Uvod u USB 4
USB4 je USB sistem specificiran u USB4 specifikaciji. USB Developers Forum je objavio njegovu verziju 1.0 29. augusta 2019. Puni naziv USB4 je Universal Serial Bus Generation 4. Zasnovan je na tehnologiji prijenosa podataka "Thunderbolt 3" koju su zajednički razvili Intel i Apple. Brzina prijenosa podataka USB4 može doseći i do 40 Gbps, što je dvostruko brže od najnovijeg objavljenog USB 3.2 (Gen2×2).
Za razliku od prethodnih standarda USB protokola, USB4 zahtijeva USB-C konektor i podršku USB PD za napajanje. U poređenju sa USB 3.2, omogućava kreiranje DisplayPort i PCI Express tunela. Ova arhitektura definira metodu za dinamičko dijeljenje jedne brze veze s više tipova terminalnih uređaja, što najbolje omogućava prijenos podataka prema vrsti i primjeni. USB4 proizvodi moraju podržavati propusnost od 20 Gbit/s i mogu podržavati propusnost od 40 Gbit/s. Međutim, zbog tunelskog prijenosa, pri prijenosu mješovitih podataka, čak i ako se podaci prenose brzinom od 20 Gbit/s, stvarna brzina prijenosa podataka može biti veća od one kod USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).
USB4 je podijeljen u dvije verzije: 20Gbps i 40Gbps. Uređaji sa USB4 interfejsom dostupni na tržištu mogu ponuditi ili brzinu od 40Gbps kao Thunderbolt 3 ili smanjenu verziju od 20Gbps. Ako želite kupiti uređaj s najvećom brzinom prijenosa, odnosno 40Gbps, najbolje je provjeriti specifikacije prije kupovine. Za scenarije koji zahtijevaju brzi prijenos, odabir odgovarajućeg USB 3.1 C na C je ključan jer je to ključni nosač za postizanje brzine od 40Gbps.
Mnogi ljudi su zbunjeni oko odnosa između USB4 i Thunderbolt 4. U stvari, i Thunderbolt 4 i USB4 su izgrađeni na osnovu osnovnog protokola Thunderbolt 3. Oni se međusobno dopunjuju i kompatibilni su. Svi interfejsi su Type-C, a maksimalna brzina je 40 Gbps za oba.
Prije svega, USB4 kabel na koji se pozivamo je USB standard prijenosa, što je specifikacija protokola koja se odnosi na performanse i efikasnost USB prijenosa. USB4 se može shvatiti kao "četvrta generacija" ove specifikacije.
USB protokol za prijenos podataka zajednički su predložile i razvile više kompanija, uključujući Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC i Nortel, 1994. godine. Objavljen je kao USB V0.7 verzija 11. novembra 1994. godine. Kasnije su ove kompanije 1995. godine osnovale neprofitnu organizaciju za promociju i podršku USB-a, pod nazivom USB Implementers Forum, što je poznati USB-IF, a USB-IF je sada organizacija za standardizaciju USB-a.
Godine 1996, USB-IF je zvanično predložio USB 1.0 specifikaciju. Međutim, brzina prijenosa USB 1.0 bila je samo 1,5 Mbps, maksimalna izlazna struja bila je 5V/500mA, a u to vrijeme je bilo vrlo malo perifernih uređaja koji su podržavali USB, tako da su proizvođači matičnih ploča rijetko direktno dizajnirali USB interfejse na matičnoj ploči.
▲USB 1.0
U septembru 1998. godine, USB-IF je objavio USB 1.1 specifikaciju. Brzina prijenosa podataka je ovog puta povećana na 12 Mbps, a neki tehnički detalji u USB 1.0 su ispravljeni. Maksimalna izlazna struja ostala je 5V/500mA.
U aprilu 2000. godine predstavljen je USB 2.0 standard, sa brzinom prijenosa od 480 Mbps, što je 60MB/s. To je 40 puta više od USB 1.1. Maksimalna izlazna struja je 5V/500mA, a koristi 4-pinski dizajn. USB 2.0 se i danas koristi i može se reći da je najdugovječniji USB standard.
Počevši od USB 2.0, USB-IF je demonstrirao svoj „jedinstveni talenat“ u preimenovanju.
U junu 2003. godine, USB-IF je preimenovao specifikacije i standarde USB-a, mijenjajući USB 1.0 u USB 2.0 Low-Speed verziju, USB 1.1 u USB 2.0 Full-Speed verziju i USB 2.0 u USB 2.0 High-Speed verziju.
Međutim, ova promjena je imala mali utjecaj na tadašnju situaciju, jer su USB 1.0 i 1.1 u osnovi napustili historijsku scenu.
U novembru 2008. godine, USB 3.0 Promoter Group, koju čine industrijski giganti poput Intela, Microsofta, HP-a, Texas Instrumentsa, NEC-a i ST-NXP-a, završila je USB 3.0 standard i javno ga objavila. Zvanično ime koje je dobio bilo je "SuperSpeed". USB Promoter Group je uglavnom odgovorna za razvoj i formulisanje standarda USB serije, a standardi će na kraju biti predati USB-IF-u na upravljanje.
Maksimalna brzina prijenosa podataka kod USB 3.0 dostiže 5,0 Gbps, što je 640MB/s. Maksimalna izlazna struja je 5V/900mA. Potpuno je kompatibilan sa USB 2.0 i podržava full-duplex prijenos podataka (tj. može istovremeno primati i slati podatke, dok je USB 2.0 polu-duplex), a ima i bolje mogućnosti upravljanja napajanjem i druge funkcije.
USB 3.0 koristi 9-pinski dizajn. Prva 4 pina su ista kao i kod USB 2.0, dok je preostalih 5 pinova posebno dizajnirano za USB 3.0. Stoga, možete odrediti da li je u pitanju USB 2.0 ili USB 3.0 na osnovu pinova.
U julu 2013. godine, objavljen je USB 3.1, sa brzinom prenosa od 10 Gbps (1280 MB/s), pod nazivom SuperSpeed+, a maksimalni dozvoljeni napon napajanja je podignut na 20V/5A, što je 100W.
Nadogradnja USB 3.1 u odnosu na USB 3.0 bila je također vrlo očigledna. Međutim, ne zadugo zatim, USB-IF je preimenovao USB 3.0 u USB 3.1 Gen1, a USB 3.1 u USB 3.1 Gen2.
Ova promjena imena izazvala je probleme potrošačima jer su mnogi beskrupulozni trgovci samo na pakovanju označavali proizvode kao da podržavaju USB 3.1, bez navođenja da li se radi o Gen1 ili Gen2. U stvari, performanse prenosa ova dva standarda su prilično različite i potrošači bi mogli slučajno upasti u zamku. Stoga je ova promjena imena bila loš potez za većinu potrošača.
U septembru 2017. godine, objavljen je USB 3.2. USB Type-C podržava dva kanala od 10 Gbps za prijenos podataka, brzinom do 20 Gb/s (2500 MB/s), a maksimalna izlazna struja je i dalje 20V/5A. Ostali aspekti imaju manja poboljšanja.
▲Proces promjene imena USB-a
Međutim, 2019. godine, USB-IF je smislio još jednu promjenu imena. Preimenovali su USB 3.1 Gen1 (koji je bio originalni USB 3.0) u USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (koji je bio originalni USB 3.1) u USB 3.2 Gen2, a USB 3.2 u USB 3.2 Gen 2×2.
Sada i budućnost: Skok naprijed USB4
Sada kada smo stigli do USB4, pogledajmo nadogradnje i poboljšanja ovog novog protokolnog standarda. Prije svega, budući da se radi o nadogradnji sa "3" na "4" kroz generacije, poboljšanje mora biti značajno.
Na osnovu svih informacija koje smo prikupili, nove karakteristike USB4 su sažete na sljedeći način:
1. Maksimalna brzina prijenosa od 40 Gbps:
Kroz dvokanalni prijenos, teorijska maksimalna brzina prijenosa USB4 trebala bi dostići 40 Gbps, što je isto kao i kod Thunderbolt 3 (u nastavku nazvan "Thunderbolt 3").
U stvari, USB4 će imati tri brzine prijenosa: 10 Gbps, 20 Gbps i 40 Gbps. Dakle, ako želite kupiti uređaj s najvećom brzinom prijenosa, odnosno 40 Gbps, bolje je da provjerite specifikacije prije kupovine.
2. Kompatibilno sa Thunderbolt 3 interfejsima:
Neki (ne svi) USB4 uređaji mogu biti kompatibilni i sa Thunderbolt 3 interfejsima. To jest, ako vaš uređaj ima USB4 interfejs, moguće je i eksterno povezati Thunderbolt 3 uređaj. Međutim, to nije obavezno. Da li je kompatibilan ili ne zavisi od stava proizvođača uređaja.
3. Mogućnost dinamičke alokacije resursa propusnog opsega:
Ako koristite USB4 port dok ga istovremeno koristite za povezivanje ekrana i prijenos podataka, port će dodijeliti odgovarajući propusni opseg u skladu sa situacijom. Na primjer, ako je za video potrebno samo 20% propusnog opsega za pokretanje 1080p ekrana, preostalih 80% propusnog opsega može se koristiti za druge zadatke. Ovo nije bilo moguće kod USB 3.2 i prethodnih era. Prije toga, USB je radio naizmjenično.
4. Svi USB4 uređaji će podržavati USB PD
USB PD je USB Power Delivery (USB prijenos snage), što je jedan od trenutno popularnog protokola za brzo punjenje. Također ga je formulirala USB-IF organizacija. Ova specifikacija može postići veće napone i struje, s maksimalnim prijenosom snage do 100 W, a smjer prijenosa snage može se slobodno mijenjati.
Prema propisima USB-IF, standardni oblik trenutnog USB PD interfejsa za punjenje trebao bi biti USB Type-C. U USB Type-C interfejsu postoje dva pina, CC1 i CC2, koji se koriste za PD komunikacijske kanale.
5. Može se koristiti samo USB Type-C interfejs
S obzirom na gore navedenu karakteristiku, prirodno je da znamo i da USB4 može raditi samo putem USB Type-C konektora. U stvari, ne samo USB PD, već i drugi najnoviji standardi USB-IF, primjenjuju se samo na Type-C.
6. Može biti unatrag kompatibilan s prethodnim protokolima
USB4 se može koristiti zajedno s USB 3 i USB 2 uređajima i portovima. To znači da može biti unatrag kompatibilan s prethodnim standardima protokola. Međutim, USB 1.0 i 1.1 nisu podržani. Trenutno su interfejsi koji koriste ovaj protokol gotovo nestali s tržišta.
Naravno, kada se USB4 uređaj povezuje na USB 3.2 port, on ne može prenositi podatke brzinom od 40 Gbps. A staromodni USB 2 interfejs neće postati brži samo zato što je povezan na USB4 interfejs.
Vrijeme objave: 21. jul 2025.
