USB 4 está chegando, mas como navegar no labirinto USB?

O USB-IF (Implementer-Forum) acaba de anunciar as especificações do USB 4.0 que será chamado USB 4. Este padrão fabuloso, apesar do seu sucesso inegável, criou muita confusão nas mentes desde a sua criação. Como ver mais claramente para melhor usá-lo?

Em 20 anos de história, seu concorrente direto tornou-se ... a ausência de conector!

Hoje, ela vende mais de 4 bilhões de conectores USB (Universal Serial Bus) por ano em todo o mundo. Tornou-se quase o único e indispensável conector cujo único concorrente direto é agora: a ausência de um conector. Não nos surpreenderemos com sua história tumultuada e deslumbrante e sua evolução muitas vezes confusa (visão do usuário final), quando sabemos que ela foi impulsionada principalmente pela Intel, um dos reis da opacidade em tecnologia, que em um momento de gênio, havia criado esta famosa campanha de marketing "Intel Inside".

Para aqueles que começaram a usar um computador nos anos 90 ou antes que a conexão foi uma verdadeira dor de cabeça e um buraco na carteira, com dezenas de diferentes e incompatíveis conectores, todos com nomes diferentes (PS / 2, série, DIN, porta a Apple Bus, SCSI, paralelo ...) para todos os dispositivos que podem se agarram ao PC (teclado, mouse, microfone, alto-falantes, unidade externa, impressora, scanner, câmera exibe fotos, câmeras, etc ... ). Além disso, vários fabricantes, incluindo a Apple, tornaram seus próprios conectores incompatíveis com outros, o que colocou o usuário em um mundo fechado e ainda mais caro.

No início da 1996, reunindo construtores 10 em torno dele, cujo 4, desde então, desapareceu, a Intel anunciou USB como um padrão aberto e colocá-lo nas mãos de um " Fórum do Implementador USB Validar os produtos de cada fabricante e garantir as evoluções. O USB-IF tem cerca de membros 1 000 hoje.

A primeira versão 1.0 USB, com base em 2 tomadas A e B que sabemos (ver fotos) permissão para transmitir dados em 2 significado entre um dispositivo e o computador a uma velocidade de 1.5 Mbit / s, em seguida, 12 Mb / s com o primeiro lançamento 1.1 USB no 1998, e permissão para alimentar diretamente o dispositivo conectado. Única desvantagem, a primeira versão funcionava apenas em half-duplex, ou seja, as transferências de dados eram um sentido de cada vez.

Comparação da velocidade de transferências

Comparação da velocidade de transferências

No 2000, a próxima versão USB 2.0, chamada HighSpeed, oferecia 480 Mbps. Depois de algumas atualizações técnicas importantes para facilitar uma adoção mais ampla, no 2011 veio o USB3.0 chamado SuperSpeed ​​cuja velocidade atinge o máximo de 5 Gigabits / s. A compatibilidade retroativa com USB 1.1 e USB 2.0 é garantida, exceto pela velocidade de transmissão. A maioria dos fabricantes de dispositivos os adotou, os dispositivos de armazenamento USB proliferariam com o progresso do armazenamento em Flash, os fabricantes de telefones celulares começariam a usar o USB para carregar as baterias, praticamente todos os PCs e dispositivos tinham um tomado USB, ele quase ganhou sua aposta. Mas, para facilitar essa adoção em um grande número de dispositivos, o USB-IF teve que diversificar significativamente os conectores, criando mini e micro conectores para USB 2.0 e USB 3.0. Os conectores 3.0 USB A e B são compatíveis com os anteriores 2.0 A e B USB, mas possuem uma faixa azul para distingui-los.

USB4

A faca suíça de conectividade avançada, logo inteligente ...

O interesse do USB é um custo muito baixo já que as licenças são gratuitas e o controlador pode ser instalado em um chipset. A única restrição é obter uma certificação pelo USB-IF. Seu baixo preço permitiu que ele derrubasse a maioria de seus concorrentes como a FireWire, apoiada pela Apple, o que tecnicamente era equivalente, mas custava muito mais caro do que o 10.

Suas principais características são:

  • O USB depende de um único conector padrão no computador. No entanto, na realidade, diferentes conectores se multiplicaram. Agora há uma dúzia deles, o que às vezes cria problemas de conexão. USB 4 deve resolver esse problema.
  • O USB é "Hot Swapable", o que significa que os dispositivos podem ser conectados e desconectados sem manipulação prévia, como parar o aplicativo, desligar o dispositivo ou reinicializar.
  • USB é Plug and Play: É suportado pela maioria dos sistemas operacionais. O sistema operacional identifica o dispositivo, configura automaticamente e carrega os drivers necessários quando o usuário conecta seu dispositivo.
  • USB é de alta velocidade: pode ir até 20G bits por segundo, dependendo da versão USB. O USB 4 oferecerá até 40 Gigabits por segundo.
  • USB é expansível. Um único barramento USB em um computador pode receber até dispositivos 127. Por outro lado, a cada dispositivo será alocada a mesma largura de banda que pode criar gargalos. O USB 4 criará gerenciamento de canal dinâmico para cada dispositivo conectado.
  • O USB é compatível com versões anteriores do USB 3.2 Gen 2 para 2.0, mas a velocidade pode variar de 20Gbps a 480 Mbps, dependendo da versão e dos conectores. O USB 4 depende de um único conector universal: o USB-C.
  • O USB é alimentado pelo barramento: ele distribui energia para todos os dispositivos. É um conector essencial para mobilidade, pois permite recarregar as baterias diretamente em um adaptador elétrico, ao mesmo tempo em que fornece transferências de dados.
  • O USB possui extensões como Wireless ou On The Go (OTG), que permite conectar dois dispositivos sem passar por um computador e o Power Delivery, que pode fornecer energia 100W.
  • O USB é fácil de usar, sabendo que a maioria das operações são tratadas pelo sistema operacional do computador host.
  • O USB é fácil e barato de implementar.

A tempestade está se formando quando a Intel e a Apple lançam Thunderbolt / Lightning

A chegada do USB 3.0, no entanto, coincidirá com algumas divergências que começaram a causar problemas. Assim, em 2009 -2010, provavelmente para oferecer uma alternativa para a Apple viu a sua FireWire (IEEE1394) estagnar, porque muito caro e inconsistente entre diferentes versões, a Intel lançou um projeto chamado Light Peak com o objetivo de agregar fibra óptica para conexões que exigem grandes transferências de dados em alta velocidade para o computador. Finalmente anunciado sob o nome de Thunderbolt, ele tinha uma conectividade específica e era usado apenas pela Apple no MacBook sob o nome de Lightning. Mas isso nunca vai usar fibra óptica, mesmo que ele trouxe uma entrada de velocidade de conexão bem acima da 2.0 USB eo 3.0 USB ainda em caixas.

Raio

Raio

Um pouco mais tarde, no 2011, sai o 3.0 USB, chamado SuperSpeed, com seus conectores azuis compatíveis com a traseira. Neste momento, o anunciado 3.0 velocidade USB foi 5Gbps Thunderbold enquanto a Intel já oferece 10Gbps. Durante o verão é anunciado 2013 3.1 USB curiosamente leva o nome de Gen USB 3.1 1 enquanto quase ao mesmo tempo definidas as especificações de um USB SuperSpeed ​​+ chamado USBC 3.1 Gen2 que pode transferir dados até 10 Gbps. Ambos diferem na codificação de dados que melhoram a velocidade no Gen2.

Em seguida, chegam os modos USB-C e alternativo

Alguns meses depois, no ano 2014, o USB-IF define um novo conector chamado USB-C que se conecta indiferentemente lado a lado, enquanto os plugues USB tipo A se conectam apenas em uma direção específica. O USB-C funciona com todos os conectores USB anteriores, mas nem todos os seus recursos são implementados por nível e fabricante. O suporte a "Modos alternativos" é um recurso USB-C que permite o suporte a protocolos USB e não-USB, incluindo Power Delivery, Display Port para transmissão de sinal de áudio-vídeo ou Thunderbolt.

O Power Delivery permite um carregamento inteligente no sentido 2 até a potência 100W, com tensão configurável, mas é uma opção acima das capacidades da fonte de alimentação de cada nível USB. O Display Port (DP) foi desenvolvido em 2006 por VESA para substituir DVI e VGA e FPD Link, sendo este último usado principalmente no automóvel para informação e entretenimento. O DP agora é um modo alternativo popular no USB-C porque oferece saída de áudio e vídeo para dispositivos que não estão equipados com um conector DP ou HDMI específico.

O USB-C então converte o sinal nativo de áudio / vídeo em modo DP / VGA ou HDMI que pode ser exibido em uma TV ou monitor. A Apple usa em todos os seus Macs desde o 2013. Assim, o uso de um conector USB-C não significa necessariamente compatibilidade com o modo USB, cujo suporte é a iniciativa de fabricantes que podem dedicá-lo apenas a um modo alternativo, ou a vários dispositivos não USB ou USB. Esse recurso requer atenção especial no uso, sabendo que alguns fabricantes não o mencionam explicitamente. Por exemplo, a Qualcomm oferece tecnologia proprietária Power Delivery em uma porta USB-C que não é certificada.

O conector USB-C suporta USB modos 3.2 Gen1 Gen2 hoje (chamado SuperSpeed ​​SuperSpeed ​​e +) que foram anunciadas no outono 2017 e, de acordo com a codificação de dados utilizados, podem fazer transferências para 20 Gbps. Versões USB Gen 3.2 1 2 e Gen são compatíveis com USB traseira e USB 3.1 2.0 e eles são apoiados por Win 10, Mac OS X e Linux.

USB 4 a caminho do conector universal e 40 Gbps com Thunderbolt e USB-C

Logo após o MWC do mês passado em Barcelona, ​​o USB-IF anunciou queespecificação USB de última geração com arquitetura baseada em Thunderbolt que adicionará e ampliará as arquiteturas 3.2 USB e USB 2.0 existentes e a largura de banda dupla para estender o desempenho do USB-C ". As especificações USB 4, assim como uma atualização USB-C serão detalhadas neste outono durante o Dia dos Desenvolvedores de USB. O USB 4, baseado em conectores USB-C aprimorados, será compatível com todas as versões anteriores do USB e Thunderbolt 3, exceto as versões 1 e 2 do Thunderbolt. Com um conector USB-C, será possível conectar-se a qualquer outro conector USB ou 3 Thunderbolt, sem necessariamente obter a velocidade máxima do 4 USB. Grande parte do mundo da Apple será agora compatível com 4 USB.

Com uma duplicação da largura de banda em 40Gbps, sua principal contribuição será a introdução do gerenciamento dinâmico de largura de banda para todos os dispositivos conectados em um único barramento. Ou seja, a largura de banda não será mais simplesmente dividida entre todos os dispositivos conectados, mas será alocada com base nas características de cada dispositivo. Por exemplo, a transmissão de um vídeo 4K terá mais largura de banda do que a transmissão de um podcast e menos de um conector Gigabit 10 Ethernet, de modo a aproveitar ao máximo as possibilidades de cada dispositivo e evitar "estragar" largura de banda em dispositivos menos exigentes. Ele também adotará o fornecimento de energia e a porta de exibição. A velocidade de 40 Gbps será obtida nos únicos cabos USB-C certificados.

Um recente documento da Intel intitulado " Thunderbolt 3 em todos os lugares A Intel disse que estava colocando o Thunderbolt 3 no domínio público, que lançaria as especificações no ano que vem e que as incluiria em seus próximos processadores para aumentar sua adoção, assim como a de USB-C. O documento que não menciona o USB 4 explica: " Vemos o futuro onde um dock com um único cabo de alto desempenho, vídeos 4K e fotos de alta qualidade, realidade virtual quase real e armazenamento ainda mais rápido do que hoje, se tornaram comuns. Um mundo onde o conector USB-C faz tudo isso, hoje e por muito tempo ainda ". Ele concluiu: " Thunderbolt 3 torna-se uma parte essencial do nosso mundo digital, criando um mundo de possibilidades". Mas segure a respiração até o anúncio final do USB 4. Haverá uma reviravolta de última hora ...? Intel e Apple já foram usadas para surpresas como essa.

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