USB4標準及其對設計的影響

USB4是下一代USB數據規范,增加了接口帶寬并支持其他協議共享物理接口,共享USB接口的最大協議是英特爾的Thunderbolt,自2000年以來,USB-IF一直在系統地提高接口的吞吐量,以滿足客戶不斷增長的數據需求。從2000年的USB 2.0開始,到2013年的USB 3.2,USB數據速率已從480Mbps擴展到20Gbps,目前市場最火的USB4更是將數據速率到40Gbps吞吐量,今天我們一起深入了解USB4標準及其對設計的影響(

科普:USB4規范解讀合集

)

從USB 3.2開始,USB-IF引入了x2功能的概念,支持在Type-C連接器的兩個超高速對上進行通信。USB4向后完全兼容現有的USB3.2和USB2.0接口,通過把增加通道數和提高接口速度相結合的方式。

USB4從以前的USB數據規范中分離出來,充分利用USB Type-C連接器和USB PD協議來配置和初始化數據鏈路,而不是像前幾代那樣使用USB數據線。進行此更改后,USB 4確實需要一個USB Type-C連接器和USB PD,由于與USB Type-C和PD的集成,這些規范需要更新以與USB4一致,大多數更新是添加USB4特定指令和字段,如USB4的輸入和退出指令、標識支持USB4電纜的字段以及允許USB引腳用于識別和配置有源電路以支持更高數據速率的規定。

那么這對設計產生什么影響?對于當前使用USB3.2和/或Thunderbolt的設計,USB4是個有吸引力的升級,值得詳細研究,如果你的USB3.2設計使用的是Type-A連接器,則需要切換到USB Type-C并選擇1個USB PD控制器以實施USB4,英特爾及安森美半導體都開始全系列實施USB4的控制器(

Intel準備推出三款USB4控制器,USB4 將成為主流

)對于已經使用Type-C連接器的設計,將需對USB PD控制器更新,以實施USB4所需的新指令,對于使用USB供電和/或基本連接的設計,USB4幾乎沒有影響,

隨著Intel完全開放雷電技術授權并推出USB4控制器,二者將從協議底層整合在一起,互相受益:

USB 4可以借助雷電3獲得再次翻番、媲美雷電3的傳輸速度40Gbps,以及高達100W的供電能力;雷電則可以借助USB,加速自己的普及,USB4將成主流接口趨勢看來是勢不可擋,更多終端產品設計將應用更多的USB4標準靠攏。

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