USB接口看似普通,实则作用巨大,USB绝对是科技史上应用范围最广、最接地气的接口,几乎每人每天都要用到.近年来,USB开发者论坛(USB-IF) 也是相当活跃,将 USB3.0、USB3.1、USB3.2 一路改名改制.如今 USB4 1.0 版规范正式于 USB-IF 网站推出,基于英特尔此前捐献给USB推广组织的雷电(Thunderbolt)3开发.

这次的USB4不仅速度更快,也在宣传方面强化 Type-C,以及 Type-C 传输内容功能多样化,预计很快会被产品设计师、工程师们采用.USB的更新换代说明USB石英晶振也有所改动,下面一起了解下.

不同于USB 3.0/3.1/3.2时代使用颜色接口来进行代际区分,USB4 1.0 版实体接口端口直接抛弃了 Type-A、Type-B,独尊Type-C,再也不用担心插反了.Type-C 支持单信道、双信道传输模式,且USB4 在相同的双路双单工(dual-lane, dual-simplex)架构上,最快速度将从USB 3.2的Gen2×2 20Gbps翻倍至 Gen3×2 40Gbps.除了提高数据传输速度外,USB4还将提供其他改进：

1.向后兼容USB3.2,USB2.0和Thunderbolt 3.

2.多种数据和显示协议,可有效共享最大带宽.

3.内部所使用的【】晶振也将采用更高稳定性,低功耗.

向下兼容,但需要更好的线材：向下兼容USB3.2、3.1、2.0 和 Thunderbolt 3,但USB2.0以前的信号传输仍自行独立,不包在USB4封包里一同传输.这是因为Gen2要求传输路径总插入损失于5GHz不得超过17.5dB、Gen3则是于10GHz不得超过15dB,所以对线材质量有更高的要求,数据线不达标的将被替换掉.USB晶振的使用也从国产49S插件封装改为49S【】贴片晶振,可选择日本KDS晶振,西铁城晶振等知名品牌.

USB4 系统架构图,可见到USB2.0 信号采用独立路径传输.(Source:USB-IF)

有趣的是,在USB4宣布兼容Thunderbolt的同时,英特尔也宣布完全开放Thunderbolt技术授权,二者将从协议底层整合在一起,互相受益：USB4可以借助Thunderbolt 3获得40Gbps传输速度；Thunderbolt 3则可以借助USB,加速自己的普及.

带宽共享

另外一项较重要的改革,则将USB4 变更为 Tunnel 隧道式(tunneling)协议,USB4封包不仅能传递自己的数据,USB3、DisplayPort、PCIe 信号也能包入USB4封包传输,共享最高 40Gbps传输带宽.

开发Type-C遇到的麻烦,USB4可能也有

与前一世代相同,USB4主机端不一定要支持所有的功能集,但最少需要支持Gen2×2 20Gbps 以及 DisplayPort Alt Mode,其余 PCIe 控制器、Gen3×2 40Gbps 在主机端则是选用功能.

USB4的推出不仅增加了线材的使用,也增加了USB石英晶振的销量.随着数据传输的需求不断加大,未来对于石英晶体,贴片晶振的使用会越来越多.