USB 4 შესავალი
USB4 არის USB4 სპეციფიკაციაში მითითებული USB სისტემა. USB დეველოპერების ფორუმმა მისი ვერსია 1.0 2019 წლის 29 აგვისტოს გამოუშვა. USB4-ის სრული სახელწოდებაა Universal Serial Bus Generation 4. ის დაფუძნებულია მონაცემთა გადაცემის ტექნოლოგიაზე „Thunderbolt 3“, რომელიც ერთობლივად შემუშავებულია Intel-ისა და Apple-ის მიერ. USB4-ის მონაცემთა გადაცემის სიჩქარემ შეიძლება მიაღწიოს 40 გბიტ/წმ-მდე, რაც ორჯერ აღემატება ბოლო გამოშვებული USB 3.2 (Gen2×2)-ის სიჩქარეს.
წინა USB პროტოკოლის სტანდარტებისგან განსხვავებით, USB4-ს სჭირდება USB-C კონექტორი და კვების წყაროსთვის USB PD-ის მხარდაჭერა. USB 3.2-თან შედარებით, ის საშუალებას იძლევა შეიქმნას DisplayPort და PCI Express გვირაბები. ეს არქიტექტურა განსაზღვრავს მეთოდს ერთი მაღალსიჩქარიანი კავშირის დინამიურად გაზიარებისთვის რამდენიმე ტიპის ტერმინალურ მოწყობილობასთან, რომელსაც შეუძლია მონაცემთა გადაცემის საუკეთესოდ დამუშავება ტიპისა და აპლიკაციის მიხედვით. USB4 პროდუქტებმა უნდა უზრუნველყონ 20 გბიტ/წმ გამტარუნარიანობა და შეუძლიათ 40 გბიტ/წმ გამტარუნარიანობის მხარდაჭერა. თუმცა, გვირაბის გადაცემის გამო, შერეული მონაცემების გადაცემისას, მაშინაც კი, თუ მონაცემები გადაიცემა 20 გბიტ/წმ სიჩქარით, მონაცემთა გადაცემის ფაქტობრივი სიჩქარე შეიძლება უფრო მაღალი იყოს, ვიდრე USB 3.2-ის (USB 3.1 Gen 2).
USB4 იყოფა ორ ვერსიად: 20 გბიტი/წმ და 40 გბიტი/წმ. ბაზარზე არსებულ USB4 ინტერფეისის მქონე მოწყობილობებს შეიძლება ჰქონდეთ Thunderbolt 3-ის 40 გბიტი/წმ სიჩქარე ან 20 გბიტი/წმ შემცირებული ვერსია. თუ გსურთ შეიძინოთ მოწყობილობა ყველაზე მაღალი გადაცემის სიჩქარით, ანუ 40 გბიტი/წმ-ით, უმჯობესია შეძენამდე შეამოწმოთ სპეციფიკაციები. მაღალსიჩქარიანი გადაცემის მოთხოვნის მქონე სცენარებისთვის, შესაბამისი USB 3.1 C TO C-ის არჩევა უმნიშვნელოვანესია, რადგან ის 40 გბიტი/წმ სიჩქარის მისაღწევად მთავარი გადამზიდავია.
ბევრი ადამიანი დაბნეულია USB4-სა და Thunderbolt 4-ს შორის ურთიერთკავშირის საკითხში. სინამდვილეში, როგორც Thunderbolt 4, ასევე USB4 აგებულია Thunderbolt 3-ის ძირითად პროტოკოლზე. ისინი ავსებენ ერთმანეთს და თავსებადია. ყველა ინტერფეისი Type-C-ია და მაქსიმალური სიჩქარე ორივესთვის 40 გბიტი/წმ-ია.
პირველ რიგში, USB4 კაბელი, რომელსაც ჩვენ ვგულისხმობთ, არის USB-ის გადაცემის სტანდარტი, რომელიც წარმოადგენს პროტოკოლის სპეციფიკაციას, რომელიც დაკავშირებულია USB გადაცემის მუშაობასა და ეფექტურობასთან. USB4 შეიძლება გავიგოთ, როგორც ამ სპეციფიკაციის „მეოთხე თაობა“.
USB გადაცემის პროტოკოლი ერთობლივად შემოგვთავაზეს და შეიმუშავეს რამდენიმე კომპანიამ, მათ შორის Compaq-მა, DEC-მა, IBM-მა, Intel-მა, Microsoft-მა, NEC-მა და Nortel-მა 1994 წელს. ის გამოვიდა USB V0.7 ვერსიით 1994 წლის 11 ნოემბერს. მოგვიანებით, ამ კომპანიებმა 1995 წელს დააარსეს არაკომერციული ორგანიზაცია USB-ის პოპულარიზაციისა და მხარდაჭერის მიზნით, სახელწოდებით USB Implementers Forum, რომელიც ნაცნობი USB-IF-ია და ამჟამად USB-IF არის USB სტანდარტიზაციის ორგანიზაცია.
1996 წელს USB-IF-მა ოფიციალურად შემოგვთავაზა USB1.0 სპეციფიკაცია. თუმცა, USB1.0-ის გადაცემის სიჩქარე მხოლოდ 1.5 Mbps იყო, მაქსიმალური გამომავალი დენი 5V/500mA და იმ დროს ძალიან ცოტა პერიფერიული მოწყობილობა იყო, რომელიც USB-ს უჭერდა მხარს, ამიტომ დედაპლატების მწარმოებლები იშვიათად ქმნიდნენ პირდაპირ USB ინტერფეისებს დედაპლატზე.
▲USB 1.0
1998 წლის სექტემბერში USB-IF-მა გამოუშვა USB 1.1 სპეციფიკაცია. გადაცემის სიჩქარე ამჯერად 12 Mbps-მდე გაიზარდა და USB 1.0-ში ზოგიერთი ტექნიკური დეტალი გამოსწორდა. მაქსიმალური გამომავალი დენი 5V/500mA დარჩა.
2000 წლის აპრილში დანერგილი იქნა USB 2.0 სტანდარტი, რომლის გადაცემის სიჩქარე 480 Mbps-ს შეადგენს, რაც 60 მბ/წმ-ს შეადგენს. ეს USB 1.1-თან შედარებით 40-ჯერ მეტია. მაქსიმალური გამომავალი დენი არის 5V/500mA და ის 4-პინიან დიზაინს იყენებს. USB 2.0 დღემდე გამოიყენება და შეიძლება ითქვას, რომ ის ყველაზე გამძლე USB სტანდარტია.
USB 2.0-დან დაწყებული, USB-IF-მა სახელის შეცვლის „უნიკალური ნიჭი“ აჩვენა.
2003 წლის ივნისში USB-IF-მა USB-ის სპეციფიკაციები და სტანდარტები შეიცვალა, USB 1.0 შეიცვალა USB 2.0 დაბალი სიჩქარის ვერსიით, USB 1.1 შეიცვალა USB 2.0 სრული სიჩქარის ვერსიით და USB 2.0 შეიცვალა USB 2.0 მაღალი სიჩქარის ვერსიით.
თუმცა, ამ ცვლილებას იმ დროისთვის არსებულ ვითარებაზე მცირე გავლენა ჰქონდა, რადგან USB 1.0 და 1.1 ფაქტობრივად ისტორიული ეტაპიდან გავიდნენ.
2008 წლის ნოემბერში, USB 3.0 Promoter Group-მა, რომელიც შედგებოდა ინდუსტრიის გიგანტებისგან, როგორიცაა Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC და ST-NXP, დაასრულა USB 3.0 სტანდარტის შექმნა და საჯაროდ გამოუშვა იგი. ოფიციალური სახელწოდება იყო „SuperSpeed“. USB Promoter Group ძირითადად პასუხისმგებელია USB სერიის სტანდარტების შემუშავებასა და ფორმულირებაზე და სტანდარტები საბოლოოდ მართვისთვის USB-IF-ს გადაეცემა.
USB 3.0-ის მაქსიმალური გადაცემის სიჩქარე 5.0 გბიტ/წმ-ს აღწევს, რაც 640 მბ/წმ-ს შეადგენს. მაქსიმალური გამომავალი დენი არის 5 ვ/900 მA. ის სრულად თავსებადია 2.0-თან და მხარს უჭერს სრულ დუპლექსურ მონაცემთა გადაცემას (ანუ მას შეუძლია მონაცემების ერთდროულად მიღება და გაგზავნა, მაშინ როცა USB 2.0 ნახევრად დუპლექსურია), ასევე აქვს უკეთესი ენერგიის მართვის შესაძლებლობები და სხვა ფუნქციები.
USB 3.0-ს აქვს 9-პინიანი დიზაინი. პირველი 4 პინი USB 2.0-ის იდენტურია, ხოლო დარჩენილი 5 პინი სპეციალურად USB 3.0-სთვისაა შექმნილი. ამიტომ, პინების მიხედვით შეგიძლიათ განსაზღვროთ, არის თუ არა ეს USB 2.0 თუ USB 3.0.
2013 წლის ივლისში გამოვიდა USB 3.1, 10 გბიტი/წმ (1280 მბ/წმ) გადაცემის სიჩქარით, SuperSpeed+-ის პრეტენზიით და მაქსიმალური დასაშვები კვების წყაროს ძაბვა 20 ვოლტ/5 ა-მდე გაიზარდა, რაც 100 ვატს შეადგენს.
USB 3.1-ის განახლება USB 3.0-თან შედარებით ასევე აშკარა იყო. თუმცა, მალევე, USB-IF-მა USB 3.0-ს სახელი შეუცვალა და USB 3.1 Gen1 დაარქვა, ხოლო USB 3.1-ს - USB 3.1 Gen2.
სახელის შეცვლამ მომხმარებლებისთვის პრობლემები შექმნა, რადგან ბევრმა არაკეთილსინდისიერმა ვაჭარმა პროდუქტებს შეფუთვაზე მხოლოდ USB 3.1-ის მხარდაჭერის სტატუსად მონიშნა, პირველი თუ მეორე თაობის მითითების გარეშე. სინამდვილეში, ორივეს გადაცემის მახასიათებლები საკმაოდ განსხვავებულია და მომხმარებლები შეიძლება შემთხვევით ხაფანგში მოხვდნენ. ამიტომ, სახელის შეცვლა მომხმარებელთა უმრავლესობისთვის ცუდი ნაბიჯი იყო.
2017 წლის სექტემბერში გამოვიდა USB 3.2. USB Type-C-ის ქვეშ, ის მხარს უჭერს მონაცემთა გადაცემის ორმაგ 10 გბიტ/წმ არხს, 20 გბიტ/წმ-მდე (2500 მბ/წმ) სიჩქარით, ხოლო მაქსიმალური გამომავალი დენი კვლავ 20 ვ/5 ამპერს შეადგენს. სხვა ასპექტებში მცირე გაუმჯობესებაა.
▲USB სახელის შეცვლის პროცესი
თუმცა, 2019 წელს USB-IF-მა სახელის შეცვლის კიდევ ერთი იდეა წამოაყენა. მათ USB 3.1 Gen1-ს (რომელიც ორიგინალი USB 3.0 იყო) სახელი შეუცვალეს და USB 3.2 Gen1 უწოდეს, USB 3.1 Gen2-ს (რომელიც ორიგინალი USB 3.1 იყო) - USB 3.2 Gen2, ხოლო USB 3.2-ს - USB 3.2 Gen 2×2.
აწმყო და მომავალი: USB4-ის წინსვლა
ახლა, როდესაც USB4-ს მივაღწიეთ, მოდით გადავხედოთ ამ ახალი პროტოკოლის სტანდარტის განახლებებსა და გაუმჯობესებებს. უპირველეს ყოვლისა, რადგან ეს არის თაობათაშორისი განახლება „3″-დან „4″-მდე“, გაუმჯობესება მნიშვნელოვანი უნდა იყოს.
ჩვენს მიერ შეგროვებული ინფორმაციის საფუძველზე, USB4-ის ახალი ფუნქციები შეჯამებულია შემდეგნაირად:
1. გადაცემის მაქსიმალური სიჩქარე 40 გბიტი/წმ:
ორმაგი არხის გადაცემის გზით, USB4-ის თეორიული მაქსიმალური გადაცემის სიჩქარე უნდა აღწევდეს 40 გბიტ/წმ-ს, რაც იგივეა, რაც Thunderbolt 3-ის (ქვემოთ მოხსენიებული, როგორც „Thunderbolt 3“).
სინამდვილეში, USB4-ს ექნება სამი გადაცემის სიჩქარე: 10 გბიტი/წმ, 20 გბიტი/წმ და 40 გბიტი/წმ. ასე რომ, თუ გსურთ შეიძინოთ მოწყობილობა ყველაზე მაღალი გადაცემის სიჩქარით, ანუ 40 გბიტი/წმ, უმჯობესია შეძენამდე გაეცნოთ მის სპეციფიკაციებს.
2. თავსებადია Thunderbolt 3 ინტერფეისებთან:
ზოგიერთი (არა ყველა) USB4 მოწყობილობა შეიძლება თავსებადი იყოს Thunderbolt 3 ინტერფეისებთან. ანუ, თუ თქვენს მოწყობილობას აქვს USB4 ინტერფეისი, შესაძლებელია Thunderbolt 3 მოწყობილობის გარედან დაკავშირებაც. თუმცა, ეს სავალდებულო არ არის. თავსებადია თუ არა, დამოკიდებულია მოწყობილობის მწარმოებლის დამოკიდებულებაზე.
3. დინამიური გამტარუნარიანობის რესურსების განაწილების შესაძლებლობა:
თუ USB4 პორტს იყენებთ ეკრანის შესაერთებლად და მონაცემების გადასაცემად, პორტი სიტუაციის მიხედვით გამოყოფს შესაბამის გამტარობას. მაგალითად, თუ ვიდეოს 1080p ეკრანის გასაშვებად გამტარობის მხოლოდ 20% სჭირდება, მაშინ გამტარობის დარჩენილი 80% შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ამოცანებისთვის. ეს შეუძლებელი იყო USB 3.2-სა და წინა ვერსიებში. მანამდე USB-ის მუშაობის რეჟიმი მონაცვლეობითი იყო.
4. USB4 მოწყობილობები ყველა მხარს დაუჭერს USB PD-ს
USB PD არის USB დენის მიწოდება (USB დენის გადაცემა), რომელიც წარმოადგენს ერთ-ერთ ძირითად სწრაფი დატენვის პროტოკოლს. ის ასევე შემუშავებულია USB-IF ორგანიზაციის მიერ. ამ სპეციფიკაციას შეუძლია მიაღწიოს უფრო მაღალ ძაბვებსა და დენებს, მაქსიმალური სიმძლავრის გადაცემით 100 ვატამდე, ხოლო სიმძლავრის გადაცემის მიმართულება თავისუფლად შეიძლება შეიცვალოს.
USB-IF-ის რეგულაციების თანახმად, მიმდინარე USB PD დამუხტვის ინტერფეისის სტანდარტული ფორმა უნდა იყოს USB Type-C. USB Type-C ინტერფეისში არის ორი პინი, CC1 და CC2, რომლებიც გამოიყენება PD საკომუნიკაციო არხების კონფიგურაციისთვის.
5. მხოლოდ USB Type-C ინტერფეისის გამოყენებაა შესაძლებელი
ზემოაღნიშნული მახასიათებლის გათვალისწინებით, ბუნებრივია, რომ ჩვენ ასევე შეგვიძლია ვიცოდეთ, რომ USB4-ს მხოლოდ USB Type-C კონექტორების საშუალებით შეუძლია მუშაობა. სინამდვილეში, არა მხოლოდ USB PD-ს, არამედ USB-IF-ის სხვა უახლეს სტანდარტებშიც, ის მხოლოდ Type-C-სთვისაა განკუთვნილი.
6. შეიძლება იყოს უკუთავსებადი წარსულ პროტოკოლებთან
USB4-ის გამოყენება შესაძლებელია USB 3 და USB 2 მოწყობილობებთან და პორტებთან ერთად. ანუ, მას შეუძლია უკუშეთავსება წინა პროტოკოლის სტანდარტებთან. თუმცა, USB 1.0 და 1.1 არ არის მხარდაჭერილი. ამჟამად, ამ პროტოკოლის გამოყენებით ინტერფეისები თითქმის გაქრა ბაზრიდან.
რა თქმა უნდა, USB4 მოწყობილობის USB 3.2 პორტთან შეერთებისას, მას არ შეუძლია 40 გბიტი/წმ სიჩქარით გადაცემა. და ძველებური USB 2 ინტერფეისი არ გახდება უფრო სწრაფი მხოლოდ იმიტომ, რომ ის USB4 ინტერფეისთან არის დაკავშირებული.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 21 ივლისი
