USB4 و هر آنچه در مورد آن می دانیم

برای رو‌به‌رو شدن با نسل کاملا جدیدی از حافظه‌های فلش آماده شوید! گروه توسعه‌دهنده‌ی استاندارد USB اخیرا اعلام کرده است که در حال کار روی نسل جدیدی از این استاندارد با نام USB4 است. جزئیات نهایی این استاندارد جدید و دستگاه‌های سازگار با این استاندارد احتمالا در سال جاری میلادی معرفی خواهد شد. USB4 علاوه‌بر بهره‌مندی از سرعت بیشتر برای انتقال اطلاعات، با استاندارد تاندربولت ۳ نیز سازگار خواهد بود.

با وجود ۴ ورژن مختلف USB 3.2، دو ورژن USB 3.1، انواع مختلفی از کانکتورها و گونه‌های فراوان درگاه‌های شارژ، معرفی نوع جدیدی از استاندارد USB شاید کمی بیش از حد به نظر بیاید! اما خوب است بدانید، این تکنولوژی، هنوز هم بسیار جای پیشرفت دارد. در ادامه، همه‌ی آنچه را که در مورد USB4 لازم است بدانید، عنوان خواهیم کرد.

مهم‌ترین مزیت‌های USB4

استاندارد جدید یواس‌بی ۴، نسبت‌ به استانداردهای قبلی، سه مزیت اصلی دارد:

سرعت ۴۰ گیگابیت بر ثانیه: با استفاده از کابل‌های دوخطی، دستگاه‌های مجهز به USB4، قادر خواهند بود سرعت انتقال داده‌ی مشابه با تاندربولت ۳، یعنی ۴۰ گیگابیت بر ثانیه را فراهم آورند.

سازگار با دستگاه‌هایی با استاندارد تاندربولت ۳: برخی از درگاه‌های USB4، نه همه‌ی آن‌ها، با دستگاه‌های مجهز به استاندارد Thunderbolt 3، سازگار خواهند بود.

تخصیص بهتر منابع برای ویدئو: اگر برای انتقال هر دو نوع داده‌ی ویدیویی و غیرویدیویی به‌صورت همزمان از USB4 استفاده کنید، باتوجه‌به حجم داده‌ها، درگاه پهنای باند مشخصی را برای انجام هر کار اختصاص می‌دهد. برای مثال، اگر انتقال ویدئو به یک مانیتور با رزولوشن Full HD، به ۲۰ درصد پهنای باند شما نیاز داشته باشد، ۸۰ درصد باقیمانده، به سایر کارها تخصیص پیدا می‌کند.

USB4 از کانکتورهای تایپ C استفاده می‌کند

طبیعی است که این استاندارد جدید، از درگاه‌های Type-C استفاده کند. قاعدتا نمی‌توانیم با درگاه‌های قدیمی Type-A از استاندارد USB4 استفاده کنیم. استانداردهای جدید دیگر مانند استاندارد USB Power Delivery هم تنها قادر به استفاده از پورت نوع C هستند. اگر از درگاه نوع A به همراه مبدل‌ها استفاده کنید، مسلما سرعت انتقال داده افت خواهد کرد.

سازگار با درگاه تاندربولت ۳

طبق اعلام اینتل (Intel)، سازنده‌ی درگاه تاندربولت ۳، این شرکت از حق انحصاری این فناوری فوق‌سریع انتقال اطلاعات، صرف‌نظر کرده‌ است و برای سازگاری کامل USB4 با تاندربولت ۳ آن را در اختیار سازمان توسعه‌دهنده‌ی استاندارد USB قرار داده است. این مطلب، خبر خوبی برای همه‌ی کاربران، به‌خصوص افرادی است که می‌خواهند با استفاده از کارت گرافیک خارجی (eGPU)، به بازی با لپ‌تاپ بپردازند. با اینکه کارت‌های گرافیک‌ خارجی وجود دارند که مجهز به تاندربولت ۳ هستند، اما لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌های محدودی موجودند که از این درگاه پشتیبانی کنند. از آن‌جایی که تاندربولت ۳، استانداردی ساخته شده به دست اینتل است، طبیعتا، در هیچ یک از محصولات AMD، شاهد این درگاه نخواهیم بود. از طرفی، تاندربولت ۳، گران‌قیمت است؛ زیرا، علاوه‌بر حق انحصاری اینتل، برای استفاده در محصولات مختلف، وجود تراشه‌ی اختصاصی، الزامی است. بنابراین، اگر خواهان استفاده از eGPU هستید، رایانه‌ها و لپ‌تاپ‌هایی که می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید بسیار محدودند. اما به‌زودی و با معرفی USB4، اکثر تولیدکنندگان، می‌توانند بدون پرداخت حق امتیازی به اینتل و با استفاده از استاندارد USB4 از تاندربولت ۳ نیز بهره‌مند شوند. البته باید توجه داشت که سازگاری با تاندربولت ۳، بخشی از ویژگی‌های اصلی USB4 نیست و ممکن است در دستگاه‌هایی نتوانیم از استاندارد تاندربولت ۳ استفاده کنیم. البته، برد ساندرز، مدیر گروه تولیدی USB، اظهار داشته، این شرکت در تلاش است تا اکثر رایانه‌های مجهز به USB4، از تاندربولت ۳ نیز پشتیبانی کنند.

از گفته‌های برد ساندرز، اینگونه بر می‌آید که نهاد توسعه‌دهنده‌ی USB، امیدوار است سازندگان رایانه‌ها، به سازگاری محصولاتشان با استاندارد تاندربولت ۳ نیز توجه کنند تا کاربران با مشکلی رو‌به‌رو نشوند. البته همان‌طور که عنوان شد، هر شرکتی که بخواهد محصولش را به‌عنوان محصولی سازگار با استاندارد تاندربولت ۳، معرفی کند، ملزم به پرداخت حق امتیاز به اینتل است. حال باید دید شرکت‌های مختلف چه سیاستی را در پیش می‌گیرند.

۳ سرعت مختلف برای USB4

استاندارد USB4، سرعت اسمی ۴۰ گیگابیت بر ثانیه را دارا است؛ البته، مسلما همه‌ی دستگاه‌ها، نمی‌توانند به این سرعت بیشینه دست یابند. آنطوری که برد ساندرز گفته است، USB4 با سه سرعت مختلف ۱۰، ۲۰ و ۴۰ گیگابیت بر ثانیه در دستگاه‌های مختلف، اطلاعات را منتقل می‌کند. برای محصولات ارزان‌قیمت‌تری مانند موبایل‌ها و کروم‌بوک‌ها، سرعت‌های پایین‌تر و برای لپ‌تاپ‌های گران‌قیمت، سرعت‌های بالاتر موجود خواهد بود. هنگام خریدن ایندستگاه‌های باید این مولفه را بررسی کرد.

توزیع پهنای باند بین ویدئو و داده

یکی از مشخصه‌های مهم استاندارد USB4، توزیع پویای پهنای باند در انتقال همزمان داده و ویدئو است. برای مثال اگر پهنای باند شما ۴۰ گیگابیت بر ثانیه باشد و شما همزمان در حال پخش یک ویدئو ۴K و انتقال داده از یکSSD خارجی باشید، در صورتی که پخش ویدئو به ۱۲.۵ گیگابیت بر ثانیه پهنای باند نیاز داشته باشد، ۲۷.۵ گیگابیت بر ثانیه‌ی باقیمانده صرف انتقال داده‌ها می‌شود. استاندارد USB-C تا حدودی این کار را انجام می‌‌دهد؛ اما، مشکل این استاندارد آن است که تخصیص پهنای باند تنها به‌صورت مساوی صورت می‌گیرد.

USB4 از استاندارد USB PD پشتیانی می‌کند

با آنکه برخی از USB Type-C هایی که امروزه از آن‌ها استفاده می‌کنیم، از استاندارد USB Power Delivery پشتیبانی می‌کنند، اما همه‌ی آن‌ها این ویژگی را ندارند. این در حالی است که استاندارد جدید USB4 از USB PD کاملا پشتیبانی می‌کند. لازم به ذکر است USB PD، استانداردی است که با استفاده از آن می‌توان انرژی الکتریکی را به دستگاه‌هایی با مصرف بالا منتقل کرد.

USB PD، قادر است تا توان اسمی ۱۰۰ واتی را برای دستگاه‌های مختلف فراهم کند؛ اما، این دستگاه‌ها ممکن است قادر به دریافت این مقدار توان نباشند. بنابراین شاید نتوان با استفاده از USB4 یک نوت‌بوک را شارژ کرد، اما می‌توان امیدوار بود که برخی دستگاه‌ها این امکان را فراهم آورند.

USB4، سازگار با نسخه‌های قبلی USB

نکته‌ی حائز اهمیت در مورد نسل‌های مختلف USB، این است که نسل‌های جدیدتر، از استانداردهای قدیمی‌تر پشتیبانی می‌کنند. البته باید توجه داشت که همواره سرعت انتقال داده متناسب با ضعیف‌ترین نسل است. به این معنا که مثلا هنگام استفاده از درگاه‌های USB 2 و USB 4 سرعتی متناسب با درگاه USB 2 در اختیار خواهیم داشت.

همچنین، انتقال داده ازطریق درگاه USB 4 با استفاده از کابل‌های قدیمی‌تر، با حداکثر سرعت کابل قدیمی انجام می‌شود. برای مثال اگر حداکثر سرعت کابل شما ۵ Gbps باشد، نمی‌توان سرعت بیشتری را انتظار داشت.

شرکت سازنده‌ی USB، در میانه‌ی سال ۲۰۱۹، مشخصات USB4 را اعلام می‌کند اما تا سال ۲۰۲۰ شاهد این محصول در بازار نخواهیم بود. بنا به‌گفته‌ی مدیرعامل نهاد توسعه‌دهنده‌ی استاندارد USB، برد ساندرز، معمولا و پس از معرفی فناوری جدید، توسعه‌ی محصولی جدید بین ۱۲ تا ۱۸ ماه زمان نیاز خواهد داشت. اما مدت زمانی‌که طول می‌کشد، تا دستگاه‌های مجهز به USB 4 تولید و عرضه شوند، از این هم طولانی‌تر خواهد بود. همان‌طور می‌دانید USB C در سال ۲۰۱۴ معرفی شد؛ اما، حتی همین امروز هم برخی دستگا‌ه‌ها از این فناوری پشتیبانی نمی‌کنند.

اطلاعات دقیقی در مورد هزینه‌های استفاده از USB 4 در دستگاه‌های مختلف در دست نیست؛ اما، چیزی که واضح است، هزینه‌ی بیشتر استفاده از USB 4 در مقایسه‌ با USB 3.2 است. برد ساندرز، عنوان کرده، قیمت USB 4، از تاندربولت ۳ کمتر خواهد بود، اما احتمالا به‌دلیل قیمت بالا، در ابتدا تنها شاهد استفاده‌ی این استاندارد در دستگاه‌های پرچم‌دار و گران‌قیمت خواهیم بود.

USB 4 یا USB4؛ مسئله این است!

نسخه‌های قبلی محصولات USB، به‌صورت USB 3.x نام‌گذاری می‌شدند؛ برای مثال USB 3.2. اما بنا به‌گفته‌ی ساندرز، این شرکت احتمالا این روش نام‌گذاری را برای نسل جدید فناوری خود در پی نمی‌گیرد. علت این امر، مسائل مربوط‌به برندینگ و بازاریابی است. وجود نام‌های متعددی مانند USB 3.1، USB 3.2 و ... می‌تواند برای کاربران گیج کننده باشد. نسل جدید USB ها تنها با نام USB4 عرضه می‌شود. البته ممکن است استراتژی‌های دیگری نیز در پیش گرفته شود؛ برای مثال، سرعت آن‌ها نیز در ادامه آورده شود: USB4 ۴۰ Gbps. هر چند که شاید به‌طور کلی از عدد برای این نام‌گذاری استفاده نشود؛ مثلا چیزی شبیه SuperSpeed USB.

جمع‌بندی

هنوز هم نکات فراوانی وجود دارد که در مورد USB4 نمی‌دانیم؛ باید چند ماه دیگر صبر کرد تا به‌طور رسمی، جزئیات این استاندارد معرفی شود. هر چند تا عرضه‌ی محصولات بهره‌مند از این فناوری، هنوز فاصله‌ی زیادی داریم و احتمالا برای یافتن USB4 در بازار باید حداقل تا اواخر ۲۰۲۰، یا حتی ۲۰۲۱ صبر کرد.