نسخه‌ی بعدی USB که USB 4.0 است، در سال ۲۰۱۹ معرفی شد. البته نام رسمی این نسخه، USB4 است و به عبارتی بدون فاصله نوشته می‌شود. اکنون در اواخر سال ۲۰۲۰ هم خبری از پیاده‌سازی این استاندارد جدید نیست و به نظر می‌رسد که باید در سال آتی میلادی منتظر مادربوردها، لپ‌تاپ‌ها و محصولاتی با این پورت باشیم.

در ادامه به معرفی USB4 و مزایای آن نسبت به نسخه‌ی ۳ و البته USB 3.1 و USB 3.2 می‌پردازیم. با ما باشید.

برخی از لپ‌تاپ‌های جدید نظیر مک‌بوک ایر اپل با تراشه‌ی M1 و همین‌طور مدل‌های مجهز به پردازنده‌های سری Tiger Lake اینتل، از USB 4 پشتیبانی می‌کنند اما هنوز این نسخه‌ی جدید USB متداول نشده است. در بیشتر محصولات از USB 3.0 و حتی USB 2.0 که بسیار قدیمی به نظر می‌رسد، استفاده می‌شود.

مزایا و سرعت USB 4

مزایای نسخه‌های جدیدتر USB صرفاً سرعت بیشتر نیست بلکه دامنه‌ی کاربردها و قابلیت‌ها گسترده‌تر است. به صورت خلاصه مزایای USB 4 موارد زیر است:

  • افزایش سرعت و رسیدن پهنای باند به ۴۰ گیگابیت بر ثانیه که برابر با تاندربولت ۳ اینتل است. البته برای رسیدن به این سرعت، کابل دومسیره ضروری است.
  • پشتیبانی از DisplayPort Alt Mode 2.0: استاندارد USB 4 با در نظر گرفتن کاربری این پورت جهت اتصال مانیتورهای رزولوشن بالا تدوین شده و لذا از DisplayPort 2.0 نیز پشتیبانی می‌شود. به عبارت دیگر می‌توانید مانیتورها و تلویزیون‌های 8K را متصل کنید و نرخ نوسازی ۶۰ هرتز و عمق رنگ ۱۰ بیت باشد! لذا می‌توانید مانیتورهایی که از HDR10 پشتیبانی می‌کنند را با استفاده از USB 4 متصل کنید.
  • سازگاری با Thunderbolt 3 در برخی دیوایس‌ها: برخی از دیوایس‌ها که از این پورت بهره می‌برند، بسته به نظر سازنده با تاندربولت ۳ نیز سازگاری دارند و برخی دیگر خیر.
  • استفاده‌ی بهتر از منابع برای انتقال ویدیو: در این نسخه از استاندارد USB، قابلیت انتقال هم‌زمان ویدیو و دیتا وجود دارد و مدیریت پهنای باند به صورت بهینه انجام می‌شود تا مشکلی در خصوص انتقال ویدیو پیش نیاید. به عنوان مثال اگر ویدیوی 1080p حین کپی کردن سایر فایل‌ها منتقل شود، به صورت خودکار حدود ۲۰ درصد پهنای باند استفاده می‌شود و مابقی برای انتقال فایل استفاده می‌شود.

اما دقت کنید که USB 4 استانداردی در خصوص قابلیت‌ها و سرعت است. ظاهر پورت USB مسأله‌ی دیگری است. ممکن است که در ادامه به آن می‌پردازیم.

آیا USB 4 به شکل USB C است؟

پورت USB Type A که به اختصار USB A گفته می‌شود، همان پورت مستطیلی‌شکل و بزرگی است که در اغلب لپ‌تاپ‌های امروزی می‌بینیم. اما در برخی مدل‌ها، پورت کوچک و متقارن دیگری به اسم USB C وجود دارد که مشابه برخی گوشی‌ها و تبلت‌های امروزی است. استفاده از USB C با توجه به تقارن آن ساده‌تر است و از طرفی کوچک‌تر است و در محصولات باریک، کاربری بیشتری دارد.

اما در مورد USB 4 وضعیت چطور است؟ آیا از همین کلاس ابعادی پشتیبانی می‌شود؟

بنابر آنچه استاندارد شده، USB 4 از نظر ظاهری صرفاً به شکل USB Type C خواهد بود.

جای تعجب نیست که استفاده از نوع A کنار گذاشته شده است. با توجه به اینکه استاندارد USB Power Delivery که انتقال توان الکتریکی برای شارژ کردن باتری و تأمین برق وسایل پرمصرف، مبتنی بر USB Type C است، در استانداردسازی نسخه‌ی بعدی USB صرفاً از USB Type C پشتیبانی شده است. لذا وسایلی که ظاهر پورت به شکل USB A و مستطیلی باشد، قطعاً از USB 4 پشتیبانی نمی‌کنند و از طرفی متصل کردن وسایل مختلف ساده‌تر می‌شود چرا که این روزها در اغلب محصولات جدید نظیر گوشی‌ها و تبلت‌ها و مانیتورها از USB C استفاده شده است.

آشنایی با USB 4: مزایا و قابلیت‌های آن و مقایسه با USB 3

سازگاری با Thunderbolt 3 و مزایای آن

اینتل پروتکلی به اسم تاندربولت را برای انتقال سریع داده طراحی کرده است اما استفاده از آن چندان متداول نیست. در بیشتر لپ‌تاپ‌های ارزان و متوسط، از Thunderbolt 3 به کلی پشتیبانی نمی‌شود! خوشبختانه در استاندارد USB 4، سازگاری با پروتکل اینتل مدنظر قرار گرفته و سازگاری بیشتر شده است. لذا شاید تعداد لپ‌تاپ‌هایی که هم از USB 4 پشتیبانی می‌کنند و هم با تاندربولت ۳ اینتل سازگاری دارند، در آینده‌ی نزدیک افزایش پیدا کند.

اما توضیح بیشتر در خصوص مزیت تاندربولت ۳: با استفاده از تاندربولت ۳ می‌توانید کارت گرافیک اکسترنال به لپ‌تاپ‌های معمولی متصل کنید و از قدرت پردازش گرافیکی آن بهره‌مند شوید، بدون آنچه حجم و وزن لپ‌تاپ افزایش پیدا کند.

با وجود اینکه تاکنون چندین داک کارت اکسترنال توسط کمپانی‌های مختلف طراحی و روانه‌ی بازار شده، تعداد لپ‌تاپ‌ها و مادربوردهایی که از Thunderbolt 3 پشتیبانی می‌کند، کم است و عملاً این داک‌ها با استقبال خوبی روبرو نشده‌اند. در واقع تاندربولت ۳ از نظر هزینه، گران‌تر است و تولیدکنندگان ترجیح می‌دهند که برای کاهش قیمت تمام‌شده‌ی لپ‌تاپ‌ها، از کنترلرهای ساده‌ی USB استفاده کنند که طبعاً از تاندربولت ۳ اینتل پشتیبانی نمی‌کند. برای پشتیبانی از تاندربولت ۳، تراشه‌ی مجزایی لازم است.

در استاندارد USB 4 خوشبختانه سازندگان وسایل، هزینه‌ی اضافی به Intel پرداخت نمی‌کنند و می‌توانند از تاندربولت ۳ استفاده کنند. البته در استانداردسازی نسخه‌ی بعدی USB، پشتیبانی از Thunderbolt 3 یک الزام نیست. لذا ممکن است سازنده‌ای پورت USB 4 روی دیوایس تعبیه کند اما این پورت از تاندربولت ۳ پشتیبانی نکند! همه‌چیز به تصمیم سازنده بستگی دارد. لذا در خرید لپ‌تاپ دقت کنید و اگر قصد اتصال به کارت گرافیکی اکسترنال دارید، بررسی کنید که آیا از تاندربولت ۳ پشتیبانی می‌کند یا خیر.

سه سرعت متفاوت USB 4

نکته‌ی جالب در خصوص USB 4 این است که سرعت آن سه حالت مختلف دارد. حالت پایه، سرعت ۱۰ گیگابیت بر ثانیه است که شبیه به USB 3.1 و USB 3.2 است. دو سرعت بعدی ۲۰ و ۴۰ گیگابیت بر ثانیه است. طبعاً در لپ‌تاپ‌های ارزان، از سرعت پایه پشتیبانی می‌شود و در محصولات گران‌قیمت‌تر و رده‌اول، از سرعت‌های بیشتر.

دقت کنید که برای تبدیل بیت به بایت باید اعداد را بر ۸ تقسیم کنید. لذا ۴۰ گیگابیت بر ثانیه معادل ۵ گیگابایت در ثانیه است. البته بخشی از پهنای باند صرف الگوریتم چک کردن صحت انتقال داده می‌شود. لذا سرعت USB 4 حدود ۱۲۵۰ و ۲۵۰۰ و ۵۰۰۰ مگابایت بر ثانیه است.

و اما یک نکته‌ی تکراری:

برخی از افراد تصور می‌کنند که هر هارددیسکی که بخرند و از USB 3 پشتیبانی کند، سرعت آن معادل حداکثر سرعت USB 3 است. دقت کنید که حداکثر سرعت کانال ارتباطی بین هارد و کامپیوتر، توسط USB 3 مشخص می‌شود. اما حداکثر سرعت کارکرد هارددیسک، متفاوت و چند برابر کمتر است!

همه‌ی هارددیسک‌های فعلی سرعت چند برابر کمتر از سرعت USB 3 دارند و شاید هارد USB 3 شما هیچ وقت فایل‌ها را با سرعت بالاتر از ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه منتقل نکند در حالی که محدودیت سرعت USB 4 و USB 3 حدود ۶۰۰ و ۱۲۵۰ مگابایت بر ثانیه است.

انتقال بهینه‌ی سیگنال ویدیو و فایل به صورت هم‌زمان در USB 4

در نسخه‌ی 3 استاندارد USB، قابلیت اتصال هم‌زمان به مانیتور و وسایل ذخیره‌سازی فایل نظیر هارددیسک و SSD پیش‌بینی شده اما اینکه پهنای باند چطور تقسیم شود، وضعیت مطلوب و بهینه‌ای ندارد.

در استانداردسازی USB 4 با توجه به رزولوشن مانیتور و حجم دیتای موردنیاز برای انتقال سیگنال ویدیویی به آن، پهنای باند توزیع می‌شود. بخشی از پهنای باند به مانیتور اختصاص پیدا می‌کند و بخش دیگر برای انتقال فایل استفاده می‌شود و البته شیوه‌ی تقسیم پهنای باند، بهینه و منطقی است.

توان الکتریکی بالا برای شارژ سریع وسایل

در حال حاضر برخی وسایل مجهز به پورت USB C، از استانداردی به اسم USB Power Delivery پشتیبانی می‌کنند و به موجب آن، انتقال توان الکتریکی حداکثر ۱۰۰ وات! پشتیبانی می‌شود. لذا می‌توانید باتری وسایلی نظیر لپ‌تاپ، گوشی و تبلت را با سرعت بالا شارژ کنید، البته اگر آن وسیله‌ی خاص، از شارژ سریع باتری پشتیبانی کند.

در نسخه‌ی جدید استاندارد USB هم از استاندارد USB Power Delivery سخن به میان آمده اما این بار پشتیبانی از USB Power Delivery الزامی است. لذا پشتیبانی از انتقال توان الکتریکی حداکثر ۱۰۰ وات، می‌بایست در طراحی وسایل مجهز به USB 4 لحاظ شود و در غیر این صورت تأییدیه‌ی رسمی دریافت نمی‌کنند.

 

USB 4 با USBهای قدیمی سازگار است

شاید وسایلی دارید که به پورت USB 2.0 و USB 3.0 تجهیز شده و می‌خواهید این وسایل را به وسایل جدید متصل کنید. خوشبختانه سازگاری USB 4 با نسخه‌های قدیمی‌تر USB مدنظر قرار گرفته و مشکلی وجود ندارد. البته شاید برای متصل کردن وسایل، نیازی به کابل و تبدیل‌های خاص داشته باشید که موضوع دیگری است.

دقت کنید که اگر وسیله‌ای که به USB 2.0 مجهز است را به پورت USB 4 متصل کنید، سرعت ذاتی خود وسیله افزایش پیدا نمی‌کند. به عنوان مثال یک فلش‌درایو کم‌سرعت USB 2.0، حتی در صورت اتصال به پورت USB 3.0 و USB 4، سرعت پایینی خواهد داشت.

نکته‌ی دیگر این است که می‌توانید از کابل‌های قدیمی و تبدیل USB C به USB A برای اتصال وسایل مختلف استفاده کنید. اما دقت کنید که اگر وسیله‌ای بسیار سریع باشد و کابل بی‌کیفیتی استفاده کنید، سرعت انتقال داده و همین‌طور سرعت انتقال انرژی الکتریکی برای شارژ کردن باتری، به آنچه کابل موردبحث پشتیبانی می‌کند، محدود می‌شود. بنابراین برای اتصال وسایل جانبی بسیار سریع یا بسیار پرمصرف، از کابل‌های قدیمی و کم‌کیفیت استفاده نکنید.

آشنایی با USB 4: مزایا و قابلیت‌های آن و مقایسه با USB 3