聊聊USB 4.0：一根线解决所有问题

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　　九月初，USB Promoter Group正式发布的USB 4规范，这也意味着USB 4接口普及化已经正式拉开了大幕。
而早在今年3月份，英特尔宣布向USB Promoter Group开放Thunderbolt协议，这使得USB 4在传输速度上得到显著提升。同时也意味着，目前最强的数据接口Thunderbolt 3，将直接整合在USB 4里，未来采用Thunderbolt 3的设备将不需要再向英特尔取得授权或支付高昂的授权费用，这对于推动接口技术的发展有着极其重要的意义。

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　　USB 4协议的三大特性
　　九月初，USB-IF发布了USB 4规范，如下：

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　　具体来说，USB 4有以下三个主要特性：
　　其一、USB 4规范将引入双链路通道；
　　其二、传输带宽达到Thunderbolt 3的40Gbps标准；
　　其三、其物理层形态为TYPE-C。
　　综合以上三个特性，USB 4整合Thunderbolt 3的先进技术，直接具备了超大带宽的数据传输能力，直接具备了显示输入/输出功能，具备充电功能。可以说，一枚全功能的USB 4接口是目前功能最全、体积最小、速度最快的物理接口！
　　除此之外，USB 4在兼容性上也做了全面考量，直接向下兼容USB 3.2、3.1、3.0、2.0，同时兼容Thunderbolt 3，而现阶段的标准规格USB数据线都能在USB 4上使用。
　　命名方面，USB Promoter Group或将不会再使用3.0、3.1、3.2这样的版本迭代命名方式，USB 4可能将始终使用USB 4的命名方式。同时，其物理形态也将只有TYPE-C一种。因此，未来电子设备的USB接口、相关的外接拓展设备将统一采用体积小巧的TYPE-C形态，这将促使笔记本电脑、平板电脑等设备向更加轻薄化发展。
　　USB 4为何值得期待？
　　USB 4接口性能飞跃，主要功劳在于Thunderbolt 3。
　　Thunderbolt即我们所熟知的雷电接口。2011年，英特尔与苹果合作开发的、技术代号为“Light Peak”的Thunderbolt正式公布，也就是我们所说的雷电接口，苹果官网称之为“雷雳”接口（以下统称雷电接口）。
　　由于雷电接口融合了PCIE和DisplayPort两种通信协议，所以在全功能TYPE-C问世之前，雷电接口几乎是唯一同时支持高速数据传输和视频/音频传输的多功能接口，即它同时具备USB和DP或HDMI/DVI/VGA功能。且因其带宽达到双向10Gbps（雷电2为双向20Gbps），所以可以说是非常先进的接口扩展技术。

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雷电3与其它接口传输速度对比

　　要知道，USB接口在发展到3.1 Gen 2时，才达到双向10Gbps带宽，雷电接口早在8年前就已实现。
　　雷电1、雷电2接口与MiniDP拥有同样的物理形态，可以通过接口符号标识来区分
　　不过，早期的雷电接口并非现如今常见的TYPE-C形态。上图是苹果MacBook系列搭载的雷电2接口，其最初采用了MiniDP的物理层形态设计。不过无论是以前还是现在，雷电接口的标识符号都没有变，是一个带有箭头的闪电。
　　正因为雷电接口是英特尔与苹果合作开发，所以这些年来，苹果MacBook系列成为雷电接口的忠实拥趸，从最早的雷电1、雷电2，到如今全面支持雷电3，苹果对于雷电接口可谓是青睐有加。

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雷电2接口采用MiniDP形态

　　雷电3接口双向带宽达到40Gbps，是现有速度最快的USB TYPE-C 3.1 Gen 2接口的四倍，且雷电3接口支持4K 60fps视频传输，支持100W PD协议供电，支持外接桌面级显卡，因此可以说是目前最为强大的接口扩展标准，它也是真正意义上的使用一根线就能解决所有问题的扩展接口。

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一根线解决所有问题

　　因此，当英特尔向USB Promoter Group开放雷电接口协议之后，未来普及化之后的USB 4接口就将成为业界综合素质最强的接口，所以它对于PC、智能手机等行业的意义不言而喻。
　　雷电3与USB 4的强强联手
　　此前，雷电3接口难以普及的主要原因有两点：成本和硬件。
　　成本上，雷电3接口的使用需要获得英特尔授权，其授权费不菲。
　　硬件上，雷电3接口本身需要有独立的控制芯片，芯片成本不低。
　　在这两个因素的“阻挠”之下，雷电3接口普及就显得困难重重。
　　年初，英特尔向USB Promoter Group开放协议，首先解决了成本问题。未来使用雷电3协议的接口将完全免费。此后，英特尔从10代酷睿的Ice Lake 10nm制程处理器开始，将雷电3控制器直接整合到处理器里，一举解决了硬件难题。同时，借助USB 4规范，可以促使雷电3接口全面普及，加快雷电3接口向消费级市场下沉与落地。
　　因此，借助雷电3的功能与性能，借助USB接口的普及度，USB 4可以说是各取所长之后的阶段性终极形态接口。它推动电子设备发展的同时，也为用户带来了更多的实惠。