40 Gbps Hızdan, Dinamik Bant Genişliğinden Tam İşlevli Tek Kablo Bağlantısına USB4'e Giden Kapsamlı Kılavuz
USB4'ün ortaya çıkışından bu yana, ilgili bilgileri paylaşmak için çok sayıda makale ve bağlantı yayınladık. Ancak popülerliği o kadar yüksek ki, dünyanın dört bir yanındaki insanlar USB4 pazarını merak ediyor. USB 1.0'ın ilk dönemlerinden ve 1,5 Mbps veri aktarım arayüzünden bu yana, USB birçok nesilden geçti. USB 1.0, USB 2.0 ve USB 3.0 gibi birçok teknik özellik ortaya çıktı ve arayüz şekilleri ve tasarım şemaları arasında USB Type-A, USB Type-B ve şu anda en yaygın kullanılan USB Type-C vb. yer aldı. USB4 yalnızca daha hızlı bir aktarım hızına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda daha iyi uyumluluğa da sahiptir (geriye dönük uyumluluğu, yani daha düşük sürümlerle uyumluluğu destekler). Neredeyse tüm cihazları daha verimli bir şekilde bağlayabilir ve şarj edebilir. Telefonunuz, bilgisayarınız, monitörünüz, yazıcınız vb. USB4'ü destekliyorsa, teorik olarak cihazları bağlamak için yalnızca USB4'ü destekleyen bir veri kablosuna ihtiyacınız vardır ve bu da ev ofisinizi çok daha kullanışlı hale getirir. Artık çeşitli arayüz dönüştürme kabloları satın almanıza gerek yok. Bu nedenle USB4, çalışma modumuzu daha çeşitli ve kullanışlı hale getirebilir. Ayrıca USB4'ün bir diğer dikkat çekici özelliği ise yapay zeka hesaplamasını destekleyen uç cihazlarda uygulanmasının beklenmesi.
01 USB4 ve USB3.2
USB 3.2, USB-IF kuruluşu tarafından yayınlanan yeni bir standarttır. Aslında Eylül 2017 gibi erken bir tarihte tanıtılmıştır. Teknik açıdan bakıldığında USB 3.2, USB 3.1'in bir iyileştirmesi ve tamamlayıcısıdır. Temel değişiklik, veri aktarım hızının 20 Gbps'ye yükseltilmesi ve arayüzün hala aynı standartta olmasıdır.Tip-CUSB 3.1 döneminde geliştirilen bu şema artık Tip-A ve Tip-B arayüzlerini desteklemiyor. Hem USB4 hem de USB3.2, Tip-C arayüzleri kullanır, ancak USB4 çok daha karmaşıktır. USB4, aynı bağlantıdaki aynı Tip-C arayüzü üzerinden ana bilgisayardan ana bilgisayara, PCI Express® (PCIe®), DisplayPort ses/görüntü ve USB verilerinin eş zamanlı iletimini ve alımını destekler. İki USB4 ana bilgisayarı, ana bilgisayardan ana bilgisayara tünel üzerinden IP veri paketlerini paylaşabilir; DisplayPort ve USB tünel iletimi, ses, video, veri ve gücün aynı arayüz üzerinden iletilebileceği anlamına gelir ve bu da USB3.2 kullanmaktan çok daha hızlıdır. Ayrıca, PCIe tünel iletimi yüksek bant genişliği, düşük gecikme süresi sağlayabilir ve yüksek kapasiteli depolama, uç yapay zeka ve diğer kullanım durumları için yüksek verim sağlayabilir.
USB4, 20 Gbps'ye kadar hıza sahip tek bir USB-C arayüzünde iki iletim ve alım kanalını birleştirir ve40 Gbpsve her kanal yaklaşık 10 Gbps veya 20 Gbps veri hızına sahip olabilir. Yonga geliştiricileri için bu veri çok önemlidir. Thunderbolt3 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 şu hızda çalışır:5 Gbps (USB3.0) or 10 Gbps (USB3.1)USB3.2'nin iki kanalı ise 10 Gbps hızında çalışıyor.
Dayanıklılık açısından, Type-C arayüzünün kuvvet taşıyan bileşenleri, esas olarak daha güçlü ve hasara daha az dayanıklı olan dış metal kasadır. Merkezi veri kanalı, hasar görmesini zorlaştıran yay şeklinde bir kapakla korunmaktadır. Tasarım gereksinimleri,USB Tip-C10.000'den fazla takıp çıkarmaya zarar vermeden dayanabilir. Günde 3 takıp çıkarma esas alınarak 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 teknik özelliklerini duyurdu. Önceki standartların aksine,USB 3.2USB'nin kendi protokolüne dayanan USB 4, artık temel düzeyde USB özelliklerini değil, Intel'in tamamen açıkladığı Thunderbolt 3 protokolünü benimsiyor. Bu, son birkaç on yılda USB'nin gelişimindeki en büyük değişiklik. Bağlantı için bir Type-C konektörü kullanıldığında, USB4'ün işlevleri USB 3.2'nin işlevlerinin yerini alıyor ve USB 2.0 aynı anda çalışabiliyor. USB 3.2 Gelişmiş Süper Hız, USB 4 fiziksel hattında "USB veri" iletimi için temel altyapı olmaya devam ediyor. USB4 ve USB 3.2 arasındaki en büyük fark, USB4'ün bağlantı odaklı olmasıdır. USB4, tek bir fiziksel arayüzde birden fazla protokolden gelen verileri ortak olarak iletmek için tünellerle tasarlanmıştır. Böylece, USB4'ün hızı ve kapasitesi dinamik olarak paylaşılabilir. USB4, veri iletimi devam ederken diğer ekran protokollerini veya ana bilgisayardan ana bilgisayara iletişimi destekleyebilir. Ayrıca, USB4, USB 3.2'nin 20 Gbps (Gen2x2) hızındaki iletişim hızını40 Gbps (3x2 Nesil)Aynı çift şeritli, çift simpleks mimarisinde.
USB4, yalnızca yüksek hızlı USB'yi (USB3'e dayalı) sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda DisplayPort'a dayalı görüntü tünellerini ve PCIe'ye dayalı yükleme/depolama tünellerini de tanımlıyor.
Görüntü yönü: USB4'ün görüntü tüneli protokolü DisplayPort 1.4a'ya dayanmaktadır. DP 1.4a'nın kendisi şunları destekler:60 Hz'de 8k or 120 Hz'de 4kUSB4 ana bilgisayarının tüm alt akış bağlantı noktalarında DisplayPort'u desteklemesi gerekir. USB 4 bağlantı noktasını aynı anda video ve veri iletmek için kullanırsanız, bağlantı noktası bant genişliğini buna göre tahsis eder. Dolayısıyla, videonun 1080p monitörünüzü (aynı zamanda bir hub'dır) çalıştırmak için bant genişliğinin yalnızca %20'sine ihtiyacı varsa, videonun kalan %80'i harici bir SSD'den dosya aktarmak için kullanılabilir.
PCIe tünelleri açısından: USB4 ana bilgisayarlarının PCIe desteği isteğe bağlıdır. USB4 hub'ları PCIe tünellerini desteklemeli ve dahili bir PCIe anahtarı bulunmalıdır.
USB 4 spesifikasyonunun önemli bir parçası, aynı bağlantı üzerinden video ve veri gönderirken kullanılabilir kaynak miktarını dinamik olarak ayarlayabilme özelliğidir. Yani, varsayalım ki maksimum40 Gbps USB 4ve harici bir SSD'den büyük dosyaları kopyalayıp 4K ekrana aktarıyorlar. Video kaynağının yaklaşık 12,5 Gbps hız gerektirdiğini varsayalım. Bu durumda, USB 4 kalan 27,5 Mbps'yi yedekleme sürücüsüne tahsis edecektir.
USB-C, DisplayPort/HDMI videolarını Type-C bağlantı noktasından iletme olanağı sağlayan "alternatif mod"u sunar. Ancak mevcut 3.x spesifikasyonu, kaynakları bölmek için iyi bir yöntem sunmamaktadır. Saunders'a göre, DisplayPort alternatif modu, bant genişliğini USB verileri ve video verileri arasında tam olarak 50/50 oranında bölebilirken, HDMI alternatif modu USB verilerinin aynı anda kullanılmasına izin vermez.
USB4, bant genişliğinin dinamik olarak paylaşılmasını sağlayarak tek bir veri kablosunun birden fazla işlevi yerine getirebilmesini sağlayan 40 Gbps standardını tanımlar. USB4 ile, geleneksel USB işlevlerinin yanı sıra tek bir hat üzerinden aynı anda PCIe ve ekran verisi iletmek ve hatta (USB PD aracılığıyla) çok kolay bir şekilde güç sağlamak mümkündür. Gelecekte, ister yüksek hızlı ağlar, ister harici grafik kartları, yüksek çözünürlüklü ekranlar, ister yüksek kapasiteli yüksek hızlı depolama aygıtları, isterse bir makineden diğerine olsun, çoğu çevresel aygıt bir Type-C arayüzü aracılığıyla birbirine bağlanabilir. Dahası, bu aygıtlar USB4 Hub kullanırsa, bu aygıtlardan seri veya dallı olarak daha fazla aygıt bağlayabilirsiniz ki bu son derece kullanışlıdır.
Gönderim zamanı: 20-Eki-2025
