USB4 时代正式开启，有哪些大变化？

USB 4在2019年9月推出后，销声匿迹了一段时间，直到最近苹果更新电脑产品线，首度支持了USB 4接口，让USB 4再次登上热门。USB 4到底是什么？相比之前的USB2.0和USB3.0等又带来了哪些优势？一起往下看…

一、USB接口的发展历程

首先我们以最快速度梳理一下USB的发展历程，直接看下表即可。

→ USB接口和HDMI接口一样，发展至今，根据不同的使用对象，其接口版本也是五花八门，横跨2.0到3.2各种版本。

但是到了USB 4，则完全发生了翻天覆地的大变化。

二、USB4 的【嫁接式】诞生记

前身：说到USB 4，自然必须得说一下英特尔和苹果合作推出的雷电协议，整合了DisplayPort协议和PCI-Express协议，推出了雷电1和雷电2接口，但都是市场反响不大。

扩大：虽然都是龙头企业，USB作为通用接口之一，英特尔和苹果的影响力还是有限。所以到了雷电3，英特尔选择将协议交给了USB-IF协会，2019年USB 3.2在自己基础上整合了雷电3协议，但是依然使用USB3.2的名称。

确立：因为相比USB 3.2，下一代传输速度翻倍到了40Gbps，于是顺利成章，直接升级为USB4，成为了全球通用的接口协议。

→ 可以说，USB 4算是嫁接而来，既有雷电接口的优势，又搭上了USB原本的优势，所以它也有单通道和双通道模式，支持搭载USB PD快充协议。

三、USB4 的带宽分配

这一部分比较关键，USB 4最多分配22Gbps的贷款用于数据传输，最少18G的带宽用于支持显示。

可以连接分辨率5120x2880(5k)，刷新率60Hz，色深30bit的显示器，剩下18Gbps的带宽用于传输数据。

可以连接两个分辨率4096x2160(4k)，刷新率60Hz，色深30bit的视频，剩下8Gbps的带宽用于传输数据。

四、USB4 的构成元件

主要构成元件有三个路由器(Router)、适配器(Adapter)以及TMU(Time Management Unit，时间管理单元)。

路由器：将隧道协议转换成USB4封包传送，并透过TMU来作时间同步。主要由USB Host内建的Connection Manager 来侦测及管理。

适配器：主要功能为路由器与外部元件沟通的媒介，进行协定转换。

TMU：使用分布式时间管理单元(TMU)，在路由器间做时间同步。

五、USB 4连接器和线缆

USB 4只采用USB Type-C连接器。为什么还是Type-C接口呢，原因在诞生记里也说过，它不仅支持正反插，还支持数据传输、视频输出，更有PD快充，通过USB PD标准，输出功率最高可达100W (20V/5A)。

USB 4线缆分为主动式线缆和被动式线缆：

接大尺寸萤幕，或是VR应用需要较长的线缆，可选择主动式线缆；

被动线缆，可支援的被动线缆长度由USB 3.2 Gen2的1公尺，降为USB 4 Gen3的0.8公尺。

六、USB4 的应用

（1）USB4如果只传输USB 3.2数据，占用20Gbps带宽。如果接支持USB 3.2 Gen 2x2的移动硬盘，速度明显会比我们过去用的USB 3.0快很多。

（2）USB4可以输出高清视频和数据，比如可以接双4k 60Hz显示器或单个5k 60Hz显示器，还因为支持PCIe协议，可以外接显卡、固态硬盘，扩展坞等。

（3）USB4高速通道如果只传输视频，可以占用80Gbps的带宽，支持到DP 2.0。可以进行8k 60Hz分辨率，30bit颜色深度的高清显示。

（4）USB4支持USB PD快充，最高可以达到100W功率充电。