USB-IF 近年来真的相当热闹，除了从 USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2 一路改名改制，今年 Intel 强势主导的 Thunderbolt 3 也将会是下一世代选用重点之一，如今 USB4 1.0 版规范正式于 USB-IF 网站推出，不仅速度更快，也要加强宣传 Type-C，以及 Type-C 传输内容功能多样化。
USB-IF 近日终于公布 USB4 1.0 版规范，实体界面连接埠同样抛弃使用已久的 Type-A、Type-B，改采 Type-C 形式，Type-C 支援单通道、双通道传输模式，且 USB4 最快速度将从 USB 3.2 的 Gen2×2 20Gbps 提升至 Gen3×2 40Gbps。此外为向下相容，USB 2.0 High Speed 世代以前的讯号传输仍自行独立，不包在 USB4 封包里一同传输（Gen2 要求传输路径总插入损失于 5GHz 不得超过 17.5dB、Gen3 则是于 10GHz 不得超过 15dB，对线材品质有更高的要求）。
▲ USB4 系统架构图，可见到 USB 2.0 讯号采用独立路径传输。
另外一项较重要的改革，则是 USB4 变更为 Tunnel 隧道式协定，USB4 封包不仅能传递自己的资料，USB3、DisplayPort、PCIe 讯号也能包入 USB4 封包传输，共享最高 40Gbps 传输带宽。
▲ USB4 可使用 1 对线材（SBTX / SBRX）与 1 个旁通通道（用以初始化 USB4 连结与管理）进行单通道传输，亦可透过 2 对线材与 1 个旁通通道进行双通道传输。
▲ USB3 讯号透过隧道方式于 USB4 结构的传输路径图。
▲ PCIe 讯号透过隧道方式于 USB4 结构的传输路径图。
▲ DispalyPort 1.4a 讯号同样透过 USB4 隧道式协定进行传输，仅在左端讯号输入与右端讯号输出采用 DisplayPort 规范。
与前一世代相同，USB4 主机端不一定要支援所有的功能集，但最少需要支援 Gen2×2 20Gbps 以及 DisplayPort Alt Mode，其余 PCIe 控制器、Gen3×2 40Gbps 在主机端则是选用功能。
主机端 Thunderbolt 3 支援性部分，USB4 同样将其定位在选用功能集，采用 Thunderbolt Alt Mode 方式传输，支援 Gen2 10.3125Gbps 与 Gen3 20.625 Gbps，不过要求 USB4 集线器需于所有 DFP（Downstream Facing Port）加入与 Thunderbolt 3 的交互相容性。因此过去 Type-C 连接埠功能标示不清，让人摸不着头绪的情形，依然会发生在 USB4 规格之中（注：DisplayPort Alt Mode 和 Thunderbolt Alt Mode 另行定义于 USB Type-C Specification）。
▲ USB4 沟通与各项功能层的对应图。
这份 USB4 1.0 版规范由数个大公司共同签署发表，包含苹果、HP、Intel、Microsoft、Renesas、STMicroelectronics、Texas Instruments，由于芯片制造与整合需要一段时间，最快有望于 2020 年下半年见到第一批支援 USB4 规范的产品上市，且仍需等待 USB-IF 公布 USB4 图像标志。
（本文由 T客邦 授权转载；首图来源：Flickr/Maurizio Pesce CC BY 2.0）
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