USB4标准及其对设计的影响

USB4是下一代USB数据规范，增加了接口带宽并支持其他协议共享物理接口，共享USB接口的最大协议是英特尔的Thunderbolt，自2000年以来，USB-IF一直在系统地提高接口的吞吐量，以满足客户不断增长的数据需求。从2000年的USB 2.0开始，到2013年的USB 3.2，USB数据速率已从480Mbps扩展到20Gbps，目前市场最火的USB4更是将数据速率到40Gbps吞吐量，今天我们一起深入了解USB4标准及其对设计的影响 （科普：USB4规范解读合集)

从USB 3.2开始，USB-IF引入了x2功能的概念，支持在Type-C连接器的两个超高速对上进行通信。USB4向后完全兼容现有的USB3.2和USB2.0接口，通过把增加通道数和提高接口速度相结合的方式。

USB4从以前的USB数据规范中分离出来，充分利用USB Type-C连接器和USB PD协议来配置和初始化数据链路，而不是像前几代那样使用USB数据线。进行此更改后，USB 4确实需要一个USB Type-C连接器和USB PD，由于与USB Type-C和PD的集成，这些规范需要更新以与USB4一致，大多数更新是添加USB4特定指令和字段，如USB4的输入和退出指令、标识支持USB4电缆的字段以及允许USB引脚用于识别和配置有源电路以支持更高数据速率的规定。

那么这对设计产生什么影响？对于当前使用USB3.2和/或Thunderbolt的设计，USB4是个有吸引力的升级，值得详细研究,如果你的USB3.2设计使用的是Type-A连接器，则需要切换到USB Type-C并选择1个USB PD控制器以实施USB4，英特尔及安森美半导体都开始全系列实施USB4的控制器（Intel准备推出三款USB4控制器,USB4 将成为主流）对于已经使用Type-C连接器的设计，将需对USB PD控制器更新，以实施USB4所需的新指令，对于使用USB供电和/或基本连接的设计，USB4几乎没有影响，随着Intel完全开放雷电技术授权并推出USB4控制器，二者将从协议底层整合在一起，互相受益：USB 4可以借助雷电3获得再次翻番、媲美雷电3的传输速度40Gbps，以及高达100W的供电能力；雷电则可以借助USB，加速自己的普及，USB4将成主流接口趋势看来是势不可挡，更多终端产品设计将应用更多的USB4标准靠拢。