Introduzione à USB 4
USB4 hè u sistema USB specificatu in a specificazione USB4. L'USB Developers Forum hà publicatu a so versione 1.0 u 29 d'aostu di u 2019. U nome cumpletu di USB4 hè Universal Serial Bus Generation 4. Hè basatu annantu à a tecnulugia di trasmissione di dati "Thunderbolt 3" sviluppata inseme da Intel è Apple. A velocità di trasmissione di dati di USB4 pò ghjunghje sin'à 40 Gbps, chì hè u doppiu di a velocità di l'ultima versione di USB 3.2 (Gen2×2) publicata.
À u cuntrariu di i precedenti standard di protocolu USB, USB4 richiede un connettore USB-C è hà bisognu di u supportu di USB PD per l'alimentazione. In paragone cù USB 3.2, permette a creazione di tunnel DisplayPort è PCI Express. Questa architettura definisce un metudu per sparte dinamicamente un unicu ligame à alta velocità cù parechji tipi di dispositivi terminali, chì ponu gestisce megliu a trasmissione di dati per tipu è applicazione. I prudutti USB4 devenu supportà un throughput di 20 Gbit/s è ponu supportà un throughput di 40 Gbit/s. Tuttavia, per via di a trasmissione in tunnel, quandu si trasmettenu dati misti, ancu s'è i dati sò trasmessi à una velocità di 20 Gbit/s, a velocità di trasmissione di dati effettiva pò esse più alta di quella di USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).
L'USB4 hè divisu in duie versioni: 20 Gbps è 40 Gbps. I dispusitivi cù interfaccia USB4 dispunibili nantu à u mercatu ponu offre a velocità di 40 Gbps di Thunderbolt 3 o una versione ridutta di 20 Gbps. Sè vo vulete cumprà un dispusitivu cù a velocità di trasmissione più alta, vale à dì 40 Gbps, hè megliu verificà e specificazioni prima di fà l'acquistu. Per i scenarii chì richiedenu una trasmissione à alta velocità, a scelta di l'USB 3.1 C TO C adattatu hè cruciale postu chì hè u vettore chjave per ottene una velocità di 40 Gbps.
Parechje persone sò cunfuse nantu à a relazione trà USB4 è Thunderbolt 4. In fatti, Thunderbolt 4 è USB4 sò custruiti basatu annantu à u protocolu sottustante di Thunderbolt 3. Si cumplementanu è sò cumpatibili. L'interfacce sò tutte Type-C, è a velocità massima hè di 40 Gbps per tramindui.
Prima di tuttu, u cavu USB4 à u quale ci riferimu hè u standard di trasmissione di USB, chì hè una specificazione di protocolu ligata à e prestazioni è l'efficienza di a trasmissione USB. USB4 pò esse capitu cum'è a "quarta generazione" di sta specificazione.
U protocolu di trasmissione USB hè statu prupostu è sviluppatu inseme da parechje cumpagnie, cumprese Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC è Nortel in u 1994. Hè statu publicatu cum'è versione USB V0.7 l'11 di nuvembre di u 1994. Più tardi, ste cumpagnie anu creatu una urganizazione senza scopu di lucro per prumove è sustene l'USB in u 1995, chjamata USB Implementers Forum, chì hè u cunnisciutu USB-IF, è USB-IF hè avà l'urganizazione di standardizazione USB.
In u 1996, USB-IF hà prupostu ufficialmente a specificazione USB1.0. Tuttavia, a velocità di trasmissione di USB1.0 era solu 1,5 Mbps, a corrente di uscita massima era 5V/500mA, è à quellu tempu, ci eranu assai pochi dispositivi periferichi chì supportavanu USB, dunque i pruduttori di schede madri raramente cuncepianu direttamente interfacce USB nantu à a scheda madre.
▲USB 1.0
In settembre 1998, USB-IF hà publicatu a specificazione USB 1.1. A velocità di trasmissione hè stata aumentata à 12 Mbps sta volta, è certi dettagli tecnichi in USB 1.0 sò stati curretti. A corrente di uscita massima hè rimasta 5V/500mA.
In aprile 2000, hè statu introduttu u standard USB 2.0, cù una velocità di trasmissione di 480 Mbps, chì hè 60 MB/s. Hè 40 volte quella di USB 1.1. A corrente di uscita massima hè 5V/500mA, è adotta un design à 4 pin. USB 2.0 hè sempre in usu finu à oghje è si pò dì chì hè u standard USB più longevu.
Partendu da USB 2.0, USB-IF hà dimustratu u so "talentu unicu" in u rinominà.
In ghjugnu 2003, USB-IF hà rinominatu e specificazioni è i standard di USB, cambiendu USB 1.0 in versione USB 2.0 Low-Speed, USB 1.1 in versione USB 2.0 Full-Speed, è USB 2.0 in versione USB 2.0 High-Speed.
Tuttavia, stu cambiamentu hà avutu pocu impattu nant'à a situazione attuale à quellu tempu, perchè USB 1.0 è 1.1 anu basicamente lasciatu a scena storica.
In nuvembre 2008, u Gruppu di Promozione USB 3.0, cumpostu da giganti di l'industria cum'è Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC è ST-NXP, hà cumpletatu u standard USB 3.0 è l'hà publicatu publicamente. U nome ufficiale datu era "SuperSpeed". U Gruppu di Promozione USB hè principalmente rispunsevule di u sviluppu è di a formulazione di i standard di a serie USB, è i standard saranu eventualmente trasferiti à USB-IF per a gestione.
A velocità di trasmissione massima di USB 3.0 righjunghji 5.0 Gbps, chì hè 640 MB/s. A corrente di uscita massima hè 5V/900mA. Hè cumpletamente cumpatibile cù 2.0 è supporta a trasmissione di dati full-duplex (vale à dì, pò riceve è mandà dati simultaneamente, mentre chì USB 2.0 hè half-duplex), è ancu avè migliori capacità di gestione di l'energia è altre caratteristiche.
L'USB 3.0 adotta un cuncepimentu à 9 pin. I primi 4 pin sò listessi à quelli di l'USB 2.0, mentre chì i 5 pin rimanenti sò cuncepiti apposta per l'USB 3.0. Dunque, pudete determinà s'ellu hè USB 2.0 o USB 3.0 da i pin.
In lugliu 2013, hè statu liberatu USB 3.1, cù una velocità di trasmissione di 10 Gbps (1280 MB/s), dichjarendu esse SuperSpeed+, è a tensione di alimentazione massima permessa hè stata elevata à 20V/5A, chì hè 100W.
L'aghjurnamentu di USB 3.1 paragunatu à USB 3.0 era ancu assai evidente. Tuttavia, pocu dopu, USB-IF hà rinominatu USB 3.0 cum'è USB 3.1 Gen1, è USB 3.1 cum'è USB 3.1 Gen2.
Stu cambiamentu di nome hà causatu prublemi à i cunsumatori perchè parechji cummercianti senza scrupuli anu marcatu solu i prudutti cum'è supportendu USB 3.1 in l'imballu senza indicà s'ellu era Gen1 o Gen2. In fatti, e prestazioni di trasmissione di i dui sò abbastanza diverse, è i cunsumatori puderanu accidentalmente cascà in una trappula. Dunque, stu cambiamentu di nome hè stata una mala mossa per a maiò parte di i cunsumatori.
In settembre 2017, hè statu liberatu USB 3.2. Sottu USB Type-C, supporta dui canali di 10 Gbps per a trasmissione di dati, cù una velocità finu à 20 Gb/s (2500 MB/s), è a corrente di uscita massima hè sempre 20V/5A. Altri aspetti anu migliuramenti minori.
▲ U prucessu di cambiamentu di nome USB
Tuttavia, in u 2019, USB-IF hà prupostu un altru cambiamentu di nome. Anu rinuminatu USB 3.1 Gen1 (chì era l'USB 3.0 originale) cum'è USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (chì era l'USB 3.1 originale) cum'è USB 3.2 Gen2, è USB 3.2 cum'è USB 3.2 Gen 2×2.
Avà è Futuru: U Saltu in Avanti di USB4
Avà chì simu ghjunti à USB4, femu un'ochjata à l'aghjurnamenti è i miglioramenti di stu novu standard di protocolu. Prima di tuttu, postu chì si tratta di un aghjurnamentu intergenerazionale da "3" à "4", u miglioramentu deve esse significativu.
Basatu annantu à tutte l'infurmazioni chì avemu raccoltu, e nuove funzionalità di USB4 sò riassunte cusì:
1. Velocità di trasmissione massima di 40 Gbps:
Attraversu a trasmissione à doppiu canale, a velocità di trasmissione massima teorica di USB4 duveria esse capace di ghjunghje à 40 Gbps, chì hè a stessa cosa di Thunderbolt 3 (chjamata "Thunderbolt 3" quì sottu).
In fatti, USB4 avarà trè velocità di trasmissione: 10 Gbps, 20 Gbps è 40 Gbps. Dunque, sè vulete cumprà un dispositivu cù a più alta velocità di trasmissione, vale à dì 40 Gbps, hè megliu verificà e specificazioni prima di cumprà.
2. Compatibile cù l'interfacce Thunderbolt 3:
Certi dispusitivi USB4 (micca tutti) ponu ancu esse cumpatibili cù l'interfacce Thunderbolt 3. Vale à dì, se u vostru dispusitivu hà una interfaccia USB4, pò ancu esse pussibule di cunnette un dispusitivu Thunderbolt 3 esternamente. Tuttavia, questu ùn hè micca ubligatoriu. S'ellu hè cumpatibile o micca dipende da l'attitudine di u fabricatore di u dispusitivu.
3. Capacità di allocazione dinamica di risorse di larghezza di banda:
Sè vo aduprate u portu USB4 mentre l'utilizate ancu per cunnette un display è trasferisce dati, u portu assignerà a larghezza di banda currispondente secondu a situazione. Per esempiu, sè u video richiede solu u 20% di a larghezza di banda per pilotà un display 1080p, allora l'80% restante di a larghezza di banda pò esse adupratu per altre attività. Questu ùn era micca pussibule in USB 3.2 è epoche precedenti. Prima di quessa, u modu di funziunamentu di l'USB era di fà turni.
4. I dispusitivi USB4 susteneranu tutti USB PD
USB PD hè USB Power Delivery (trasmissione di putenza USB), chì hè unu di i protokolli di carica rapida mainstream attuali. Hè statu ancu furmulatu da l'urganizazione USB-IF. Sta specificazione pò ottene tensioni è currenti più elevate, cù a trasmissione di putenza massima chì righjunghje finu à 100W, è a direzzione di trasmissione di putenza pò esse cambiata liberamente.
Sicondu i regulamenti di USB-IF, a forma standard di l'interfaccia di carica USB PD attuale deve esse USB Type-C. In l'interfaccia USB Type-C, ci sò dui pin, CC1 è CC2, chì sò aduprati per i canali di cunfigurazione di cumunicazione PD.
5. Solu l'interfaccia USB Type-C pò esse aduprata
Cù a caratteristica sopra, hè naturale chì pudemu ancu sapè chì l'USB4 pò funziunà solu per mezu di connettori USB Type-C. In fatti, micca solu l'USB PD, ma ancu in altri standard più recenti di USB-IF, hè applicabile solu à Type-C.
6. Pò esse retrocompatibile cù i protokolli passati
L'USB4 pò esse adupratu inseme cù i dispusitivi è i porti USB 3 è USB 2. Vale à dì, pò esse retrocompatibile cù i standard di protocolu precedenti. Tuttavia, USB 1.0 è 1.1 ùn sò micca supportati. Attualmente, l'interfacce chì utilizanu stu protocolu sò guasi sparite da u mercatu.
Benintesa, quandu si cunnette un dispositivu USB4 à un portu USB 3.2, ùn pò micca trasmette à una velocità di 40 Gbps. È l'interfaccia USB 2 à l'antica ùn diventerà micca più veloce solu perchè hè cunnessa à una interfaccia USB4.
Data di publicazione: 21 di lugliu di u 2025
