USB 4新版本的秘密，速度可以去到120 Gbps

当 USB Promoter Group 上周宣布其最高 80 Gbps 数据传输速率的USB 4 第 2 版规范时，它没有透露计划如何在现有电缆上实现 80 Gbps。但显然，不止于此。USB 4可以做得更好，并支持高达 120 Gbps 的总带宽。

USB Type-C 连接器有四个通道，配置为 2 Tx + 2 Rx 对称排列，在 USB 4 的情况下，每个通道以 20 Gbps 的速度运行，因此提供 80 Gbps 的双向带宽。

据Angstronomics报道，使用 USB 4 第 2 版，每通道数据传输速率提高到 40 Gbps。引用来自领先的测试设备制造商 Keysight 的文件，使用 PAM-3 编码（双向）的聚合带宽提高到 80 Gbps（在新标签中打开）。

但除了对称 2 Tx + 2 Rx 设置之外，Keysight M8040A USB 4 v2 误码率测试仪还可以测试非对称 3 Tx + 1 Rx 配置，或主机的 120 Gbps 聚合带宽和设备到主机的 40 Gbps 聚合带宽。将 DisplayPort 2.0 UHBR20 信号（足够用于未压缩的 8Kp85 和带 DSC 的 8Kp144）从主机传输到显示器，然后将保持 40 Gbps（双向）以处理 USB 4 集线器、网络摄像头消耗的数据内置在显示器中等等。

到目前为止，USB Promoter Group 尚未正式确认 USB 4 将支持 3 Tx + 1 Rx 非对称配置。不过，对于 USB 规范而言，非对称配置并不是什么新鲜事。在 USB 4（以及 Thunderbolt 3/4）的情况下，它们特别容易启用，因为所有信号类型在互连的每一端都被复用和解复用。

现在，假设 3 Tx + 1 Rx 非对称设置是 USB 4 v2 规范的一部分，一个主要问题是是否所有 USB 4 v2 控制器都强制支持 3 Tx + 1 Rx 非对称，或者将是可选的并保留仅适用于部分控制器。与 USB 4 v2 控制器相比，将每通道数据传输速率提高到 40 Gbps 并实施 PAM-3 编码将显著增加 USB 4 v2 控制器的复杂性和功耗。此外，增加的带宽将需要 USB 4 v2 控制器以大约 15 GB/s 的速度连接到主机（相当于 PCIe 5.0 x4 或 PCIe 6.0 x2 接口提供的带宽）。支持 120 Gbps 上行模式可能会使事情进一步复杂化。

我们什么时候可以期待第一批 USB 4 v2 主机控制器到货？Angstronomics（在新标签中打开）相信英特尔将在 2023 年通过其第 14 代酷睿“Meteor Lake”平台支持 USB 4 v2，因为该公司已经通过其媒体暗示支持80 Gbps Thunderbolt 输入/输出接口。至于 AMD，它将落后于英特尔，并且将在 2025 年仅提供支持 USB 4 v2 的 CPU。像往常一样，很难对苹果做出预测。

我们已经联系了 USB Promoter Group，询问 USB 4 v2 的最终版本是否支持 3 Tx + 1 Rx 非对称配置。但是，目前该组织既没有否认也没有证实这一点。

“USB 发起人组织的公告只是为了涵盖高级细节，因为该规范仍在开发中，”USB 发起人组织的一份声明中写道。

据报道，新规范将承诺获得比以前更高的带宽。据该组织称，USB4 2.0 版将支持高达 80Gbps 的带宽，是 USB4 1.0 版的两倍。更重要的是，您将能够使用现有的 40Gbps USB Type-C 无源线缆来支持高达 80Gbps 的连接，不过还会有专门针对 80Gbps 带宽的新定义的有源线缆。

但是，并非所有带宽都可用于常规数据传输。与 USB4 1.0 版一样，该规范的一部分是支持 DisplayPort 和 PCIe 信号，该组织表示，该新规范还将支持两者的最新版本。据推测，这意味着DisplayPort 2.0和 PCIe 5。当然，最新的规范在 USB 数据架构方面也将进一步推动，这意味着您将能够超过 20Gbps 的数据传输带宽。目前还不知道有多少带宽可用，但在不久的将来应该会提供更多详细信息。

按照惯例，USB4 2.0 版还将向后兼容以前版本的 USB 端口，包括 USB4 1.0 版、USB 3.2 和 USB 2.0 以及 Thunderbolt 3。除了这个新规范之外，USB 推广组将还更新了 USB Type-C 和 Power Delivery 的规范，以适应这些新功能。未来，支持 USB4 2.0 版的产品也会有新的品牌和营销指南。

当然，我们必须解决房间里的大象问题，那就是新 USB 规范的命名一直不一致。近年来，我们从 USB 3.0 (5Gbps) 升级到 USB 3.1——USB 3.0 更名为 USB 3.1 Gen 1 并引入了新的 USB 3.1 Gen 2 名称 (10Gbps)——然后 USB 3.2 再次更名为现有协议并添加了 USB 3.2 Gen 2×2 (20Gbps)。然后我们得到了USB4，它似乎简化了命名方案。

然而，我们没有将下一个版本命名为 USB5，而是将其命名为 USB4 2.0 版。我们只能希望它在未来几年内不会变得更糟。

USB Promoter Group 今天宣布即将发布USB4 version 2.0规范，这是一项重大更新，可通过 USB Type-C 电缆实现高达 80 Gbps 的数据性能，以及连接器。USB Type-C 和 USB Power Delivery (USB PD) 规范也将更新，以实现更高水平的数据性能。所有这些规范更新预计将在今年计划于 11 月举行的 USB DevDays 系列开发者活动之前发布。

更具公告，本次还还进行了协议更新，以实现更高性能的 USB 3.2、DisplayPort™ 和 PCI Express  (PCIe  ) 数据隧道，以充分利用更高的可用带宽。

“再次遵循 USB 传统，这一更新的 USB4 规范使数据性能翻倍，为 USB Type-C 生态系统提供更高水平的功能，”USB 推广集团主席 Brad Saunders 说。“从这种速度提升中受益最大的解决方案包括更高性能的显示器、存储和基于 USB 的集线器和坞站。”

更新后的 USB4 解决方案的主要特点包括：

• 高达 80 Gbps 的运行，基于新的物理层架构，使用现有的40 Gbps USB Type-C 无源电缆和新定义的 80 Gbps USB Type-C 有源电缆。

  
  

• 更新数据和显示协议，以更好地利用可用带宽的增加。

  
  

• USB 数据架构更新现在使 USB 3.2 数据隧道能够超过20 Gbps。

  
  

• 更新以符合最新版本的 DisplayPort 和 PCIe 规范。

  
  

• 向后兼容 USB4 版本 1.0、USB 3.2、USB 2.0 和 Thunderbolt™ 3。

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