USB 4——全面兼容雷电3

在USB 3.2正式协议公布之后,USB组织又在很短的时间内预告了有关USB 4规格的内容。和之前USB 3.2等标准基于USB自家协议不同的是,USB 4在基础协议上不再采用USB规范,转而采用英特尔彻底公开的雷电3规范,这也是USB数十年发展中最大的一次改变。

英特尔的雷电3规范发布于2015年。以当时的技术水平来看,雷电3相当先进甚至激进,其支持最高40Gbps的速度以及100W的供电能力,还支持HMDI 2.0(4K@60Hz)或者DisplayPort 1.2(5K@60Hz)的视频输出,这样一来显示器也可以使用雷电3接口规格。

在外观接口上面,雷电3和USB Type-C采用完全兼容的物理设计,可以互相插拔,但是雷电3的接口上会带一个雷电的小Logo,借此以显示和实际支持USB 3.1规范、数据传输速度较低的USB Type-C接口的区别。

毫不夸张地说,雷电3的传输带宽和相关规格是非常强大的,甚至远胜于同期的USB规范,即使是目前所公布的最新USB 3.2规范也无法达到雷电3接口的标准。那么,这是不是意味着雷电3接口就天下无敌了呢?事实并不是这样的。从2015年公布规范开始,雷电3和相关接口的推广就不是很顺利,主要原因就一个字——贵。

▲未来USB Type-C接口的新规范在纳入雷电3的技术后将兼容几乎目前所有应用场景

由于雷电3和相关传输技术属于英特尔的专利,因此厂商使用这个接口必须向英特尔缴纳相应的专利使用费。另一点非常重要的内容是,雷电3为了达到如此高的速度必须使用专用的芯片,英特尔为此也推出了数款芯片对外销售,因此价格自然不会便宜。

另外,使用雷电3接口的设备还需要经过英特尔的认证,自然又需要一定的时间成本和一笔额外的费用支出。这样一来,雷电3接口的使用门槛就无形之中被抬高了很多,相比几乎免费开放的USB标准来说,雷电3接口就有点曲高和寡了。

一个典型例证就是,从2015年到现在,也只有463款设备获得了英特尔的认证,可见其发展速度并不令人满意。甚至有部分厂商在第一代产品中支持了雷电3接口,反而又在第二代产品中以普及率、授权费用等问题“倒退”回USB标准,令人唏嘘。

为了进一步加速雷电3接口的普及,特别是在如今流行的大量移动设备中提供对雷电3接口的支持,英特尔在2017年5月作出决定,从2018年起免除雷电3接口的授权费用,但是规范协议在当时并未彻底开放,还是在一定程度上需要受到英特尔的约束。

▲雷电3的增长速度极为缓慢

直到2019年3月,“想通了”的英特尔又才更进一步,向USB推广组织开放了雷电3接口的所有规范,今后各大厂商就可以基于该规范,免费设计和生产支持雷电3的相关设备。接下来USB IF又宣布将雷电3的相关标准纳入即将发布的USB 4规范中,雷电3和USB继接口一统后,终于又要在规范上完成统一了。

根据目前的消息,新的USB 4接口将纳入雷电3的标准,其传输速度将提升至最高40Gbps,相比刚发布的USB 3.2 Gen 2×2翻了一番,其余雷电3接口的相关特性全部继承,比如供电能力最高100W、支持视频传输等。更重要的是,USB 4的整个专利和授权和目前的USB设备方式相同,厂商可以自行研发相关匹配的设备,包括传输芯片等,也不需要经过额外的认证,这大大方便了USB 4的拓展和普及。接口规格方面,USB 4目前只有Type-C一种,不再支持任何其他的接口方案,诸如Type-A和Type-B都已经彻底退出历史舞台。

▲USB组织将正式把雷电3规范纳入USB 4之中

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