USB-IF Die neueste USB-Namenskonvention besagt, dass die ursprünglichen USB3.0- und USB3.1-Standards nicht mehr verwendet werden. Alle USB3.0-Standards heißen USB3.2. In den USB3.2-Standards wird die alte USB 3.0/3.1-Schnittstelle vollständig integriert In den USB3.2-Standard heißt die USB3.1-Schnittstelle USB3.2 Gen 2 und die ursprüngliche USB3.0-Schnittstelle heißt USB3.2 Gen 1. Unter Berücksichtigung der Kompatibilität beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit von USB3.2 Gen 1 5 Gbit/s, USB3.2 Die Übertragungsgeschwindigkeit von Gen2 beträgt 10 Gbit/s, die Übertragungsgeschwindigkeit von USB3.2 Gen2x2 beträgt 20 Gbit/s, sodass die neuen Spezifikationsdefinitionen von USB3.1 Gen1 und USB3.0 als eine Sache verstanden werden können, der Name jedoch unterschiedlich ist.Unter Gen1 und Gen2 versteht man, dass die Kodierungsmethode unterschiedlich ist, die Bandbreitennutzung unterschiedlich ist und Gen1 und Gen1x2 intuitiv unterschiedliche Kanäle sind.Derzeit ist bekannt, dass viele High-End-Motherboards über eine USB3.2Gen2x2-Schnittstelle verfügen, einige über eine TYPE-C-Schnittstelle, einige über eine USB-Schnittstelle und die aktuelle TYPE-C-Schnittstelle ist größtenteils .Der Unterschied zwischen Gen1 und Gen2, Gen3
Vergleich von USB3.2 und dem neuesten USB4
1. Übertragungsbandbreite: USB 3.2 ist bis zu 20 Gbit/s, während USB4 40 Gbit/s beträgt.
2. Übertragungsprotokoll: USB 3.2 überträgt Daten hauptsächlich über das USB-Protokoll oder konfiguriert USB und DP über den DP-Alt-Modus (alternativer Modus).USB4 kapselt USB 3.2-, DP- und PCIe-Protokolle durch Tunneling-Technologie in Pakete und sendet diese gleichzeitig.
3. DP-Übertragung: Kann DP 1.4 unterstützen.USB 3.2 konfiguriert die Ausgabe über DP Alt Mode;Neben der Konfiguration der Ausgabe über den DP Alt Mode (Alternativmodus) kann USB4 auch DP-Daten über USB4-Tunneling-Protokollpakete extrahieren.
4, PCIe-Übertragung: USB 3.2 unterstützt kein PCIe, USB4 unterstützt.PCIe-Daten werden über USB4-Tunneling-Protokollpakete extrahiert.
5, TBT3-Übertragung: USB 3.2 wird nicht unterstützt, USB4 wird unterstützt, dh über USB4-Tunnelprotokollpakete zum Extrahieren von PCIe- und DP-Daten.
6, Host zu Host: Kommunikation zwischen Host und Host, USB3.2 wird nicht unterstützt, USB4 wird unterstützt.Hauptsächlich unterstützt USB4 das PCIe-Protokoll, um diese Funktion zu unterstützen.
Hinweis: Tunneling kann als eine Technik zum Kombinieren von Daten aus verschiedenen Protokollen angesehen werden, wobei Header zur Unterscheidung von Typen verwendet werden.
Bei USB 3.2 erfolgt die Übertragung von DisplayPort-Video und USB 3.2-Daten auf unterschiedlichen Kanaladaptern, während bei USB4 DisplayPort-Video, USB 3.2-Daten und PCIe-Daten auf demselben Kanal übertragen werden können, was den größten Unterschied zwischen beiden darstellt.Um Ihr Verständnis zu vertiefen, können Sie sich die folgende Abbildung ansehen.
USB4-Kanäle kann man sich als Fahrspuren vorstellen, die verschiedene Fahrzeugtypen passieren können, und USB-Daten, DP-Daten und PCIe-Daten kann man sich als unterschiedliche Fahrzeuge vorstellen.Auf derselben Spur fahren verschiedene Autos geordnet und USB4 überträgt verschiedene Arten von Daten auf demselben Kanal.USB3.2-, DP- und PCIe-Daten werden zunächst zusammengefasst, über denselben Kanal gesendet, an die Geräte des jeweils anderen gesendet und dann in drei verschiedene Datentypen aufgeteilt.
Definition der USB3.2-Kabelstruktur
In der USB 3.2-Spezifikation wird der Hochgeschwindigkeitscharakter von USB Typ-C voll ausgenutzt.USB Typ-C verfügt über zwei Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungskanäle mit den Namen (TX1+/TX1-, RX1+/RX1-) und (TX2+/TX2-, RX2+/RX2-). Bisher verwendete USB 3.1 nur einen der Kanäle zur Datenübertragung , und der andere Kanal existierte als Backup.In USB 3.2 können bei Bedarf beide Kanäle aktiviert werden und die maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Gbit/s pro Kanal erreicht werden, sodass die Summe 20 Gbit/s beträgt. Bei Verwendung der 128b/132b-Kodierung kann die tatsächliche Datengeschwindigkeit etwa 2500 MB/s erreichen ist direkt doppelt so hoch wie der heutige USB 3.1.Erwähnenswert ist, dass die Kanalumschaltung von USB 3.2 völlig nahtlos erfolgt und keine besondere Bedienung durch den Benutzer erfordert.
USB3.1-Kabel werden genauso behandelt wie USB 3.0.Impedanzsteuerung: Die Impedanz der SDP-abgeschirmten Differenzleitung wird auf 90 Ω ±5 Ω und die der Single-Ended-Koaxialleitung auf 45 Ω ±3 Ω gesteuert.Die Verzögerung innerhalb des Differentialpaars beträgt weniger als 15 ps/m, der Rest der Einfügedämpfung und andere Indikatoren stimmen mit USB3.0 überein, und die Kabelstruktur wird entsprechend den Funktionen und Kategorien der Anwendungsszenarien und Anforderungen ausgewählt: VBUS: 4 Drähte, um den Strom von Spannung und Strom sicherzustellen;Vconn: Bietet im Gegensatz zu VBUS nur einen Spannungsbereich von 3,0 bis 5,5 V;Versorgen Sie nur den Chip des Kabels mit Strom;D+/D-: USB 2.0-Signal, um das Vorwärts- und Rückwärtsstecken zu unterstützen, gibt es auf der Buchsenseite zwei Signalpaare;TX+/- und RX+/-: 2 Signalsätze, 4 Signalpaare, unterstützen Vorwärts- und Rückwärtsinterpolation;CC: Signale konfigurieren, Quelle-Terminal-Verbindungen bestätigen und verwalten;SUB: Erweitertes Funktionssignal, verfügbar für Audio.
Wenn die Impedanz der abgeschirmten Differenzleitung auf 90 Ω ± 5 Ω geregelt wird, wird die Koaxialleitung verwendet, die Signalerdung erfolgt über den abgeschirmten GND und die Single-Ended-Koaxialleitung wird auf 45 Ω ± 3 Ω geregelt, allerdings mit unterschiedlichen Kabellängen Die Einsatzszenarien der Schnittstelle bestimmen die Auswahl der Kontakte und die Auswahl des Kabelaufbaus.
USB 3.2 Gen 1x1 – SuperSpeed, 5 Gbit/s (0,625 GB/s) Datensignalisierungsrate über 1 Spur mit 8b/10b-Kodierung, dasselbe wie USB 3.1 Gen 1 und USB 3.0.
USB 3.2 Gen 1x2 – SuperSpeed+, neue Datenrate von 10 Gbit/s (1,25 GB/s) über 2 Lanes mit 8b/10b-Kodierung.
USB 3.2 Gen 2x1 – SuperSpeed+, 10 Gbit/s (1,25 GB/s) Datenrate über 1 Spur mit 128b/132b-Kodierung, dasselbe wie USB 3.1 Gen 2.
USB 3.2 Gen 2x2 – SuperSpeed+, neue Datenrate von 20 Gbit/s (2,5 GB/s) über 2 Lanes mit 128b/132b-Kodierung.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. Juli 2023