यूएसबी ४ परिचय

यूएसबी ४ परिचय

USB4 ही USB4 स्पेसिफिकेशनमध्ये निर्दिष्ट केलेली USB प्रणाली आहे. USB डेव्हलपर्स फोरमने २९ ऑगस्ट २०१९ रोजी त्याची आवृत्ती १.० रिलीज केली. USB4 चे पूर्ण नाव युनिव्हर्सल सिरीयल बस जनरेशन ४ आहे. ते इंटेल आणि अॅपल यांनी संयुक्तपणे विकसित केलेल्या डेटा ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान "थंडरबोल्ट ३" वर आधारित आहे. USB4 चा डेटा ट्रान्समिशन स्पीड ४० Gbps पर्यंत पोहोचू शकतो, जो नवीनतम रिलीज झालेल्या USB 3.2 (Gen2×2) च्या वेगापेक्षा दुप्पट आहे.

मागील USB प्रोटोकॉल मानकांप्रमाणे, USB4 ला USB-C कनेक्टरची आवश्यकता असते आणि वीज पुरवठ्यासाठी USB PD चा आधार आवश्यक असतो. USB 3.2 च्या तुलनेत, ते डिस्प्लेपोर्ट आणि PCI एक्सप्रेस बोगदे तयार करण्यास अनुमती देते. हे आर्किटेक्चर अनेक टर्मिनल डिव्हाइस प्रकारांसह एकच हाय-स्पीड लिंक गतिमानपणे सामायिक करण्याची पद्धत परिभाषित करते, जे प्रकार आणि अनुप्रयोगानुसार डेटा ट्रान्समिशन सर्वोत्तम हाताळू शकते. USB4 उत्पादनांना 20 Gbit/s च्या थ्रूपुटला समर्थन देणे आवश्यक आहे आणि 40 Gbit/s च्या थ्रूपुटला समर्थन देऊ शकते. तथापि, बोगदा ट्रान्समिशनमुळे, मिश्रित डेटा ट्रान्समिट करताना, जरी डेटा 20 Gbit/s च्या दराने ट्रान्समिट केला जात असला तरीही, वास्तविक डेटा ट्रान्समिशन दर USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2) पेक्षा जास्त असू शकतो.

USB4 दोन आवृत्त्यांमध्ये विभागले गेले आहे: 20Gbps आणि 40Gbps. बाजारात उपलब्ध असलेले USB4 इंटरफेस असलेले डिव्हाइस थंडरबोल्ट 3 ची 40Gbps गती किंवा 20Gbps ची कमी आवृत्ती देऊ शकतात. जर तुम्हाला सर्वाधिक ट्रान्समिशन गती असलेले डिव्हाइस खरेदी करायचे असेल, म्हणजेच 40Gbps, तर खरेदी करण्यापूर्वी स्पेसिफिकेशन तपासणे चांगले. हाय-स्पीड ट्रान्समिशनची आवश्यकता असलेल्या परिस्थितींसाठी, योग्य USB 3.1 C TO C निवडणे अत्यंत महत्वाचे आहे कारण ते 40Gbps दर साध्य करण्यासाठी प्रमुख वाहक आहे.

USB4 आणि Thunderbolt 4 मधील संबंधांबद्दल बरेच लोक गोंधळलेले आहेत. खरं तर, Thunderbolt 4 आणि USB4 दोन्ही Thunderbolt 3 च्या अंतर्निहित प्रोटोकॉलवर आधारित आहेत. ते एकमेकांना पूरक आहेत आणि सुसंगत आहेत. सर्व इंटरफेस टाइप-सी आहेत आणि दोघांसाठी कमाल वेग 40 Gbps आहे.

सर्वप्रथम, आपण ज्या USB4 केबलचा उल्लेख करत आहोत ते USB चे ट्रान्समिशन स्टँडर्ड आहे, जे USB ट्रान्समिशनच्या कामगिरी आणि कार्यक्षमतेशी संबंधित एक प्रोटोकॉल स्पेसिफिकेशन आहे. USB4 हे या स्पेसिफिकेशनचे "चौथे पिढी" म्हणून समजले जाऊ शकते.

१९९४ मध्ये कॉम्पॅक, डीईसी, आयबीएम, इंटेल, मायक्रोसॉफ्ट, एनईसी आणि नॉर्टेल यासारख्या अनेक कंपन्यांनी संयुक्तपणे यूएसबी ट्रान्समिशन प्रोटोकॉल प्रस्तावित आणि विकसित केला होता. ११ नोव्हेंबर १९९४ रोजी तो यूएसबी व्ही०.७ आवृत्ती म्हणून प्रसिद्ध झाला. नंतर, या कंपन्यांनी १९९५ मध्ये यूएसबीचा प्रचार आणि समर्थन करण्यासाठी यूएसबी इम्प्लीमेंटर्स फोरम नावाची एक ना-नफा संस्था स्थापन केली, जी परिचित यूएसबी-आयएफ आहे आणि यूएसबी-आयएफ आता यूएसबी मानकीकरण संस्था आहे.

१९९६ मध्ये, USB-IF ने अधिकृतपणे USB1.0 स्पेसिफिकेशन प्रस्तावित केले. तथापि, USB1.0 चा ट्रान्समिशन रेट फक्त १.५ Mbps होता, कमाल आउटपुट करंट ५V/५००mA होता आणि त्या वेळी, USB ला सपोर्ट करणारी खूप कमी पेरिफेरल उपकरणे होती, त्यामुळे मदरबोर्ड उत्पादक क्वचितच मदरबोर्डवर थेट USB इंटरफेस डिझाइन करत असत.

▲यूएसबी १.०

सप्टेंबर १९९८ मध्ये, USB-IF ने USB १.१ स्पेसिफिकेशन जारी केले. यावेळी ट्रान्समिशन रेट १२ Mbps पर्यंत वाढवण्यात आला आणि USB १.० मधील काही तांत्रिक तपशील दुरुस्त करण्यात आले. कमाल आउटपुट करंट ५V/५००mA राहिला.

एप्रिल २००० मध्ये, USB २.० मानक सादर करण्यात आले, ज्याचा ट्रान्समिशन दर ४८० Mbps होता, जो ६०MB/s आहे. तो USB १.१ च्या ४० पट आहे. कमाल आउटपुट करंट ५V/५००mA आहे आणि तो ४-पिन डिझाइन स्वीकारतो. USB २.० आजही वापरात आहे आणि ते सर्वात जास्त काळ टिकणारे USB मानक म्हणता येईल.

USB 2.0 पासून सुरुवात करून, USB-IF ने नाव बदलण्यात त्यांची "अद्वितीय प्रतिभा" दाखवली.

जून २००३ मध्ये, USB-IF ने USB चे स्पेसिफिकेशन्स आणि मानके बदलली, USB १.० ला USB २.० लो-स्पीड आवृत्ती, USB १.१ ला USB २.० फुल-स्पीड आवृत्ती आणि USB २.० ला USB २.० हाय-स्पीड आवृत्ती असे बदलले.

तथापि, या बदलाचा त्यावेळच्या सध्याच्या परिस्थितीवर फारसा परिणाम झाला नाही, कारण USB 1.0 आणि 1.1 मुळात ऐतिहासिक टप्प्यातून बाहेर पडले आहेत.

नोव्हेंबर २००८ मध्ये, इंटेल, मायक्रोसॉफ्ट, एचपी, टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स, एनईसी आणि एसटी-एनएक्सपी सारख्या उद्योगातील दिग्गजांचा समावेश असलेल्या यूएसबी ३.० प्रमोटर ग्रुपने यूएसबी ३.० मानक पूर्ण केले आणि ते सार्वजनिकरित्या प्रसिद्ध केले. अधिकृत नाव "सुपरस्पीड" होते. यूएसबी प्रमोटर ग्रुप मुख्यत्वे यूएसबी मालिका मानकांच्या विकास आणि सूत्रीकरणासाठी जबाबदार आहे आणि मानके अखेर व्यवस्थापनासाठी यूएसबी-आयएफकडे सोपवली जातील.

USB 3.0 चा कमाल ट्रान्समिशन रेट 5.0 Gbps पर्यंत पोहोचतो, जो 640MB/s आहे. कमाल आउटपुट करंट 5V/900mA आहे. ते 2.0 शी पूर्णपणे सुसंगत आहे आणि फुल-डुप्लेक्स डेटा ट्रान्समिशनला समर्थन देते (म्हणजेच, ते एकाच वेळी डेटा प्राप्त आणि पाठवू शकते, तर USB 2.0 हाफ-डुप्लेक्स आहे), तसेच त्यात चांगले पॉवर व्यवस्थापन क्षमता आणि इतर वैशिष्ट्ये आहेत.

USB 3.0 मध्ये 9-पिन डिझाइन आहे. पहिले 4 पिन USB 2.0 सारखेच आहेत, तर उर्वरित 5 पिन विशेषतः USB 3.0 साठी डिझाइन केलेले आहेत. म्हणून, तुम्ही पिनवरून ते USB 2.0 आहे की USB 3.0 आहे हे ठरवू शकता.

जुलै २०१३ मध्ये, यूएसबी ३.१ रिलीज करण्यात आला, ज्याचा ट्रान्समिशन स्पीड १० जीबीपीएस (१२८० एमबी/सेकंद) होता, जो सुपरस्पीड+ असल्याचा दावा करत होता आणि जास्तीत जास्त स्वीकार्य वीज पुरवठा व्होल्टेज २० व्ही/५ ए पर्यंत वाढवण्यात आला, जो १०० वॅट आहे.

USB 3.0 च्या तुलनेत USB 3.1 चे अपग्रेड देखील खूप स्पष्ट होते. तथापि, काही काळानंतर, USB-IF ने USB 3.0 चे नाव USB 3.1 Gen1 आणि USB 3.1 चे नाव USB 3.1 Gen2 असे ठेवले.

या नाव बदलामुळे ग्राहकांना त्रास झाला कारण अनेक बेईमान व्यापाऱ्यांनी पॅकेजिंगमध्ये फक्त USB 3.1 ला सपोर्ट करणारे उत्पादने Gen1 किंवा Gen2 हे न दर्शवता चिन्हांकित केले. खरं तर, दोघांचे ट्रान्समिशन परफॉर्मन्स बरेच वेगळे आहे आणि ग्राहक चुकून सापळ्यात अडकू शकतात. म्हणूनच, बहुतेक ग्राहकांसाठी हे नाव बदलणे वाईट होते.

सप्टेंबर २०१७ मध्ये, USB 3.2 लाँच करण्यात आले. USB Type-C अंतर्गत, ते डेटा ट्रान्समिशनसाठी ड्युअल 10 Gbps चॅनेलना समर्थन देते, ज्याचा वेग 20 Gb/s (2500 MB/s) पर्यंत आहे आणि कमाल आउटपुट करंट अजूनही 20V/5A आहे. इतर पैलूंमध्ये किरकोळ सुधारणा आहेत.

▲USB नाव बदलण्याची प्रक्रिया

तथापि, २०१९ मध्ये, USB-IF ने आणखी एक नाव बदलले. त्यांनी USB 3.1 Gen1 (जे मूळ USB 3.0 होते) चे नाव USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (जे मूळ USB 3.1 होते) चे नाव USB 3.2 Gen2 आणि USB 3.2 चे नाव USB 3.2 Gen 2×2 असे ठेवले.

आता आणि भविष्य: USB4 ची पुढे जाणारी झेप

आता आपण USB4 वर पोहोचलो आहोत, चला या नवीन प्रोटोकॉल मानकातील अपग्रेड आणि सुधारणांवर एक नजर टाकूया. सर्वप्रथम, हे “3″ वरून “4″ पर्यंतचे क्रॉस-जनरेशन अपग्रेड असल्याने, सुधारणा लक्षणीय असायला हवी.

आम्ही गोळा केलेल्या सर्व माहितीच्या आधारे, USB4 ची नवीन वैशिष्ट्ये खालीलप्रमाणे सारांशित केली आहेत:

१. ४० Gbps चा कमाल ट्रान्समिशन स्पीड:

ड्युअल-चॅनेल ट्रान्समिशनद्वारे, USB4 ची सैद्धांतिक कमाल ट्रान्समिशन स्पीड 40 Gbps पर्यंत पोहोचण्यास सक्षम असावी, जी थंडरबोल्ट 3 (खाली "थंडरबोल्ट 3" म्हणून संदर्भित) सारखीच आहे.

खरं तर, USB4 मध्ये तीन ट्रान्समिशन स्पीड असतील: 10 Gbps, 20 Gbps आणि 40 Gbps. म्हणून जर तुम्हाला सर्वाधिक ट्रान्समिशन स्पीड असलेले, म्हणजेच 40 Gbps असलेले डिव्हाइस खरेदी करायचे असेल, तर खरेदी करण्यापूर्वी तुम्ही स्पेसिफिकेशन तपासले पाहिजेत.

२. थंडरबोल्ट ३ इंटरफेसशी सुसंगत:

काही (सर्व नाही) USB4 डिव्हाइस थंडरबोल्ट 3 इंटरफेसशी सुसंगत असू शकतात. म्हणजेच, जर तुमच्या डिव्हाइसमध्ये USB4 इंटरफेस असेल, तर थंडरबोल्ट 3 डिव्हाइसला बाहेरून कनेक्ट करणे देखील शक्य असू शकते. तथापि, हे अनिवार्य नाही. ते सुसंगत आहे की नाही हे डिव्हाइस उत्पादकाच्या वृत्तीवर अवलंबून आहे.

३. डायनॅमिक बँडविड्थ रिसोर्स अॅलोकेशन क्षमता:

जर तुम्ही डिस्प्ले कनेक्ट करण्यासाठी आणि डेटा ट्रान्सफर करण्यासाठी USB4 पोर्ट वापरत असाल, तर पोर्ट परिस्थितीनुसार संबंधित बँडविड्थ वाटप करेल. उदाहरणार्थ, जर व्हिडिओला 1080p डिस्प्ले चालविण्यासाठी फक्त 20% बँडविड्थची आवश्यकता असेल, तर उर्वरित 80% बँडविड्थ इतर कामांसाठी वापरली जाऊ शकते. USB 3.2 आणि मागील युगांमध्ये हे शक्य नव्हते. त्यापूर्वी, USB चा वर्किंग मोड वळण घेण्याचा होता.

४. सर्व USB4 डिव्हाइसेस USB PD ला सपोर्ट करतील.

यूएसबी पीडी म्हणजे यूएसबी पॉवर डिलिव्हरी (यूएसबी पॉवर ट्रान्समिशन), जो सध्याच्या मुख्य प्रवाहातील जलद चार्जिंग प्रोटोकॉलपैकी एक आहे. हे यूएसबी-आयएफ संस्थेने देखील तयार केले आहे. हे स्पेसिफिकेशन उच्च व्होल्टेज आणि करंट प्राप्त करू शकते, जास्तीत जास्त पॉवर ट्रान्समिशन १०० वॅट पर्यंत पोहोचते आणि पॉवर ट्रान्समिशनची दिशा मुक्तपणे बदलता येते.

USB-IF च्या नियमांनुसार, सध्याच्या USB PD चार्जिंग इंटरफेसचे मानक स्वरूप USB Type-C असावे. USB Type-C इंटरफेसमध्ये, दोन पिन आहेत, CC1 आणि CC2, जे PD कम्युनिकेशन कॉन्फिगरेशन चॅनेलसाठी वापरले जातात.

५. फक्त USB Type-C इंटरफेस वापरता येतो.

वरील वैशिष्ट्यासह, आपल्याला हे देखील कळणे स्वाभाविक आहे की USB4 फक्त USB टाइप-सी कनेक्टरद्वारे ऑपरेट करू शकते. खरं तर, केवळ USB PDच नाही तर USB-IF च्या इतर नवीनतम मानकांमध्ये देखील ते फक्त Type-C ला लागू आहे.

६. मागील प्रोटोकॉलशी बॅकवर्ड कंपॅटिबल असू शकते

USB4 हे USB 3 आणि USB 2 डिव्हाइसेस आणि पोर्टसह एकत्र वापरले जाऊ शकते. म्हणजेच, ते मागील प्रोटोकॉल मानकांशी सुसंगत असू शकते. तथापि, USB 1.0 आणि 1.1 समर्थित नाहीत. सध्या, या प्रोटोकॉलचा वापर करणारे इंटरफेस बाजारातून जवळजवळ गायब झाले आहेत.

अर्थात, USB4 डिव्हाइसला USB 3.2 पोर्टशी जोडताना, ते 40 Gbps च्या वेगाने प्रसारित होऊ शकत नाही. आणि जुन्या पद्धतीचा USB 2 इंटरफेस फक्त USB4 इंटरफेसशी जोडलेला असल्याने वेगवान होणार नाही.