USB4我们所知道的一切，包括苹果支持

为全新一代 USB 做好准备。于 2019 年首次宣布，“USB4”（官方拼写缺少一个空格，但我们在本文中使用一个来反映读者搜索的方式）终于出现在一些出货的计算机中，包括苹果新的 M1 驱动的 iMac，它的M1-基于 Macbook和 Mac Mini 以及配备Intel 第 11 代 Tiger Lake笔记本电脑的笔记本电脑。目前，您不会发现大量以 USB 4 销售的设备，但新一代 USB 4 供电的扩展坞和外围设备正在逐渐涌入。

USB 4 有望带来许多好处，包括更快的传输速度、更好的视频带宽管理以及与 Thunderbolt 3 的可选兼容性。

在 PC 和外围设备供应商使用一系列令人困惑的 USB 版本号来推销其产品的市场中，新标准的想法似乎势不可挡。然而，也有很多值得期待的地方。这是您需要了解的有关 USB 4 的所有信息。

USB 4 的主要优点

与之前版本的 USB 相比，新的 USB 4 标准具有三个主要优势。

40 Gbps 最高速度：通过使用双通道数据线，设备能够以高达 40 Gbps 的速度运行，与 Thunderbolt 3 的速度相同。数据在两组四个双向通道中传输。

DisplayPort Alt Mode 2.0： USB 4通过其替代模式支持 DisplayPort 2.0 。DisplayPort 2.0 可以支持 60 Hz 的 8K 分辨率和 HDR10 颜色。DisplayPort 2.0 可以使用高达 80 Gbps 的速度，这是 USB 数据可用量的两倍，因为它以一个方向（向显示器）发送所有数据，因此可以同时使用所有八个数据通道。

与 Thunderbolt 3 设备兼容：部分（但不一定是所有）USB 4 实施也适用于 Thunderbolt 3 设备。

更好的视频、PCIe 资源分配： 代替其他接口接管连接的替代模式，USB 4 设备可以使用称为“协议隧道”的过程，该过程同时发送 DisplayPort、PCIe 和 USB 数据包，同时相应地分配带宽.因此，如果视频只需要 20% 的带宽来驱动同时也是集线器的 1080p 显示器，那么其他 80% 将免费用于从可以通过 USB 协议或 PCIe 运行的外部 SSD 传输文件。

将使用Type-C端口

这几乎是不言而喻的：USB 4 只能在 Type-C 连接器上运行。不要指望看到带有老式 A 型端口的 USB 4 设备或集线器。这并不奇怪，因为 USB Power Delivery 等其他最新标准仅适用于 Type-C。例如，如果您使用适配器连接到 A 型 5 Gbps USB 3 端口，速度和功率将降至最低公分母。

可选兼容Thunderbolt 3

英特尔在宣布已将 Thunderbolt 3 协议提供给 USB Promoter Group 时成为新闻，允许具有 USB 4 端口的设备可能与 Thunderbolt 3 设备和 USB 4 设备连接到 Thunderbolt 3。这对每个人来说都是个好消息，尤其是笔记本电脑想要通过连接 eGPU（外接显卡）玩游戏的用户。

尽管市面上有许多 Thunderbolt 3 eGPU，但很少有笔记本电脑和台式机配备 Thunderbolt 3，而且几乎没有主板支持开箱即用的 Thunderbolt 3。由于 Thunderbolt 是英特尔标准，因此您不会在任何采用 AMD 技术的计算机上找到它。Thunderbolt 3 的实施成本也比标准 USB 高，因为它不是开放标准并且需要额外的芯片。所以今天，如果你想要一个 eGPU 或一个超高速的 Thunderbolt 3 存储驱动器，你的计算机选择非常有限。

使用 USB 4，设备和主机制造商无需向英特尔支付任何专利费，因此大规模采用的机会更大。但是，有一个问题：Thunderbolt 兼容性不是 USB 4 规范的必需部分，因此制造商不必实施它。您最终可能会购买带有 USB 4 的笔记本电脑，但发现它无法与您的Razer Core X图形扩展坞一起使用。

“我们确实希望 PC 供应商广泛支持 Thunderbolt 向后兼容性，因为他们需要的大部分内容已经内置到 USB 4 设计中，”USB 实施者论坛主席 Brad Saunders 说。“它基于相同的技术，所以我们确实预计会有很高的采用率，但手机专家可能会选择不添加他们需要向后兼容的额外部分。”

到目前为止，Apple 正在宣传其 M1 计算机具有 Thunderbolt 3 / USB 4 端口，而戴尔 XPS 13 等新款 Tiger Lake 笔记本电脑表示它们支持 USB 4 / Thunderbolt 4。不幸的是，尽管有这些端口，但新款 Mac 不支持无法使用外部 GPU。

但是，请务必记住，Thunderbolt 3 和 Thunderbolt 4 是英特尔的标志认证计划，制造商需要花费时间和金钱。因此，虽然 USB 4 供电的计算机可以与 40 Gbps 设备甚至标记为 Thunderbolt 的设备一起使用，但如果未通过认证，它可能不会被列为支持 Thunderbolt。

这也是有道理的，例如，电话或平板电脑供应商可以通过不提供 40 Gbps 传输速度或不支持传输 PCIe 数据来节省资金。您不会（也不能）将手机连接到 eGPU 或性能最佳的外部 SSD。

USB 4 的两种速度

虽然它可以达到高达 40 Gbps 的理论速度，但并非所有 USB 设备或主机都支持该标准。预计手机和 Chromebook 等更小、更便宜的设备将使用 20 Gbps 版本的 USB 4，这仍然比您今天从大多数笔记本电脑获得的 USB 3.x 5 Gbps 连接快很多（尽管 10 和 20 Gbps USB 3.2 连接确实存在）。如果您想要最快的 USB 4 连接，请务必查看规格。

USB 4 标签不会使用版本号

那么您如何知道您购买的设备是否兼容 USB 4？制造商可能会在其规格表中提及 USB 4，但 USB-IF 的徽标计划纯粹关注连接的传输速度，即 20 或 40 Gbps。

您将在零售包装上以及偶尔在设备本身上看到的认证标志将被标记为 USB 20 Gbps 或 USB 40 Gbps 或旁边带有 20 或 40 的 USB 三叉戟标志。

现在，重要的是要注意还有一个 SuperSpeed USB 20 Gbps 标准，技术上是 USB 3.2，它没有 USB 4 的其他功能。但是，它会有一个不同的标志。

另外值得一提的是，市面上数以百万计的USB产品中，有很多都没有USB-IF的官方认证，根本无法使用这些标识。因此，尽管该组织尽了最大努力，您仍可能会看到很多产品在其产品说明中使用术语 USB 4。

擅长在视频和数据之间共享带宽

USB 4 规范的很大一部分是协议隧道，当您通过同一连接发送视频和数据时动态调整可用资源量的能力。因此，假设您拥有最高 40 Gbps 的 USB 4，并且您正在输出到 4K 显示器，同时从外部 SSD 复制大量文件。并且让我们规定视频源需要大约 12.5 Gbps。在这种情况下，USB 4 会将剩余的 27.5 Mbps 分配给您的备份驱动器。

USB-C 引入了“替代模式”，能够从 Type-C 端口传输 DisplayPort / HDMI 视频，但当前的 3.x 规范并未提供分割资源的好方法。根据 Saunders 的说法，DisplayPort alt 模式可以将 USB 数据和视频数据之间的带宽精确地分成 50/50，而 HDMI alt 模式根本不允许同时传输 USB 数据。

然而，通过协议隧道，USB 4 将 DisplayPort、PCIe 或 USB 作为数据包发送，因此可以控制资源分配。

“使用 USB SuperSpeed，我们在架构上没有足够的灵活性，无法通过连接器以组合方式真正管理这两种不同的带宽 [数据和视频]，”Saunders 说。“因此，这确实针对不同应用程序类型之间的更大可扩展性进行了优化。”

所有 USB 4 主机都支持 USB PD

虽然目前一些 USB Type-C 设备支持 USB 供电 (USB PD) 标准以向高功率设备供电，但并非所有设备都支持。每个 USB 4 设备和主机都必须符合 USB PD，这允许更高的功率和更好的电源管理。

USB PD 理论上可以提供高达 100 瓦的功率，但充电设备不必支持那么大的功率。因此，无法保证给定的 USB 4 端口会提供或占用特定笔记本电脑运行所需的数量，但您可以期望它符合规范。

向后兼容旧设备

所有世代 USB 的最佳之处在于它们能够很好地协同工作。USB 4 可与 USB 3 和 USB 2 设备及端口配合使用。不过，不用说，您只能获得连接最薄弱部分的速度和功能。当您将 USB 4 设备连接到 USB 3.2 端口时，它无法以 40 Gbps 的速度传输，而老式 USB 2 端口也不会仅仅因为您将它连接到全新的 USB 4 备份驱动器而突然变得更快.

您的旧数据线将以最大速度工作

您现有的 USB 数据线和适配器可与 USB 4 配合使用，但与其他所有向后兼容的产品一样，它们只能以最大额定速度运行。因此，如果您有可以 5 Gbps 运行的 USB 3.2 数据线，即使您使用它来将 USB 4 端口连接到 USB 4 设备，您也只能达到 5 Gbps。要获得 Thunderbolt 3 支持，您可能需要 Thunderbolt 3 数据线。

Thunderbolt 4 是具有所有装饰的 USB 4

与此同时，我们看到了 USB 4 的出现，英特尔的 Thunderbolt 4 正在上市，但这两个标准实际上并不存在竞争关系。要让计算机或外围设备通过 Thunderbolt 4 认证，制造商必须获得英特尔的认证，证明它能够支持 USB 4 的所有功能，包括 Thunderbolt 3 支持。

Thunderbolt 4 只不过是一个标签，证明该设备已由英特尔以制造商的一定费用签署。如果您看到一款产品宣传 Thunderbolt 4 支持，它的真正含义是它是 USB 4，具有 40 Gbps 连接性和与 Thunderbolt 3 设备的向后兼容性。但是，正如我们所见，即使是兼容“Thunderbolt 3”的新款 Apple MacBook Pro 等计算机也可能无法与 Thunderbolt 3 eGPU 一起使用。

“Thunderbolt 4 是一个品牌计划，”桑德斯说。“而品牌计划，正如英特尔所传达的那样，实际上是 USB 4，具有一些要求，它支持所有高端功能，其中一些是可选的。”

制造成本将高于 USB 3.2

大规模采用的一个障碍是 USB 4 的额外成本。虽然我们不知道 PC 和设备供应商增加 USB 4 连接性的确切成本，但我们知道它需要比当前最新标准更昂贵的组件, USB 3.2。

“我认为它的性能将低于 Thunderbolt，但就产品开发人员的实际材料成本而言，它不会像 SuperSpeed 那样便宜，”Saunders 说。“这需要很多门才能做到，而且该产品仍然可以完成所有 SuperSpeed 的工作。”

桑德斯补充说，他希望成本能迅速下降。但是，我们猜测成本差异会将 USB 4 推向更高端的 PC，至少一开始是这样。

为什么USB 4正式拼写为“USB4”（无空格）

与 USB 的所有其他版本不同，新规范的正式拼写版本号前没有空格。虽然我们认为大多数人可能会把它写成 USB 4，但正式名称是 USB4。USB Promoter Group 首席执行官 Brad Saunders 解释说，他删除空格的目的是将焦点从版本号转移到品牌名称上。

“我现在试图发出的信号之一是，我们不打算进入 4.0、4.1、4.2 那种迭代路径，”他告诉我们。“而且我们不希望它与产品相关联并用作差异化因素。. . 我们想让它尽可能简单。”

USB 3.x规范已经填满了不同的版本号，包括USB 3.0、USB 3.1 Gen 1、USB 3.1 Gen 2和四个不同版本的USB 3.2，此外还有USB PD和USB PD等可选功能的有无。交替模式。但 Saunders 告诉我们，这些数字实际上是针对开发人员的，他希望原始设备制造商在营销他们的产品时使用更简单的术语，如“SuperSpeed USB”。

也许是因为担心营销人员向消费者抛出太多数字，Saunders 表示该组织不打算使用版本号进行规范更新。因此，即使两年内出现更快的迭代，它也可能仍被称为 USB 4，但速度数字在后面（我们想象 USB 4 80 Gbps）。他和他的团队还没有决定品牌战略，因此 USB 4 可能还有一个营销名称。就像 USB 3.x 被称为“超高速 USB”一样，USB 4 最终可能会有自己的绰号（我们建议使用“Super Duper Speed USB”）。

“我希望这是一个明确的区别。USB 4 是自己的架构，有自己的一组速度，尽量不要为每一种速度都受困于这些点释放，”他说。“如果它进展得更快，我们就会拥有更快的认证和品牌版本。”