2024年2月3日发(作者:)

2022最新USB命名及速率标准

一、USB 5G~40G的命名及logo

USB-IF公布了新的USB标志,取消了“SuperSpeed”或“USB4”等术语,只标出速度和充电功率。

USB接口Logo分为5Gbps、10Gbps、20Gbps和40Gbps四个等级。

此外,USB充电器的Logo分为240W和60W两种。

充电线的Logo更为复杂,分为:

40Gbps/240W、/60W、20Gbps/240W、20Gbps/60W、5Gbps/240W、5Gbps/60W以及240W、60W八种。

USB-IF还公布了USB4 2.0,速度达到80Gbps,该标准落实后也将加入该Logo体系。

二、USB4 2.0新标准,速率高达80Gbps

1. 发布时间:

2022年9月1日,USB-IF官网更新公告,正式发布了了新一代数据接口规范USB4 2.0版本,支持高达80Gbps数据传输速率,超越雷电4。

2. 性能特点

1) 数据速率提升至80Gbps

此前发布的USB4 1.0标准是基于雷电3技术上开发而来,最大数据传输速率为40Gbps,而新发布的USB4 2.0版本,基于全新的物理层架构开发,将数据传输速率从40Gbps峰值提升至80Gbps峰值,为USB-C生态系统打造更高性能的天花板。

从中受益的包括8K以上分辨率带扩展坞的高性能显示器、显卡扩展坞、PCI-e 5.0外置存储设备、超高速扩展中心等。

2) 数据架构更新,USB3.2也能受惠

USB4 2.0数据架构也进行了更新,有利于设备充分合理地利用好带宽,不止让USB4提升带宽翻倍至 80Gbps,也影响了USB3.2 、DisplayPort视频传

输、PCI Express数据通道。此前USB3.2最高传输速率为20Gbps(USB3.2

Gen2x2),新数据架构下,USB3.2速率将超越20Gbps,达到更高规格。

数据架构变动已经不是第一次发生,intel主推的雷电3升级至雷电4,两者最大带宽同样都是40Gbps,但雷电3总带宽分配为22Gbps+18Gbps(数据可用带宽+视频可用带宽),而雷电4则变动为32Gbps+8Gbps(数据可用带宽+视频可用带宽),对高速硬盘、显卡扩展坞等严重依赖于数据通道的设备,雷电4的数据可用带宽性能提升有目共睹。

此次USB4 2.0使用全新的数据架构,也是让设备更合理地把带宽用尽、榨干。

3) 全面向下兼容

兼容性方面,USB4 2.0将向下兼容 USB4 1.0、USB 3.2、雷电 3,无需担心兼容性问题。另外,想要享受80Gbps,需使用全新的主动式有源USB-C to

USB-C 数据线方可达到该速率,无源被动式USB-C to USB-C数据线最大带宽仍维持在40Gbps。

4) USB 接口规范历史版本更新

1996年,USB接口诞生,它采用D+D-线芯进行数据通讯,为日后通用化打下基础。

2000 年,USB更新至USB2.0 版本,迅速大规模普,速率为480Mbps,时至今日也是最常用的接口标准。

2008年1月,USB3.0发布,数据传输更改为TX+TX-RX+RX-线芯,传输速率从480Mbps大幅升至5Gbps,每秒读写速度破百兆,带来了质的飞跃。

2013年7月份,USB 3.1发布,最高速率翻番至10Gbps,大家熟识的USB-C接口也在这个时候诞生。这里有个骚操作,USB-IF将旧有的USB 3.0改名为USB 3.1 Gen 1,新发布的USB 3.1则叫做USB 3.1 Gen 2,普通消费者开始出现混淆搞不清的现象。

2017年9月份,USB3.2又来了,虽然版本号依然变化不大,但其支持同时使用USB-C接口的上下两端针脚,两组高速通道同时使用,最高速率翻倍达到了20Gbps。根据最新公布的规范,USB3.0、USB 3.1版本命名都将彻底消失,统一被划入USB3.2的序列,三者分别再次改名叫做USB3.2 Gen1、USB3.2 Gen2、USB3.2 Gen2x2。

2019年9月,USB4正式发布,最高传输速率达到40Gbps,与雷电3相同。USB4有两个规格,分别是最高带宽达到40Gbps的USB4 40、最高带宽达到20Gbps的USB4 20,消费者需认清楚USB4 40才是满血接口。

2022年9月,USB4 2.0标准提前曝光,最高速率提升至80Gbps,采用全新数据架构,USB PD快速充电标准、USB Type-C接口与线缆标准也将同步更新。

5) USB PD快速充电标准历史版本更新

2014年8月,USB PD2.0 快充标准发布,不仅规定了USB Type-C接口为唯一的标准接口,而且还赋予了这个接口更多的功能,比如充电、数据传输、音频传输等。在充电方面USB PD2.0定义了支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A输出,最大充电功率达到100W。

2015年11月,USB PD进入到了PD3.0快充时代。USB PD3.0相对于USB

PD2.0的变化主要有三方面:

增加了对设备内置电池特性更为详细的描述;

增加了通过PD通信进行设备软硬件版本识别和软件更新的功能,以及增加了数字证书及数字签名功能。

2017年2月,USB PD迎来“小修补”的重大更新,USB PD3.0 PPS发布,在 PD3.0标准的基础上增加了可编程电源功能(PPS)。

PPS规范整合了目前高压低电流、低压大电流两种充电模式,设备可根据电力需求对电源输出电压进行精细调节,调幅为20mV一档,仅为QC3.0调幅的十分之一。目前,PPS 配合电荷泵,已经成为安卓手机阵营大范围普及的充电技术。

6) 充电头网总结

本次USB4 2.0是近年来 USB 接口标准又一次大版本更新,全新的物理层架构,让USB4 2.0最高带宽可达 80Gbps,两倍于雷电 4 的速度让整个

Type-C 生态都受惠,数据架构也得到更新,USB3.2 速率超越20Gbps,USB Type-C线缆与接口标准、USB PD 快速充电标准也将同步更新。

更多关于USB4 2.0 的细节,将在2022年11月召开的USB DevDays开发者大会上进行公布,后续有更多消息充电头网也会同步报道。

三、USB为何变更命名背景讲解:

USB接口的命名方式一直以来让人摸不着头脑,早先的1.0和2.0大家还知道是怎么回事,USB 3.0问世的时候也还算简单明了。但是USB 3.0之后的命名就开始放飞自我了。USB官方组织从USB 3.0之后就采用USB 3.0 GenX的方式,最高有20Gbps的传输速率,但往往让用户感到头晕,不知道怎么分辨不同传输速率的USB接口。

而在USB 3.2之后,按道理说应该是USB 4.0了,不过官方组织之前又搞新动作,将最新的USB接口命名为USB 4.0 V2,速度达到了80Gbps。眼看着USB接口的命名越来越混乱,可能是官方组织自己都看不下去了,所以又重新更改了USB接口的命名,只不过这次总算比较清晰了,让人一眼就知道自己的USB接口到底是什么性能。

具体来说,USB-IF组织在命名方面有两项关键改变,一是正式删除USB 3.x/USB4的商用命名方式,二是取消SuperSpeed USB品牌。从现在开始USB接口的命名方式将直接用USB+传输速率的方式命名,也就是未来大家直接从USB接口的命名就知道USB接口的传输速率了,再也不用纠结。

这样一来,现有的USB接口将命名为USB 5Gbps、USB 10Gbps、USB 20Gbps和USB 40Gbps,而之前正在起草的USB 4.0 V2现在还没有命名,不过估计应该会是USB 80Gbps。当然新的接口都会是Type-C了,这一点是没有改变的。新的命名规则将适用于接口、线缆、包装等各种印刷场景,如果是快充设备,还必须标记出最大功率。

这种改变对用户无疑是比较友善的,过去的那种命名方式很容易出现混乱,而且让用户无法直观地了解自己的产品,还不如直接标记速度。不过老的USB1.0和USB2.0则不会改变,因为这两种老USB接口的确性能比较弱,USB 2.0的传输速度不过480Mbps,没有必要改变,而且用USB 480Mbps似乎也长了点。

但是问题并没有完全解决,虽然USB IF组织让USB接口的命名更为简单明了,但同时他们对厂商也不会有限制,因为USB是一个开放标准,并不强制厂商使用什么名字,所以厂商愿意用什么名字都是可以的。也就是厂商以后继续用USB 3.x/3.2 GenX/USB

4甚至USB4 v2.0,那也是厂商的自由,不过我们估计更多厂商还是会使用USB+传输速率的方式。据悉新的命名方式将从第四季度开始采用,至少Intel的Z770主板应该会有很多厂商使用新的命名方式。