اصول اولیه USB 3.2 (بخش اول)

اصول اولیه USB 3.2 (بخش اول)

طبق آخرین قرارداد نامگذاری USB از USB-IF، دیگر از USB 3.0 و USB 3.1 اصلی استفاده نخواهد شد. به تمام استانداردهای USB 3.0 با نام USB 3.2 اشاره خواهد شد. استاندارد USB 3.2 تمام رابط‌های قدیمی USB 3.0/3.1 را در بر می‌گیرد. رابط USB 3.1 اکنون USB 3.2 Gen 2 نامیده می‌شود، در حالی که رابط USB 3.0 اصلی USB 3.2 Gen 1 نامیده می‌شود. با توجه به سازگاری، سرعت انتقال USB 3.2 Gen 1 برابر با 5 گیگابیت بر ثانیه، USB 3.2 Gen 2 برابر با 10 گیگابیت بر ثانیه و USB 3.2 Gen 2×2 برابر با 20 گیگابیت بر ثانیه است. بنابراین، تعریف جدید USB 3.1 Gen 1 و USB 3.0 را می‌توان به عنوان یک چیز، فقط با نام‌های متفاوت، درک کرد. Gen 1 و Gen 2 به روش‌های رمزگذاری و نرخ استفاده از پهنای باند مختلف اشاره دارند، در حالی که Gen 1 و Gen 1×2 از نظر کانال‌ها به طور شهودی متفاوت هستند. در حال حاضر، بسیاری از مادربردهای رده بالا دارای رابط‌های USB 3.2 Gen 2×2 هستند که برخی از آنها رابط‌های Type-C و برخی دیگر رابط‌های USB هستند. در حال حاضر، رابط‌های Type-C رایج‌تر هستند. تفاوت‌های بین Gen1، Gen2 و Gen3

۱. پهنای باند انتقال: حداکثر پهنای باند USB 3.2 برابر با ۲۰ گیگابیت بر ثانیه است، در حالی که این مقدار برای USB 4 برابر با ۴۰ گیگابیت بر ثانیه است.

۲. پروتکل انتقال: USB 3.2 عمدتاً داده‌ها را از طریق پروتکل USB منتقل می‌کند، یا USB و DP را از طریق حالت DP Alt (حالت جایگزین) پیکربندی می‌کند. در حالی که USB 4 پروتکل‌های USB 3.2، DP و PCIe را با استفاده از فناوری تونل در بسته‌های داده محصور کرده و آنها را همزمان ارسال می‌کند.
۳. انتقال DP: هر دو می‌توانند از DP 1.4 پشتیبانی کنند. USB 3.2 خروجی را از طریق حالت DP Alt (حالت جایگزین) پیکربندی می‌کند؛ در حالی که USB 4 نه تنها می‌تواند خروجی را از طریق حالت DP Alt (حالت جایگزین) پیکربندی کند، بلکه می‌تواند داده‌های DP را با استخراج بسته‌های داده پروتکل تونل USB4 استخراج کند.
۴. انتقال PCIe: USB 3.2 از PCIe پشتیبانی نمی‌کند، در حالی که USB 4 این کار را انجام می‌دهد. داده‌های PCIe از طریق بسته‌های داده پروتکل تونل USB4 استخراج می‌شوند.
۵. انتقال TBT3: USB 3.2 پشتیبانی نمی‌کند، اما USB 4 پشتیبانی می‌کند. از طریق پروتکل تونل USB4 است که بسته‌های داده PCIe و DP استخراج می‌شوند.
۶. میزبان به میزبان: ارتباط بین میزبان‌ها. USB 3.2 پشتیبانی نمی‌کند، اما USB 4 پشتیبانی می‌کند. دلیل اصلی این امر این است که USB 4 از پروتکل PCIe برای پشتیبانی از این عملکرد پشتیبانی می‌کند.

نکته: فناوری تونلینگ را می‌توان به عنوان تکنیکی برای ادغام داده‌ها از پروتکل‌های مختلف با یکدیگر در نظر گرفت، که نوع آن از طریق هدر بسته داده مشخص می‌شود.
در USB 3.2، انتقال ویدیوی DisplayPort و داده‌های USB 3.2 از طریق آداپتورهای کانال مختلف انجام می‌شود، در حالی که در USB 4، ویدیوی DisplayPort، داده‌های USB 3.2 و داده‌های PCIe می‌توانند از طریق یک کانال منتقل شوند. این بزرگترین تفاوت بین این دو است. برای درک عمیق‌تر می‌توانید به نمودار زیر مراجعه کنید.

کانال USB4 را می‌توان به عنوان مسیری تصور کرد که به انواع مختلف وسایل نقلیه اجازه عبور می‌دهد. داده‌های USB، داده‌های DP و داده‌های PCIe را می‌توان به عنوان وسایل نقلیه مختلف در نظر گرفت. در یک مسیر، وسایل نقلیه مختلف به صورت منظم در یک خط قرار گرفته و حرکت می‌کنند. یک کانال USB4 انواع مختلف داده‌ها را به یک شکل منتقل می‌کند. داده‌های USB3.2، DP و PCIe ابتدا با هم همگرا می‌شوند و از طریق یک کانال به دستگاه دیگر ارسال می‌شوند و سپس سه نوع داده مختلف از هم جدا می‌شوند.