一文尽懂USB4

　　今年3月份，USBPromoterGroup（领导小组）首次发布了USB4规范，即下一代USB架构。而在9月初，USBPromoterGroup发布了最终的USB4规范标准，不出意外的话，明年不会太晚，你就可以使用基于USB4的设备。
　　不过在此之前，相信很多小伙伴对于USB4还不甚了解，包括对之前的USB3。1、USB3。2之类的概念认识也是比较模糊，今天IT之家小编不妨就围绕USB4来做一些介绍，帮助大家认识USB4的优势和本质。
　　历史：复杂混乱的命名
　　首先，我们所说的USB4指的是USB的传输标准，是一种和USB传输性能和效能有关的协议规范，USB4可以理解为这种规范的第4代。
　　USB传输协议是于1994年由Compaq、DEC，IBM，Intel，Microsoft，NEC以及Nortel等多家公司联合提出研发和制定的，并于1994年11月11日公布了USBV0。7版本。后来这几家公司于1995年建立了一个推广和支援USB的非营利性组织，名为USBImplementersForum，也就是我们熟悉的USBIF，USBIF也就是现在的USB标准化组织。
　　USBIF于1996年正式提出USB1。0规格，不过当时USB1。0传输速率仅有1。5Mbps，最大输出电流5V500mA，并且当时支持USB的周边装置很很少，所以主机板商很少将USB接口直接设计在主机板上。
　　USB1。0
　　1998年9月，USBIF发布USB1。1规范，这次的传输速率提高到了12Mbps，并且对USB1。0中的一些技术细节进行了修正，最大输出电流仍为5V500mA。
　　到了2000年4月，USB2。0标准出台，传输速率达到了480Mbps，也就是60MBs，是USB1。1的40倍，最大输出电流5V500mA，同时采用4个针脚设计。USB2。0从推出至今仍然在服役，可以说是最长寿的USB标准了。
　　从USB2。0开始，USBIF就展现出他们在改名方面的独特天赋。
　　2003年6月份，USBIF重新命名了USB的规格和标准，把USB1。0改名为USB2。0低速（LowSpeed）版，USB1。1改名为USB2。0全速（FullSpeed）版，而USB2。0则是USB2。0高速（HighSpeed）版。
　　不过当时这个改动对现在基本没啥影响了，因为USB1。0和1。1目前已经基本退出历史舞台。
　　2008年11月，由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、STNXP等业界巨头组成的USB3。0PromoterGroup完成了USB3。0标准并公开发布，对外称号是SuperSpeed。USBPromoterGroup主要是对USB系列标准的开发和制定，标准最终会移交给USBIF来管理。
　　USB3。0最大传输速率达到5。0Gbps，即640MBs，最大输出电流5V900mA，向下兼容2。0，并且支持全双工数据传输（即可以同时接收数据和发送数据，USB2。0是半双工）、拥有更好的电源管理能力等特性。
　　USB3。0采用9针脚的设计，前面4个与USB2。0一样，后面的5个则是为USB3。0特别准备的，所以可以通过针脚来判断USB2。0和USB3。0。
　　2013年7月，USB3。1发布，传输速度提升到了10Gbps（1280MBs），号称SuperSpeed，同时将供电的最高允许标准提高到了20V5A，即100W。
　　USB3。1相较于USB3。0的升级也是非常明显的，但是没多久，USBIF将USB3。0改名为USB3。1Gen1，USB3。1改名为USB3。1Gen2。
　　这次改名给消费者带来了麻烦，因为很多奸商在产品包装中都是只标注支持USB3。1，不说明是Gen1还是Gen2，实际上两者传输性能差别很大，消费者一不小心就会入坑。所以说，这次改名对于广大消费者来说，是个昏招。
　　时间来到2017年9月，USB3。2发布，在USBTypeC下支持双10Gbps通道传输数据，速度可达20Gbs（2500MBs），最大输出电流还是20V5A，其他方面有微小改进。
　　USB的改名过程
　　然而在2019年，USBIF又来改名了，他们将USB3。1Gen1（也就是原来的USB3。0）改名为USB3。2Gen1，USB3。1Gen2（即原来的USB3。1）改名为USB3。2Gen2，而USB3。2则被改名为USB3。2Gen2x2。
　　还能不能让人好好买数据线了？！
　　小结一下USB历史版本的特性：
　　现在和未来：USB4的跃进式提升
　　终于说到了USB4，那么这新一代的协议标准有哪些升级改进呢？首先可以确定的是，既然是从3到4的跨代升级，那么改进的幅度一定不小。
　　IT之家小编这里综合各种已经掌握的信息，对USB4的新特性进行梳理如下：
　　1、40Gbps的最大传输速度：
　　通过双通道传输，USB4的理论最大传输速度应该可以达到40Gbps，这个和Thunderbolt3（下面称雷电3）的速度相同。
　　实际上USB4将有三种传输速度：10Gbps，20Gbps和40Gbps。所以你想买最高传输速度，也就是40Gbps的设备的话，最好在买之前查清楚规格。
　　2、能够和雷电3接口兼容：
　　某些（不是全部）USB4的设备也可以兼容雷电3接口，也就是说你的设备上有USB4接口，就有可能也能外接雷电3的设备。不过这个不是强制的，具体要不要兼容，那就要看设备厂商的态度了。
　　3、有动态的带宽资源分配能力：
　　如果你使用USB4端口的同时也用其来外接显示器和传输数据，则该端口将根据情况来分配相应的带宽。例如，如果视频仅需要20的带宽来驱动1080p显示器，那么其余80的带宽可以用来干别的事。这在USB3。2以及之前的时代是办不到的，在这之前，USB的工作方式都是要轮流着来的。
　　4、USB4设备将均支持USBPD
　　USBPD就是USBPowerDelivery（USB电力传输），是目前主流的快充协议之一，这也是由USBIF组织制定的，该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100W，并可以自由的改变电力的输送方向。
　　根据USBIF的规定，目前USBPD充电接口的标准形态应该是USBTypeC。在USBTypeC接口中有两个引脚CC1和CC2，作用便是用于PD通信的配置信道。
　　5、仅可使用USBTypeC接口
　　有了上面这一条特性，很自然的，我们也可以知道，USB4仅可通过USBTypeC连接器运行，其实不仅USBPD，在USBIF的其他最新标准中也仅适用于TypeC。
　　6、可以向后兼容过去的协议
　　USB4可与USB3和USB2设备和端口一起使用。也就是说，它可以向后兼容到以前的协议标准，不过USB1。0和1。1就不支持了，目前市面上还使用这种协议的接口已经几乎绝迹了。
　　当然啦，将USB4设备连接到USB3。2端口时，其无法以40Gbps的速度进行传输，而老式的USB2接口也不会因为将其连接至USB4接口就变快了。
　　7、和雷电3是什么关系？成本咋样？
　　目前可以确定的是，USB4的成本是高于USB3。2的，尽管还不确定PC和设备供应商添加USB4接口的成本具体会增加多少，不过大家也是可以参考参考雷电3的
　　今年3月，Intel将雷电3技术捐献给了USBIF组织（当然，Intel自己就是USBIF的带头大哥），随后不久USB4规范就问世了，事实上，USB4采用的就是雷电3的协议，两者差别不大。Intel此举也是为了进一步普及雷电3接口，奠定自己的一统地位。
　　当然，随着未来USB4大规模的使用，成本也必然会降下来，这也是Intel乐于看到的。
　　8、关于命名
　　今年USB4的标准写法是USB4，而不是USB4，没有空格。对于这一点，USBPromoterGroup首席执行官布拉德桑德斯（BradSaunders）解释说，删除空格的目的是将重点从版本号转移到品牌名称上。
　　他说：我们要传达的信号之一是，我们不打算进入4。0、4。1、4。2的迭代路径而且我们不希望将它与具体的产品关联我们希望使它尽可能简单。
　　但愿这伙计说话算话吧。
　　9、什么时候可以用到？
　　尽管目前USB4的规范已经发布，但在2020年之前，我们几乎不可能看到USB4的产品上市。根据桑德斯的介绍，新产品的典型开发周期是12至18个月。
　　至于支持USB4的笔记本电脑和台式机，那可能就需要更久的时间了。举个例子，USBTypeC的规范2014年就宣布了，而USBTypeC成为主流花了很长的时间，到现在许多笔记本电脑仍然没有USBTypeC接口。
　　以上是IT之家小编已经掌握的目前关于USB4标准协议的信息，更具体的技术还没有公布，当然，相信普通消费者也没有特别的必要去了解。
　　不可否认的是，从之前对历史的梳理中也可以看出，USB标准每次数字的迭代升级，功能和性能都会有跃进式的提升，这次USB4也不例外，至少，从目前已经了解的信息中还是很让人期待的，满足未来数年内的设备连接、数据传输、充电等各方面的需求应该是不成问题的。