USB4™连接器与线缆重点提要

USB-Implementers Forum(USB-IF)于2019年9月3日正式发布USB4™ 的规格,主要更新为依据现有USB3.2 及USB2.0 架构做补充,来建构新一代USB。USB4™ 的架构基于Thunderbolt™的协议规范(该规范由Intel贡献给USBPromoter Group),最高传输速率由原本USB3.2 的20Gbps(10G x2),增加ㄧ倍到40Gbps(20G x2),并可同时传送多个资料及影像。

由上述的特性,不难发现USB4™ 的逻辑架构与网络架构极其相似。以固定的框架与物理层承载不同的协议封包,其中可包含资料与影像封包,并以地址(Address)标注每个封包确保正确传输。因此,USB4™ 逐渐摆脱传统USB Host 与USB Device 的功能限制,USB4™使用点对点的传输方式。此设计对于未来再提升传输速度与功能来说预留了极大的弹性。

USB4新功能3个重点

1.    USB4只採用USB Type-C 连接器。USB4讯号採双通道传输。而过去的连接器如USB Type-A或Micro-B,仅支援单通道传输,无法支持USB4。

2.    USB传输速度最快支持40G (20Gbps x2),并可同时传送DisplayPort影音。旨在将多种协议组合到单个物理接口,可以动态共享USB4 架构的整体速度和性能。

3.    向下相容USB 2.0与USB 3.2 及支持Thunderbolt 3

USB4 连接器与线缆3大重点

1.    USB4只採用USB Type-C 连接器。

2.    USB4Cable被动线缆,可支持的被动线缆长度由USB 3.2 Gen2的1米,降为USB4 Gen3的0.8米。

3.    若需较长的线缆,如连接大尺寸萤幕,或是VR应用,可使用主动式线缆。USB4主动式线缆为含有Repeater元件(如Re-timer,Re-driver等主动元件)的线缆,及光纤线缆等。可支持的主动式线缆长度最长为5米, 而光纤线缆最长可以支持50米。

由上述特点能得知,USB4介面複杂且带宽倍增、还支持最高100W供电。USB4除了产品设计和以往USB3的产品在架构上的差异,加上高频信号在PCB及连接器上的衰减,须更关注高频阻抗匹配,在开发阶段确保传输的信号品质。为了达到产品品质上的追求,让产品能更兼容地准备好进入市场,测试环节就格外重要,相较USB3系列的线缆或连接器来说,USB4针对讯号品质新增了测试项目,以确保线缆及连接器质量更好更兼容。

目前GRL能提供预测试的服务,若您需要任何技术支持或测试服务,请联系。

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