Uvod u USB 4
USB4 je USB sustav specificiran u USB4 specifikaciji. USB Developers Forum objavio je njegovu verziju 1.0 29. kolovoza 2019. Puni naziv USB4 je Universal Serial Bus Generation 4. Temelji se 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 priključak i treba podršku USB PD za napajanje. U usporedbi s USB 3.2, omogućuje stvaranje DisplayPort i PCI Express tunela. Ova arhitektura definira metodu za dinamičko dijeljenje jedne brze veze s više vrsta terminalnih uređaja, što najbolje omogućuje 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 miješanih 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: 20 Gbps i 40 Gbps. Uređaji s USB4 sučeljem dostupni na tržištu mogu ponuditi brzinu od 40 Gbps kao Thunderbolt 3 ili smanjenu verziju od 20 Gbps. Ako želite kupiti uređaj s najvećom brzinom prijenosa, odnosno 40 Gbps, najbolje je provjeriti specifikacije prije kupnje. Za scenarije koji zahtijevaju brzi prijenos, odabir odgovarajućeg USB 3.1 C na C ključan je jer je ključni nositelj za postizanje brzine od 40 Gbps.
Mnogi ljudi su zbunjeni oko odnosa između USB4 i Thunderbolt 4. Zapravo, i Thunderbolt 4 i USB4 izgrađeni su na temelju temeljnog protokola Thunderbolt 3. Međusobno se nadopunjuju i kompatibilni su. Sva sučelja su tipa C, a maksimalna brzina za oba je 40 Gbps.
Prije svega, USB4 kabel na koji se referiramo je USB standard prijenosa, što je specifikacija protokola koja se odnosi na performanse i učinkovitost USB prijenosa. USB4 se može shvatiti kao „četvrta generacija“ ove specifikacije.
USB protokol za prijenos zajednički su predložile i razvile više tvrtki, uključujući Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC i Nortel 1994. godine. Objavljen je kao USB V0.7 verzija 11. studenog 1994. Kasnije su te tvrtke 1995. godine osnovale neprofitnu organizaciju za promicanje i podršku USB-u, 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 službeno predložio specifikaciju USB 1.0. Međutim, brzina prijenosa USB 1.0 bila je samo 1,5 Mbps, maksimalna izlazna struja bila je 5V/500mA, a u to vrijeme bilo je vrlo malo perifernih uređaja koji su podržavali USB, pa su proizvođači matičnih ploča rijetko izravno dizajnirali USB sučelja na matičnoj ploči.
▲USB 1.0
U rujnu 1998., USB-IF je objavio USB 1.1 specifikaciju. Brzina prijenosa je ovaj put povećana na 12 Mbps, a ispravljeni su i neki tehnički detalji u USB 1.0. Maksimalna izlazna struja ostala je 5V/500mA.
U travnju 2000. godine predstavljen je standard USB 2.0 s brzinom prijenosa od 480 Mbps, što je 60 MB/s. To je 40 puta više od USB 1.1. Maksimalna izlazna struja je 5 V / 500 mA, 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 pokazao svoj „jedinstveni talent“ u preimenovanju.
U lipnju 2003., USB-IF je preimenovao specifikacije i standarde USB-a, promijenivši 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 nije imala puno utjecaja na tadašnju situaciju, jer su USB 1.0 i 1.1 u osnovi napustili povijesnu pozornicu.
U studenom 2008., USB 3.0 Promoter Group, koju čine industrijski divovi poput Intela, Microsofta, HP-a, Texas Instrumentsa, NEC-a i ST-NXP-a, dovršila je USB 3.0 standard i javno ga objavila. Službeni naziv bio je „SuperSpeed“. USB Promoter Group je uglavnom odgovorna za razvoj i formuliranje standarda USB serije, a standardi će na kraju biti predani USB-IF-u na upravljanje.
Maksimalna brzina prijenosa USB 3.0 doseže 5,0 Gbps, što je 640MB/s. Maksimalna izlazna struja je 5V/900mA. Potpuno je kompatibilan s 2.0 i podržava full-duplex prijenos podataka (tj. može istovremeno primati i slati podatke, dok je USB 2.0 half-duplex), a ima i bolje mogućnosti upravljanja napajanjem i druge značajke.
USB 3.0 ima 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 je li riječ o USB 2.0 ili USB 3.0 po pinovima.
U srpnju 2013. godine izašao je USB 3.1, s brzinom prijenosa od 10 Gbps (1280 MB/s), tvrdeći da je SuperSpeed+, a maksimalni dopušteni napon napajanja podignut je na 20V/5A, što je 100W.
Nadogradnja USB 3.1 u usporedbi s USB 3.0 bila je također vrlo očita. Međutim, nedugo 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 uzrokovala je probleme potrošačima jer su mnogi beskrupulozni trgovci samo na pakiranju označavali proizvode kao one koji podržavaju USB 3.1, bez navođenja je li riječ o Gen1 ili Gen2. Zapravo, performanse prijenosa ta 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 rujnu 2017. 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.
▲Postupak promjene naziva 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 došli do USB4, pogledajmo nadogradnje i poboljšanja ovog novog protokolnog standarda. Prije svega, budući da se radi o nadogradnji s "3" na "4" kroz generacije, poboljšanje mora biti značajno.
Na temelju svih prikupljenih informacija, nove značajke USB4 su sažete na sljedeći način:
1. Maksimalna brzina prijenosa od 40 Gbps:
Kroz dvokanalni prijenos, teoretska maksimalna brzina prijenosa USB4 trebala bi doseći 40 Gbps, što je isto kao i kod Thunderbolt 3 (u nastavku nazvan "Thunderbolt 3").
Zapravo, 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 kupnje.
2. Kompatibilno s Thunderbolt 3 sučeljima:
Neki (ne svi) USB4 uređaji mogu biti kompatibilni i s Thunderbolt 3 sučeljima. To jest, ako vaš uređaj ima USB4 sučelje, moguće je i eksterno spojiti Thunderbolt 3 uređaj. Međutim, to nije obavezno. Je li kompatibilan ili ne ovisi o stavu proizvođača uređaja.
3. Mogućnost dinamičke alokacije resursa propusnosti:
Ako koristite USB4 priključak i istovremeno ga koristite za spajanje zaslona i prijenos podataka, priključak će dodijeliti odgovarajuću propusnost prema situaciji. Na primjer, ako je za video potrebno samo 20% propusnosti za pogon 1080p zaslona, preostalih 80% propusnosti može se koristiti za druge zadatke. To nije bilo moguće u USB 3.2 i prethodnim erama. Prije toga, USB je radio naizmjenično.
4. Svi USB4 uređaji podržavat će USB PD
USB PD je USB Power Delivery (USB prijenos snage), što je jedan od trenutno popularnih 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-a, standardni oblik trenutnog USB PD sučelja za punjenje trebao bi biti USB Type-C. U USB Type-C sučelju postoje dva pina, CC1 i CC2, koji se koriste za PD komunikacijske konfiguracijske kanale.
5. Može se koristiti samo USB Type-C sučelje
S obzirom na gore navedenu značajku, prirodno je da znamo i da USB4 može raditi samo putem USB Type-C konektora. Zapravo, ne samo USB PD, već i drugi najnoviji standardi USB-IF primjenjuju se samo na Type-C.
6. Može biti unatrag kompatibilan s prošlim protokolima
USB4 se može koristiti zajedno s USB 3 i USB 2 uređajima i priključcima. To jest, može biti unatrag kompatibilan s prethodnim standardima protokola. Međutim, USB 1.0 i 1.1 nisu podržani. Trenutno su sučelja koja koriste ovaj protokol gotovo nestala s tržišta.
Naravno, prilikom spajanja USB4 uređaja na USB 3.2 priključak, on ne može prenositi podatke brzinom od 40 Gbps. A staromodno USB 2 sučelje neće postati brže samo zato što je spojeno na USB4 sučelje.
Vrijeme objave: 21. srpnja 2025.
