一文了解USB 4的前世今生
2019-10-10 13:54:42 來源：中關村在線九月初，USB Promoter Group正式發布的USB 4規范，這也意味著USB 4接口普及化已經正式拉開了大幕。
而早在今年3月份，英特爾宣布向USB Promoter Group開放Thunderbolt協議，這使得USB 4在傳輸速度上得到顯著提升。
同時也意味著目前最強的數據接口Thunderbolt 3將直接整合在USB 4里，未來采用Thunderbolt 3的設備將不需要再向英特爾取得授權或支付高昂的授權費用，這對于推動接口技術的發展有著極其重要的意義。
USB 4協議的三大特性
九月初，USB-IF發布了USB 4規范，如下：
具體來說，USB 4有以下三個主要特性：
其一、USB 4規范將引入雙鏈路通道；
其二、傳輸帶寬達到Thunderbolt 3的40Gbps標準；
其三、其物理層形態為TYPE-C。
綜合以上三個特性，USB 4整合Thunderbolt 3的先進技術，直接具備了超大帶寬的數據傳輸能力，直接具備了顯示輸入/輸出功能，具備充電功能。
可以說，一枚全功能的USB 4接口是目前功能最全、體積最小、速度最快的物理接口！
除此之外，USB 4在兼容性上也做了全面考量，直接向下兼容USB 3.2、3.1、3.0、2.0，同時兼容Thunderbolt 3，而現階段的標準規格USB數據線都能在USB 4上使用。
命名方面，USB Promoter Group或將不會再使用3.0、3.1、3.2這樣的版本迭代命名方式，USB 4可能將始終使用USB 4的命名方式。
同時，其物理形態也將只有TYPE-C一種。因此，未來電子設備的USB接口、相關的外接拓展設備將統一采用體積小巧的TYPE-C形態，這將促使筆記本電腦、平板電腦等設備向更加輕薄化發展。
USB 4為何值得期待？
USB 4接口性能飛躍，主要功勞在于Thunderbolt 3。
Thunderbolt即我們所熟知的雷電接口。2011年，英特爾與蘋果合作開發的、技術代號為“Light Peak”的Thunderbolt正式公布，也就是我們所說的雷電接口，蘋果官網稱之為“雷靂”接口（以下統稱雷電接口）。
由于雷電接口融合了PCIE和DisplayPort兩種通信協議，所以在全功能TYPE-C問世之前，雷電接口幾乎是唯一同時支持高速數據傳輸和視頻/音頻傳輸的多功能接口，即它同時具備USB和DP或HDMI/DVI/VGA功能。
且因其帶寬達到雙向10Gbps（雷電2為雙向20Gbps），所以可以說是非常先進的接口擴展技術。
雷電3與其它接口傳輸速度對比
要知道，USB接口在發展到3.1 Gen 2時，才達到雙向10Gbps帶寬，雷電接口早在8年前就已實現。
雷電1、雷電2接口與MiniDP擁有同樣的物理形態，可以通過接口符號標識來區分
不過，早期的雷電接口并非現如今常見的TYPE-C形態。上圖是蘋果MacBook系列搭載的雷電2接口，其最初采用了MiniDP的物理層形態設計。
不過無論是以前還是現在，雷電接口的標識符號都沒有變，是一個帶有箭頭的閃電。
正因為雷電接口是英特爾與蘋果合作開發，所以這些年來蘋果MacBook系列成為雷電接口的忠實擁躉，從最早的雷電1、雷電2，到如今全面支持雷電3，蘋果對于雷電接口可謂是青睞有加。
雷電2接口采用MiniDP形態
雷電3接口雙向帶寬達到40Gbps，是現有速度最快的USB TYPE-C 3.1 Gen 2接口的四倍，且雷電3接口支持4K 60fps視頻傳輸，支持100W PD協議供電，支持外接桌面級顯卡，因此可以說是目前最為強大的接口擴展標準，它也是真正意義上的使用一根線就能解決所有問題的擴展接口。
因此，當英特爾向USB Promoter Group開放雷電接口協議之后，未來普及化之后的USB 4接口就將成為業界綜合素質最強的接口，所以它對于PC、智能手機等行業的意義不言而喻。
雷電3與USB 4的強強聯手
此前，雷電3接口難以普及的主要原因有兩點：成本和硬件。
成本上，雷電3接口的使用需要獲得英特爾授權，其授權費不菲。
在這兩個因素的“阻撓”之下，雷電3接口普及就顯得困難重重。
年初，英特爾向USB Promoter Group開放協議，首先解決了成本問題。
未來使用雷電3協議的接口將完全免費。此后，英特爾從10代酷睿的Ice Lake 10nm制程處理器開始，將雷電3控制器直接整合到處理器里，一舉解決了硬件難題。
同時借助USB 4規范，可以促使雷電3接口全面普及，加快雷電3接口向消費級市場下沉與落地。
因此，借助雷電3的功能與性能，借助USB接口的普及度，USB 4可以說是各取所長之后的階段性終極形態接口。
它推動電子設備發展的同時，也為用戶帶來了更多的實惠。
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