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USB|一文看懂USB4

准备好迎接全新一代的USB吧！
“USB4”(官方拼写缺少空格 ， 但我们在本文中使用它来反映读者的搜索方式)于2019年首次发布 ， 并被一些电脑所采用 ， 其中包括苹果新推出的M1驱动的 iMac、基于M1的Macbook和Mac Mini ， 以及搭载英特尔第11代Gen Tiger Lake的笔记本电脑 。虽然目前采用USB 4的设备并不多 ， 但是新一代USB 4供电的扩展坞和外设正在涌入 。
USB 4能够带来许多好处 ， 包括提供更快的传输速度 ， 更好的视频带宽管理以及与Thunderbolt 3的可选兼容性 。
就目前市场情况来看 ， 各大PC和外设供应商的产品所采用的USB版本有所不同 ， 因此 ， 业界需要为USB制定新的标准 。在这其中 ， 有很多值得我们去期待的功能 ， 而这就需要我们来全面地了解下USB 4 。
USB 4的主要优势
新的USB 4标准与以前版本的USB相比有四个主要优点 。
最大传输速度可达40 Gbps：通过使用 two-lane cables, ， 设备能够以40gbps的速度运行 ， 与Thunderbolt 3相同的速度 。数据可在两组四个双向通道中进行传输 。
DisplayPort替代模式2.0：USB 4在其替代模式下支持DisplayPort 2.0 。DisplayPort 2.0可以以HDR10颜色支持60 Hz的8K分辨率 。DisplayPort 2.0可以使用高达80 Gbps的速度 ， 这是USB数据可用量的两倍 ， 因为它可以在一个方向上（向显示器）发送所有数据 ， 因此可以同时使用所有八个数据通道 。
与Thunderbolt 3设备兼容：某些（但不是全部）USB 4也可以与Thunderbolt 3设备一起使用 。
更好的视频 ， PCIe视频资源分配： 其他接口接管连接时可以代替替代模式 ， USB 4设备可以使用称为“协议通道（protocol tunneling）”的过程 ， 该过程可以同时发送DisplayPort ， PCIe和USB数据包 ， 同时相应地分配带宽 。
因此 ， 如果视频仅需要20％的带宽来驱动作为集线器的1080p显示器 ， 则另外80％的带宽则可用于外部SSD传输文件 ， 这部分可通过USB协议或PCIe进行操作 。
使用Type-C 端口
毫无疑问 ， USB 4将只能通过Type-C连接器操作 。Type-A端口的USB 4设备或集线器不可能出现 。这不足为奇 ， 因为其他最新标准（例如USB Power Delivery）仅适用于Type-C 。如果使用适配器连接到Type-A ， 5 Gbps USB 3端口 ， 那么将会对速度和功耗产生巨大的影响 。
与Thunderbolt 3兼容（可选）
英特尔曾表示已将Thunderbolt 3协议授予USB Promoter Group ， 从而使具有USB 4端口的设备可能与Thunderbolt 3设备互相兼容 。这对所有人来说都是个好消息 ， 尤其是那些想通过连接eGPU(外置显卡)来玩游戏的笔记本电脑用户 。
虽然市面上有很多Thunderbolt 3的eGPU ， 但很少有笔记本电脑和台式机配备Thunderbolt 3 ， 而且几乎没有主板支持Thunderbolt 3 。因为Thunderbolt是英特尔的标准 ， 你不会在任何amd驱动的电脑上找到它 。
Thunderbolt 3的实现成本也高于标准USB ， 因为它不是开放标准 ， 而且需要额外的芯片 。所以今天 ， 如果你想要一个eGPU或一个超快速的Thunderbolt 3存储驱动器 ， 你的电脑选择是非常有限的 。
借助USB 4 ， 设备和主机制造商将不必向英特尔支付任何专利费 ， 因此有更大的机会被广泛采用 。然而 ， 有一个问题:Thunderbolt兼容性不是USB 4规格的必要部分 ， 所以制造商不需要实现它 。您可能最终购买了带有USB 4的笔记本电脑 ， 却发现它不能与您的Razer Core X图形扩展坞一起使用 。
“我们确实期望PC供应商广泛支持Thunderbolt的向后兼容性 ， 因为他们所需的大多数东西已经内置在USB 4设计中” ， USB开发者论坛主席Brad Saunders表示：“这是基于相同的技术 ， 所以我们确实预计会有很高的普及率 ， 但手机制造商可能会选择不添加额外的一点 ， 他们需要向后兼容 。”
到目前为止 ， 苹果公司称其M1计算机具有Thunderbolt 3 / USB 4端口 ， 而新的Tiger Lake笔记本电脑（如Dell XPS 13）则表示它们支持USB 4 / Thunderbolt4 。不幸的是 ， 尽管拥有这些端口 ， 但新Mac电脑却没有 。不能与外部GPU配合使用 。
然而 ， 重要的是要记住 ， Thunderbolt 3和Thunderbolt 4是英特尔认证的项目 ， 这些计划需要花费制造商的时间和金钱 。因此 ， 虽然支持USB 4的计算机可以与40 Gbps设备甚至是标记为Thunderbolt的设备一起使用 ， 但如果未通过认证 ， 则可能不会被列为支持Thunderbolt的设备 。


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