[Перевод] USB4: что в нём нового и почему это важно

Приближается выход следующей отличной (но, возможно, способной сбить с толку) версии USB. В сентябре 2019 года форум реализации USB, USB-IF, опубликовал спецификации на USB4, проторив дорогу к невероятно быстрым USB-подключениям по сравнению со скоростями Thunderbolt 3.

Спецификация готова

Сравнение с Thunderbolt приведено не случайно. Intel передал спецификацию протокола Thunderbolt в группу продвижения USB (это промышленная организация, занимающаяся разработкой спецификаций USB; USB-IF занимается пропагандой и внедрением технологии).

Когда порты USB4 начнут появляться в ноутбуках и других местах, нам обещают скоростей до 40 Гб/с. Это вдвое больше максимума текущей скорости USB 3.2 Gen 2×2. Как и другие версии USB, USB4 будет обратно совместимой вплоть до USB 2.0, а в некоторых случаях порты USB4 даже будут работать с периферией для Thunderbolt 3.

К сожалению, поддержка Thunderbolt 3 не является обязательной, и некоторые устройства с USB4 могут выйти и без неё.

Обновление кажется неплохим, но если и можно сказать что-то определённое о разработчиках USB, так это то, что они точно знают, как всех запутать. И USB4 не станет исключением. Давайте разбираться.

Несколько скоростей

USB4 не станет единым стандартом, от которого можно будет ожидать одинаковой работы на всех устройствах. Вместо этого у него будут две скорости – кроме потенциально максимальной 40 Гб/с будет и скорость 20 Гб/с. Как будто этого недостаточно, в спецификации есть ещё и третий вариант, на 10 Гб/с. Однако в USB-IF сообщили, что эта скорость нужна только для обратной совместимости. Иначе говоря, устройств с USB4, ограниченных такой малой скоростью, не должно быть.

Пока непонятно, как будут называться две главных скорости USB4, когда они появятся в магазинах. В спецификации USB4 40 Гб/с называют Gen 3×2, а 20 Гб/с — Gen 2×2. Это технические термины для производителей, а не для ценников в ближайшем магазине.

USB-IF говорит, что рекомендации по брендингу будут опубликованы в начале 2020 года. В них будет «сделан упор на чётком определении уровня быстродействия для конечного потребителя», согласно представителю организации.

Это хорошие новости, поскольку сейчас, с USB 3.2 всё немного запутано – у него есть варианты Gen 1, Gen 2 и Gen 2×2.

Обратная совместимость

Как и другие версии USB, эта будет обратно совместимой с предшественниками. В частности, с USB 2.0 и выше. Это значит, что если у вас есть внешний жёсткий диск для резервных копий с разъёмом USB 2.0, вы сможете подключить его к порту USB4. Чтобы всё заработало, потребуется адаптер с USB Type-A (стандартного USB) на USB Type-C, и при этом жёсткий диск будет ограничен скоростями USB 2.0.

Кроме того, те кабели для USB Type-C, которые у вас уже есть, вероятно, не подойдут для USB4. Они будут поддерживать старые скорости, но если вы захотите увидеть увеличение скорости передачи данных, вам придётся покупать новые кабели и новое оборудование.

Обратная совместимость с Thunderbolt 3

USB-IF говорит, что USB4 может быть обратно совместимым с Thunderbolt 3 от Intel, также использующим коннекторы Type-C. Это разумно, ведь в спецификации USB4 входят и спецификации Thunderbolt 3. Но поддержка Thunderbolt 3 не будет обязательной для USB4. Хотя Intel предоставила USB-IF возможность свободно использовать спецификации Thunderbolt 3, она не предоставила свободу использования названия Thunderbolt 3.

Любой производитель, желающий рекламировать свой порт USB4 как обратно совместимый с Thunderbolt 3, должен получить сертификат от Intel. Поэтому эта технология передачи данных от Intel не так хорошо распространена.

С практической точки зрения, мы не думаем, что текущая ситуация с Thunderbolt 3 на ПК как-то поменяется. К примеру, не ждите официальной поддержки Thunderbolt 3 на машинах с AMD – как это и было до USB4.

Вероятно, будет выпущено несколько материнских плат на базе Intel с USB4-портами с официальной поддержкой Thunderbolt 3, но по большей части производители ПК будут полагаться на платы расширения для поддержки устройств Thunderbolt 3.

С ноутбуками всё будет немного по-другому. Thunderbolt 3 не такой уж и популярный, но на ноутбуках он встречается чаще, чем на настольных компьютерах. К примеру, ноутбуки с поддержкой Thunderbolt 3 часто используют с внешними видеокартами.

И когда придёт время заменить старый ноутбук на новый с поддержкой USB4, очень важно будет убедиться, что он поддерживает ваше старое оборудование с Thunderbolt 3. Если это не так, придётся либо выкинуть периферию, либо искать ноутбук с поддержкой старого стандарта по USB4.

Динамическое разделение полосы пропускания

Она из лучших особенностей USB4 состоит в том, что стандарт будет учитывать, какую скорость требуют устройства, совместно пользующиеся ресурсами. Самый распространённый пример такого случае – когда у вас одновременно подключен внешний накопитель и монитор.

USB4 будет достаточно умным, чтобы поддерживать высокую частоту кадров на дисплее, и давать внешнему диску всё, что ему нужно для передачи данных.

Повсеместная подача питания USB Power Delivery

Все устройства USB4 будут поддерживать стандарт USB Power Delivery (USB PD), способный передавать по USB-порту до 100 Вт энергии. Идея состоит в том, чтобы позволить телефонам заряжаться от USB-порта на ноутбуке чуть быстрее, чем в час по чайной ложке.

USB PD использует интеллектуальную зарядку, чтобы убедиться, что заряжаемое устройство получает столько энергии, сколько может выдать зарядник. Два устройства будут договариваться о силе зарядки, чтобы она не была слишком мощной или слабой, в зависимости от нужд устройств.

Порт одного типа

USB4 должен произвести революцию портов, и сделать USB более универсальным для повседневных нужд. Сейчас у нас есть целый мешок стандартных портов USB Type-A со скоростями в диапазоне от «где-то в жизни я свернул не туда» до «ну, это было не так уж и плохо». А есть ещё microUSB, которые в основном используют для зарядки телефонов, и новые порты Type-C, у которых скоростей больше, чем у горного велосипеда.

Всё это говорит о том, что в мире USB царит бардак из разных кабелей и спецификаций. Поскольку USB4 остановился на разъёмах Type-C, мы, возможно, наконец увидим единый тип порта, подходящий для устройства любого размера, и единый разъём на кабеле для всего.

Не стоит ожидать, что эта революция универсализации случится очень скоро, поскольку производители ноутбуков, скорее всего, будут продолжать делать в своих устройствах порты Type-A, чтобы обеспечить обратную совместимость для домашних и промышленных пользователей без необходимости подключать дополнительные донглы.

Кроме того, даже если Type-C в итоге станет универсальным, у разных вариантов USB всё равно будет куча разных скоростных режимов.

Plus, even if Type-C eventually becomes universal, there will still be a ton of speed variations between the various flavors of USB.

Звучит отлично, но когда это появится?

Пока неизвестно, когда USB4 начнёт появляться. Обычно производители готовы принимать новые технологии USB быстрее по сравнению с другими стандартами – как, например, с отстающим внедрением SD и microSD Express. Вероятно, стоит ожидать активного появления USB4 к середине или концу 2020 года, или даже к 2021 году.