሯል፣ እና የሚፈቀደው ከፍተኛው የኃይል አቅርቦት ቮልቴጅ ወደ 20V/5A ከፍ ብሏል፣ ይህም 100W ነው።

የዩኤስቢ 3.1 ከዩኤስቢ 3.0 ጋር ሲነጻጸር ማሻሻያው በጣም ግልጽ ነበር። ሆኖም ግን፣ ብዙም ሳይቆይ፣ USB-IF ዩኤስቢ 3.0ን ዩኤስቢ 3.1 Gen1፣ እና USB 3.1ን ዩኤስቢ 3.1 Gen2 ብሎ ሰየመው።

ይህ የስም ለውጥ ለሸማቾች ችግር ፈጥሯል ምክንያቱም ብዙ ጨዋነት የጎደላቸው ነጋዴዎች ምርቶችን በማሸጊያው ውስጥ Gen1 ወይም Gen2 መሆኑን ሳይገልጹ በዩኤስቢ 3.1 ላይ ብቻ ምልክት አድርገውባቸዋል። እንደ እውነቱ ከሆነ የሁለቱም የማስተላለፊያ አፈጻጸም በጣም የተለየ ነው፣ እና ሸማቾች በአጋጣሚ ወጥመድ ውስጥ ሊወድቁ ይችላሉ። ስለዚህ፣ ይህ የስም ለውጥ ለአብዛኛዎቹ ሸማቾች መጥፎ እርምጃ ነበር።

በሴፕቴምበር 2017 ዩኤስቢ 3.2 ተለቋል። በዩኤስቢ ዓይነት-ሲ ስር፣ እስከ 20 Gb/s (2500 ሜባ/s) የሚደርስ ፍጥነት ያለው ባለሁለት 10 Gb/s ቻናሎችን ለመረጃ ማስተላለፍ ይደግፋል፣ ከፍተኛው የውጤት ፍሰት አሁንም 20V/5A ነው። ሌሎች ገጽታዎች ጥቃቅን ማሻሻያዎች አሏቸው።

▲የዩኤስቢ ስም ለውጥ ሂደት

ይሁን እንጂ፣ በ2019፣ ዩኤስቢ-IF ሌላ የስም ለውጥ አመጣ። ዩኤስቢ 3.1 Gen1 (የመጀመሪያው ዩኤስቢ 3.0 ነበር) ዩኤስቢ 3.2 Gen1፣ ዩኤስቢ 3.1 Gen2 (የመጀመሪያው ዩኤስቢ 3.1 ነበር) ዩኤስቢ 3.2 Gen2 እና ዩኤስቢ 3.2 ደግሞ ዩኤስቢ 3.2 Gen2 ብለው ሰየሙ።

አሁን እና የወደፊቱ፡ የዩኤስቢ 4 ወደፊት መዝለል

አሁን ዩኤስቢ4 ላይ ስለደረስን፣ የዚህን አዲስ የፕሮቶኮል ደረጃ ማሻሻያዎችን እና ማሻሻያዎችን እንመልከት። በመጀመሪያ ደረጃ፣ ከ"3″ ወደ "4″" የሚዘልቅ ትውልድ ማሻሻያ ስለሆነ፣ ማሻሻያው ጉልህ መሆን አለበት።

በሰበሰብነው መረጃ ሁሉ መሰረት፣ የዩኤስቢ4 አዲሶቹ ባህሪያት እንደሚከተለው ተጠቃለዋል፡

1. ከፍተኛው የ40 Gbps የማስተላለፊያ ፍጥነት፡

በሁለት-ቻናል ማስተላለፊያ አማካኝነት፣ የዩኤስቢ4 ከፍተኛ የቲዎሬቲካል ማስተላለፊያ ፍጥነት 40 Gbps መድረስ መቻል አለበት፣ ይህም ከ Thunderbolt 3 ጋር ተመሳሳይ ነው (ከታች "Thunderbolt 3" ተብሎ ይጠራል)።

እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ዩኤስቢ4 ሶስት የማስተላለፊያ ፍጥነቶች ይኖሩታል፤ እነሱም 10 Gbps፣ 20 Gbps እና 40 Gbps ናቸው። ስለዚህ ከፍተኛ የማስተላለፊያ ፍጥነት ያለው መሳሪያ መግዛት ከፈለጉ ማለትም 40 Gbps፣ ከመግዛትዎ በፊት ዝርዝሮቹን ማረጋገጥ ጥሩ ነው።

2. ከ Thunderbolt 3 በይነገጾች ጋር ​​ተኳሃኝ:

አንዳንድ (ሁሉም አይደሉም) የዩኤስቢ4 መሳሪያዎች ከ Thunderbolt 3 በይነገጾች ጋር ​​ተኳሃኝ ሊሆኑ ይችላሉ። ይህ ማለት መሳሪያዎ የዩኤስቢ4 በይነገጽ ካለው፣ የ Thunderbolt 3 መሳሪያን ከውጭ ማገናኘትም ይቻል ይሆናል። ሆኖም፣ ይህ ግዴታ አይደለም። ተኳሃኝ መሆን አለመሆኑ በመሳሪያው አምራች አመለካከት ላይ የተመሰረተ ነው።

3. ተለዋዋጭ የመተላለፊያ ይዘት የሀብት ምደባ ችሎታ፡

የዩኤስቢ4 ወደብን ተጠቅመው ማሳያ እና ውሂብ ለማስተላለፍ የሚጠቀሙ ከሆነ፣ ወደቡ እንደ ሁኔታው ​​ተጓዳኝ የሆነውን የመተላለፊያ ይዘት ይመደባል። ለምሳሌ፣ ቪዲዮው 1080p ማሳያን ለማሽከርከር የመተላለፊያ ይዘቱን 20% ብቻ የሚፈልግ ከሆነ፣ የቀረው 80% የመተላለፊያ ይዘቱን ለሌሎች ተግባራት መጠቀም ይቻላል። ይህ በዩኤስቢ 3.2 እና በቀደሙት ዘመናት የማይቻል ነበር። ከዚያ በፊት የዩኤስቢ የስራ ሁነታ ተራ በተራ መዞር ነበረበት።

4. የዩኤስቢ4 መሳሪያዎች ሁሉም የዩኤስቢ PD ን ይደግፋሉ

የዩኤስቢ PD የዩኤስቢ የኃይል አቅርቦት (የዩኤስቢ የኃይል ማስተላለፊያ) ሲሆን ይህም በአሁኑ ጊዜ ካሉት ዋና ዋና ፈጣን የኃይል መሙያ ፕሮቶኮሎች አንዱ ነው። እንዲሁም በዩኤስቢ-IF ድርጅት የተቀረፀ ነው። ይህ ዝርዝር መግለጫ ከፍተኛ ቮልቴጅ እና ጅረቶችን ሊያገኝ ይችላል፣ ከፍተኛው የኃይል ማስተላለፊያ እስከ 100 ዋት ይደርሳል፣ እና የኃይል ማስተላለፊያ አቅጣጫው በነፃነት ሊለወጥ ይችላል።

በዩኤስቢ-አይኤፍ ደንቦች መሠረት፣ የአሁኑ የዩኤስቢ PD የኃይል መሙያ በይነገጽ መደበኛ ቅርፅ ዩኤስቢ ዓይነት-ሲ መሆን አለበት። በዩኤስቢ ዓይነት-ሲ በይነገጽ ውስጥ፣ ለፒዲ የግንኙነት ውቅር ቻናሎች የሚያገለግሉ ሁለት ፒኖች፣ CC1 እና CC2 አሉ።

5. የዩኤስቢ ዓይነት-ሲ በይነገጽ ብቻ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል

ከላይ ባለው ባህሪ፣ USB4 በዩኤስቢ ዓይነት-ሲ ማያያዣዎች ብቻ ሊሠራ እንደሚችል ማወቅ መቻላችን ተፈጥሯዊ ነው። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የዩኤስቢ PD ብቻ ሳይሆን በሌሎች የቅርብ ጊዜ የዩኤስቢ-IF ደረጃዎችም ላይ፣ ለType-C ብቻ ነው የሚተገበረው።

6. ከቀደሙት ፕሮቶኮሎች ጋር ወደ ኋላ ተኳሃኝ ሊሆን ይችላል

ዩኤስቢ4 ከዩኤስቢ 3 እና ዩኤስቢ 2 መሳሪያዎች እና ወደቦች ጋር አብሮ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ይህ ማለት ከቀደሙት የፕሮቶኮል ደረጃዎች ጋር ወደ ኋላ ተመልሶ ሊጣጣም ይችላል። ሆኖም ግን፣ ዩኤስቢ 1.0 እና 1.1 አይደገፉም። በአሁኑ ጊዜ፣ ይህንን ፕሮቶኮል የሚጠቀሙት በይነገጾች ከገበያ ሊጠፉ ተቃርበዋል።

እርግጥ ነው፣ የዩኤስቢ4 መሣሪያን ከዩኤስቢ 3.2 ወደብ ጋር ሲያገናኙ፣ በ40 Gbps ፍጥነት ማስተላለፍ አይችልም። እና የድሮው የዩኤስቢ 2 በይነገጽ ከዩኤስቢ 4 በይነገጽ ጋር ስለተገናኘ ብቻ ፈጣን አይሆንም።