40 Gbps Hızdan, Dinamik Bant Genişliğinden Tam Fonksiyonlu Tek Kablo Bağlantısına Kadar USB4'e Dair Kapsamlı Kılavuz
USB4'ün ortaya çıkışından bu yana, ilgili bilgileri paylaşmak için sayısız makale ve bağlantı yayınladık. Ancak popülaritesi o kadar yüksek ki, her yerde insanlar USB4 pazarı hakkında sorular soruyor. İlk USB 1.0 döneminden ve 1.5Mbps veri iletim arayüzünden başlayarak, USB birçok nesilden geçti. USB 1.0, USB 2.0 ve USB 3.0 gibi birçok spesifikasyon ve USB Type-A, USB Type-B ve şu anda en yaygın olan USB Type-C gibi arayüz şekilleri ve tasarım şemaları oldu. USB4, yalnızca daha hızlı iletim hızına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda daha iyi uyumluluğa da sahiptir (geriye dönük uyumluluğu destekler, yani daha düşük sürümlerle uyumludur). Neredeyse tüm cihazları daha verimli bir şekilde bağlayabilir ve şarj edebilir. Telefonunuz, bilgisayarınız, monitörünüz, yazıcınız vb. hepsi USB4'ü destekliyorsa, teorik olarak, cihazları bağlamak için yalnızca USB4'ü destekleyen bir veri kablosuna ihtiyacınız vardır, bu da ev ofisini çok daha kullanışlı hale getirir. Artık çeşitli arayüz dönüştürme kabloları satın almanıza gerek kalmaz. Bu nedenle, USB4 çalışma şeklimizi daha çeşitli ve kullanışlı hale getirebilir. Ayrıca, USB4'ün bir diğer dikkat çekici özelliği de yapay zeka hesaplamalarını destekleyen uç cihazlarda kullanılmasının beklenmesidir.
01 USB4 ve USB3.2 Karşılaştırması
USB 3.2, USB-IF organizasyonu tarafından piyasaya sürülen yeni bir standarttır. Aslında Eylül 2017 gibi erken bir tarihte tanıtılmıştır. Teknik açıdan bakıldığında, USB 3.2, USB 3.1'in geliştirilmiş ve tamamlayıcı bir versiyonudur. Temel değişiklik, veri iletim hızının 20 Gbps'ye çıkarılmış olmasıdır ve arayüz hala aynı kalmaktadır.C TipiUSB 3.1 döneminde kurulan şema, artık Type-A ve Type-B arayüzlerini desteklemiyor. Hem USB4 hem de USB3.2, Type-C arayüzlerini kullanıyor, ancak USB4 çok daha karmaşık. USB4, aynı bağlantı üzerinden aynı Type-C arayüzü aracılığıyla ana bilgisayardan ana bilgisayara, PCI Express® (PCIe®), DisplayPort ses/video ve USB verilerinin eş zamanlı iletimini ve alımını destekler. İki USB4 ana bilgisayarı, ana bilgisayardan ana bilgisayara tünel üzerinden IP veri paketlerini değiştirebilir; DisplayPort ve USB tünel iletimi, ses, video, veri ve gücün aynı arayüz üzerinden iletilebileceği anlamına gelir ki bu da USB3.2'ye göre çok daha hızlıdır. Ek olarak, PCIe tünel iletimi, yüksek bant genişliği, düşük gecikme süresi sağlayabilir ve büyük kapasiteli depolama, uç yapay zeka ve diğer kullanım durumları için yüksek verim elde edebilir.
USB4, 20 Gbps'ye kadar hızda iki iletim ve alım kanalını tek bir USB-C arayüzünde birleştirir.40 GbpsHer kanal yaklaşık 10 Gbps veya 20 Gbps veri hızına sahip olabilir. Çip geliştiricileri için bu veri çok önemlidir. Thunderbolt 3 modunda, her iletim ve alım kanalındaki veri hızının 10,3125 Gbps veya 20,625 Gbps olduğunu bilmeleri gerekir. Geleneksel USB modunda ise yalnızca bir iletim/alım kanalı aynı hızda çalışır.5 Gbps (USB3.0) or 10 Gbps (USB3.1)USB 3.2'nin iki kanalı ise 10 Gbps hızında çalışmaktadır.
Dayanıklılık açısından, Tip-C arayüzünün kuvvet taşıyan bileşenleri esas olarak daha güçlü ve hasara daha az eğilimli olan dış metal kasadır. Merkezi veri kanalı, hasar görmesini zorlaştıran kavisli bir kapakla korunmaktadır. Tasarım gereksinimleri şunu göstermektedir:USB Tip-C10.000'den fazla takıp çıkarma işlemine hasar görmeden dayanabilir. Günde 3 takıp çıkarma işlemi üzerinden hesaplandığında, USB Type-C arayüzü en az 10 yıl kullanılabilir.
02 USB4'ün Hızlandırılmış Dağıtımı
USB 3.2 protokolünün resmi olarak yayınlanmasının ardından, USB kuruluşu kısa bir süre içinde USB 4'ün özelliklerini duyurdu. Önceki standartlardan farklı olarak,USB 3.2USB'nin kendi protokolüne dayanan USB 3.2'nin aksine, USB 4 artık temel düzeyde USB özelliklerini benimsemiyor, bunun yerine Intel'in tamamen açıkladığı Thunderbolt 3 protokolünü benimsiyor. Bu, son birkaç on yılda USB gelişimindeki en büyük değişikliktir. Bağlantı için Type-C konektör kullanıldığında, USB 4'ün işlevleri USB 3.2'nin işlevlerinin yerini alır ve USB 2.0 eş zamanlı olarak çalışabilir. USB 4 fiziksel hattında "USB veri" iletimi için temel altyapı, USB 3.2 Enhanced SuperSpeed olmaya devam ediyor. USB 4 ile USB 3.2 arasındaki en büyük fark, USB 4'ün bağlantı odaklı olmasıdır. USB 4, tek bir fiziksel arayüzde birden fazla protokolden veri iletimini birlikte gerçekleştirmek için tünellerle tasarlanmıştır. Bu nedenle, USB 4'ün hızı ve kapasitesi dinamik olarak paylaşılabilir. USB 4, veri iletimi devam ederken diğer görüntüleme protokollerini veya ana bilgisayardan ana bilgisayara iletişimi destekleyebilir. Ek olarak, USB 4, iletişim hızını USB 3.2'nin 20 Gbps'sinden (Gen2x2) artırmıştır.40 Gbps (Gen3x2)Aynı çift şeritli, çift simpleks mimarisi üzerinde.
USB4, yalnızca yüksek hızlı USB (USB3 tabanlı) sağlamakla kalmaz, aynı zamanda DisplayPort tabanlı görüntü tünelleri ve PCIe tabanlı yükleme/depolama tünelleri de tanımlar.
Görüntü yönü: USB4'ün ekran tüneli protokolü DisplayPort 1.4a'ya dayanmaktadır. DP 1.4a'nın kendisi de desteklemektedir.8k 60Hz'de or 4k 120Hz'deUSB4 ana bilgisayarın tüm alt portlarında DisplayPort'u desteklemesi gerekir. USB 4 portunu aynı anda video ve veri iletmek için kullanıyorsanız, port bant genişliğini buna göre tahsis edecektir. Bu nedenle, video yalnızca 1080p monitörünüzü (ki bu da bir hub'dır) çalıştırmak için bant genişliğinin %20'sine ihtiyaç duyuyorsa, videonun kalan %80'i harici bir SSD'den dosya aktarmak için kullanılabilir.
PCIe tünelleri açısından: USB4 ana bilgisayarlarının PCIe desteği isteğe bağlıdır. USB4 hub'larının PCIe tünellerini desteklemesi ve dahili bir PCIe anahtarının bulunması gerekir.
USB 4 spesifikasyonunun önemli bir parçası, aynı bağlantı üzerinden video ve veri gönderirken kullanılabilir kaynak miktarını dinamik olarak ayarlama yeteneğidir. Yani, diyelim ki maksimum ...40 Gbps USB 4Harici bir SSD'den büyük dosyaları kopyalayıp 4K ekrana aktarıyorlar. Diyelim ki video kaynağı yaklaşık 12,5 Gbps hız gerektiriyor. Bu durumda, USB 4 kalan 27,5 Mbps'yi yedekleme sürücüsüne tahsis edecektir.
USB-C, Type-C portundan DisplayPort/HDMI video aktarımı yapabilme özelliği olan "alternatif modu" sunar. Ancak mevcut 3.x spesifikasyonu, kaynakları bölmek için iyi bir yöntem sağlamamaktadır. Saunders'a göre, DisplayPort alternatif modu, USB verileri ve video verileri arasındaki bant genişliğini %50/%50 oranında hassas bir şekilde bölebilirken, HDMI alternatif modu USB verilerinin eş zamanlı kullanımına izin vermez.
USB4, 40 Gbps'lik bir standart tanımlayarak, tek bir veri kablosunun birden fazla işlevi yerine getirebilmesi için bant genişliğinin dinamik olarak paylaşılmasını sağlar. USB4 ile, geleneksel USB işlevlerinin yanı sıra, tek bir hat üzerinden PCIe ve ekran verilerini aynı anda iletmek ve hatta (USB PD aracılığıyla) güç sağlamak son derece kullanışlı bir şekilde mümkündür. Gelecekte, yüksek hızlı ağlar, harici grafik kartları, yüksek çözünürlüklü ekranlar, yüksek kapasiteli yüksek hızlı depolama aygıtları veya hatta bir makine ile başka bir makine gibi çoğu çevre birimi, Type-C arayüzü üzerinden birbirine bağlanabilir. Dahası, bu cihazlar USB4 Hub'ı destekliyorsa, bu cihazlardan seri veya dallar halinde daha fazla cihaz bağlamak da son derece kullanışlıdır.
Yayın tarihi: 20 Ekim 2025
