Сравнение общих интерфейсов кабеля передачи данных: USB 3 VS USB 4 VS Thunderbolt 3 VS Thunderbolt 4

Эти типы интерфейсов и портов различаются в зависимости от данных, видео, мощности, функциональности и поддержки. В этой статье будут рассмотрены типы интерфейсов кабелей передачи данных. Уточните разницу между портом, интерфейсом и протоколом. Мы стремимся предоставить достаточно информации для выбора подходящего интерфейса для передачи данных.

Разработка кабельных интерфейсов для передачи данных

Порты передачи данных и интерфейсные технологии быстро изменились с момента появления компьютеров. Интерфейс кабеля передачи данных начинался с последовательного, PS/2 и параллельного портов до усовершенствованного разъема Type-C, который работает на всех устройствах. Давайте рассмотрим фон USB-интерфейсов и немного истории, чтобы понять Кабель usb Интерфейсы.

USB Учредительная компания

Intel представила первую в истории USB (универсальную последовательную шину) в 1995 году. Позже компании, включая Compaq, Digital Equipment Corporation, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Nortel, работали вместе, чтобы сделать USB доступным для каждого компьютера. Эти компании также были членами-учредителями Форума USB Implementers (USB-IF).

USB-IF-это некоммерческая организация, которая определяет и обеспечивает внедрение процедур передачи для электронного оборудования во всем мире. Основная цель состоит в том, чтобы стандартизировать интерфейс USB для однородного подхода к дизайну производителями компьютеров и электронных устройств. USB-IF также обрабатывает программы соответствия и стандарты обслуживания.

История USB-порта, интерфейса и протокола

Начиная с однонаправленного дизайна порта, некоторые интерактивные изменения дизайна порта были внесены USB-A, пока не прибыл порт Type-C. Мы должны знать разницу между портом, интерфейсом и протоколом, чтобы понять, что означает интерфейс кабеля данных:

Что такое USB-порт?

Порт USB-это физическая форма разъема, который соединяет устройства. С тех пор в физической форме произошло несколько изменений. -Давайте посмотрим на детали:

• USB-A: USB-A-это первая в истории форма разъема для интерфейса USB. Это необратимый разъем прямоугольной формы, который можно найти в компьютерах, ноутбуках, телевизорах и другой электронике. Это самая популярная форма USB на сегодняшний день.
• USB-C: Среди всех портов USB форма Type-C просуществовала более десяти лет, в основном благодаря минималистичному дизайну и обширным возможностям. Мы можем видеть порты Type-C в смартфонах, планшетах, ноутбуках, компьютерах, устройствах IoT и каждом устройстве, которое требует подключения к данным или зарядке. Ключевой изюминкой является удобный коннектор овальной формы с двусторонним дизайном.
• Микро-USB: Это широко распространенный разъем порта из-за его необратимого, но несимметричного дизайна. Пользователи могут легко увидеть правильное направление вставки благодаря закругленному верху и плоскому дну.
• USB-B: Порт USB-B похож на USB-A по подключению и характеристикам. Единственное отличие-форма порта. Он представляет собой квадратную форму со скошенными верхними углами. Скошенные края делают разъем необратимым.
• Мини-USB: Проблема с необратимыми разъемами заключается в том, что пользователям трудно найти правильное направление вставки. Мини-USB имеет форму трапеции.

Что такое интерфейс USB?

Порт USB может иметь аналогичную форму, но он может варьироваться по количеству контактов и скорости связи. Как пользователи, важно понимать интерфейсы USB и их дифференцирующие факторы, чтобы не было узкого места в скорости связи между устройствами.

В настоящее время существует 10 интерфейсов USB, которые используют разработчики ввода/вывода. Производители используют их в устройствах на основе требований. Некоторые интерфейсы обеспечивают высокоскоростное соединение, но их кабели передачи данных и порты имеют более высокие производственные затраты. Устройства, которым не требуется высокоскоростная передача данных для передачи энергии, могут использовать интерфейсы с более низкой скоростью передачи данных, но имеют низкие производственные затраты. Вот 10 USB-интерфейсов с их характеристиками:

Интерфейс	Дата выпуска	Это быстрый, надежный и универсальный интерфейс подключения с максимальной скоростью передачи 40 Гбит/с.	Важно отметить, что USB 4 является интерфейсом и требует 24-контактного разъема для обеспечения такой высокоскоростной передачи данных.	Обязательно выберите высококачественный кабель, такой как КАБЕЛЬТИМ Кабель USB4 для достижения максимальной скорости.
Насколько быстро может достичь USB C с точки зрения передачи данных?	Порт USB-C является наиболее широко используемым портом для передачи видео, аудио, данных и энергии. 1996	С Thunderbolt 4 пользователи могут достичь скорости передачи данных 40 Гбит/с.	4	Совместимо ли зарядное устройство USB C со всеми зарядными устройствами USB?
Да, каждое зарядное устройство может заряжать устройство с портом Type-C.	Однако для ноутбука может потребоваться зарядная мощность 100 Вт, в то время как для аппарата артериального давления может потребоваться всего 3,5 Вт. 2000	Для разных смартфонов.	4	Увеличенная скорость передачи данных, поддерживает устройства plug-and-play
УСБ 3,0	Ноябрь 2008	5 Гбит/с	9	Новый режим SuperSpeed с увеличенной скоростью передачи данных, новый дизайн разъема
USB 3,1 поколения 1	Июль 2013	5 Гбит/с	9	Также известен как USB 3,0 SuperSpeed
USB 3,2 поколения 1	Июль 2017	5 Гбит/с	9	Объединяет USB 3,1 Gen 1 и USB 3,0 в единый стандарт
USB 3,2 поколения 2	Июль 2017	10 Гбит/с	9	Новый режим SuperSpeed + с увеличенной скоростью передачи данных
УСБ 4	Март 2019	40 Гбит/с	24	Удвоивает скорость передачи данных USB 3,2 Gen 2, поддерживает Thunderbolt 3
Молния 2	Февраль 2011	20 Гбит/с	20	Повышенная скорость передачи данных, поддержка двух дисплеев 4K или одного дисплея 5K
Молния 3	Июнь 2015	40 Гбит/с	20	Удваивает скорость передачи данных Thunderbolt 2, поддерживает два дисплея 4K с частотой 60 Гц или один дисплей 5K с частотой 60 Гц
Молния 4	Март 2020	40 Гбит/с	20	Удваивает минимальную пропускную способность PCIe, поддерживает док-станции и устройства Thunderbolt 3

Что такое протокол USB?

Контроллер активирует определенные протоколы в зависимости от типа устройства, подключенного к порту USB. Каждый протокол может иметь свои преимущества и недостатки. Вот некоторые из самых популярных протоколов, которые используют USBs:

• Массовая, прерывание, контроль и изохронная передача: Массовая передача активируется после подключения устройства передачи данных USB. Он идеально подходит для массовой передачи данных, но имеет низкое время отклика. Для клавиатур и мышей передача прерываний обеспечивает быстрое время отклика, но имеет низкую возможность передачи данных. Разработчики используют протокол управления для перечисления и настройки устройств. Изохронная передача-самый сложный тип USB-протокола, и он может передавать данные в реальном времени, такие как аудио и видео.
• Порт дисплея: Это протокол передачи видео, который может передавать аудио. Основная цель состоит в том, чтобы обеспечить подключение монитора для отображения, поддерживающего высокое разрешение, частоту обновления и глубину цвета.
• HDMI: Это стандартный протокол для подключения потребительских устройств, таких как телевизоры, игровые консоли и проигрыватели Blu-ray. Использование аудио наряду с передачей видео является его наиболее распространенным использованием.
• МХЛ: Аббревиатура-Mobile High-Definition Link. Протокол доступен в смартфонах и планшетах для вывода аудио/видео на мониторы и телевизоры. Однако для совместимости и работы требуется специальный кабель.

В таблице ниже приведены все типы USB, порты, интерфейсы и протоколы.

Тип порта USB	Форма порта	Доступные интерфейсы	Поддерживаемые протоколы
USB-A и USB-B		USB 1,0, USB 2,0, USB 3,0, USB 3,1 поколения 1, USB 3,2 поколения 1, USB 3,2 поколения 2x2 (20 Гбит/с)	Переводы, Переводы, Контроль, Изохронные передачи
Мини-USB		УСБ 1,0, УСБ 2,0	Без серьезных изменений
Микро-USB		УСБ 1,0, УСБ 2,0, УСБ 3,0	Без серьезных изменений
USB-C		USB 2,0, USB 3,0, USB 3,1 поколения 1, USB 3,1 поколения 2, USB 3,2 поколения 1, USB 3,2 поколения 2, USB 3,2 поколения 2, USB 3,2 поколения 2, USB 4,0, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4.	Добавлена поддержка DisplayPort, MHL, HDMI (только Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4)

Ключевые особенности интерфейса оборудования

В настоящее время существует 10 USB-интерфейсов, и их количество растет. Каждый интерфейс обратно совместим, если кабель для передачи данных может подключаться к порту USB. Пользователи могут использовать максимум данных, видео, питания, поддержки и других функций интерфейса, если они обеспечивают правильный порт подходящим кабелем. Вот разбивка отдельных особенностей USB:

1. Скорость передачи данных

Скорость передачи данных зависит от интерфейса. Некоторые порты USB имеют ограниченную скорость передачи данных по сравнению с другими. Таким образом, вы найдете USB-A интерфейс с максимальной скоростью передачи данных 10 Гбит/с. Напротив, порт Type-C с интерфейсом Thunderbolt может достигать скорости передачи данных до 40 Гбит/с. При покупке электронного устройства и кабеля для передачи данных всегда убедитесь, что они имеют правильный интерфейс, обеспечивающий необходимую скорость передачи данных.

На данный момент существуют оптические кабели Thunderbolt, которые поддерживают высокоскоростную передачу данных для своих пользователей. Сопротивление проводника внутри кабеля ограничивает кабель передачи данных. Как правило, они имеют толстый диаметр и короткую длину. Оптические кабели Thunderbolt лучше всего подходят для передачи данных на большие расстояния. Они могут доставлять данные на увеличенную длину 150».

2. Передача видео

Возможность передачи видео через USB-интерфейсы позволяет производителям ноутбуков, планшетов и смартфонов использовать небольшой дизайн порта по сравнению с Кабели DisplayPort или HDMI Для этого требуется разъем большего размера.

3. Передача энергии

Возможность передачи энергии USB позволяет устройствам получать питание через один кабель и подключение данных. Различные возможности передачи энергии зависят от типа и способности разъема. Вот два порта и их возможности передачи энергии:

• USB-A: Четыре (4) контактных интерфейса, USB 1,0 и USB 2,0, могут питать устройства с возможностью передачи мощности 5 Вт. Девять (9) контактных разъемов USB-A интерфейсов, а именно USB 3,0, USB 3,1 Gen 1, USB 3,2 Gen 1 и USB 3,2 Gen 2, могут обеспечивать мощность 4,5 Вт. Учитывая требования к современной зарядке и мощности устройства, пропускная способность порта USB-A низкая.
• Тип-C: Порты с дизайном Type-C могут иметь до 24 контактов в одном разъеме. Это обеспечивает превосходные возможности передачи данных и подачи питания. Один порт USB Type-C может обеспечивать мощность до 100 Вт. Большинство современных смартфонов, планшетов, ноутбуков, IoT и других устройств переходят на порты Type-C, используя свою универсальность.

4. Поддержка оборудования

USB-интерфейсы и порты повсюду, будь то электробритва, зубная щетка или производитель молочной пены из вашей утренней рутины или смартфон, ноутбук, планшет или компьютер в любое время дня. Их универсальность и стандартизированный дизайн позволяют производителям электроники использовать их практически в любом устройстве.

Геймеры, использующие ноутбуки в качестве игровой станции, могут использовать интерфейс Thunderbolt 4 с интерфейсом USB-C для подключения внешних графических карт и устройств, требующих подключения PCIe. Современные компьютеры используют линии PCIe от процессора или материнской платы с портом для быстрой передачи данных. Пользователи могут регулировать количество полос, которые использует порт, через свои настройки BIOS. Порт открыл новые горизонты для инноваций дизайнеров и производителей.

5. Масштабируемость функции

USB-соединения превзошли все другие средства связи. Телевизоры, аудиосистемы, устройства хранения данных, графические карты, мониторы, клавиатуры, мыши, веб-камеры и другие устройства могут использовать USB для передачи энергии, видео, аудио или данных. Смартфоны быстро принимают порт USB-C, и даже iPhone переключается на порт USB-C из-за его широкого использования и стандартизированного дизайна, что сокращает отходы.

Сценарии использования

Перезаряжаемая и питаемая электроника теперь использует USB-порты в своей конструкции. Технология, которая началась с компьютеров, теперь используется в устройствах для ухода, бытовой технике, медицинском оборудовании, телевизорах, динамиках и т. Д. Возможности использования интерфейса, поддерживающего передачу питания, видео, аудио и данных, практически безграничны. Вот некоторые устройства, которые используют различные интерфейсы для работы:

Использование USB A

• Клавиатура и мышь
• Принтер или сканеры
• Мужчина к мужчине USB кабель для внешнего жесткого диска
• USB флеш накопитель
• Зарядка смартфона с помощью зарядного устройства USB
• Медицинские приборы

Использование USB-C

• Ноутбук на монитор
• Смартфон к телевизору
• Внешний жесткий диск для компьютера
• Зарядка ноутбука с помощью зарядного устройства USB-C
• Использование внешней видеокарты с ноутбуком

Использование USB 4

• Подключение ноутбука к монитору с высоким разрешением
• Подключение внешнего устройства хранения к компьютеру
• Использование внешней видеокарты с ноутбуком
• Подключение ноутбука к монитору, клавиатуре, мыши и другим устройствам

Использование Thunderbolt 3 или 4

• Подключение ноутбука к монитору с высоким разрешением
• Подключение внешнего устройства хранения к компьютеру
• Использование внешней видеокарты с ноутбуком
• Подключение ноутбука к монитору, клавиатуре, мыши и другим устройствам
• Подключение нескольких устройств к ноутбуку с помощью цепочки ромашек

Резюме

Каждый порт USB, интерфейс и протокол имеют уникальные и общие применения. Как пользователи, мы должны быть умными при покупке устройства на базе USB или кабеля для передачи данных. Устройство должно поддерживать новейшие технологии и обеспечивать адекватный интерфейс/порт для максимальной производительности. После прохождения всех типов, мы можем суммировать следующие порты и интерфейсы:

• USB-C: Это самая долговечная форма порта для USB. Применение типа из-за его обратимого дизайна выходит за рамки только компьютеров. Устройства IoT, планшеты, смартфоны и бытовая техника могут использовать свой небольшой дизайн порта и мощность 100 Вт. Возможность поддержки интерфейса Thunderbolt 4 позволяет передавать данные со скоростью 40 Гбит/с.
• USB-A: Самый старый и первый в истории дизайн порта был USB-A. Благодаря своей простой конструкции стоимость изготовления низкая. Это самый бюджетный порт с поддержкой передачи данных до 10 Гбит/с и мощностью 4,5 Вт.
• УСБ 4: Это новейший интерфейс для передачи данных через USB. Используя 24-контактный разъем Type-C, он может обеспечивать мощность 20 Гбит/с и 100 Вт.
• Молния 3 и 4: Thunderbolt является всеобщим фаворитом в первую очередь из-за его способности передавать видео, аудио, мощность и данные. Он может обеспечивать мощность 100 Вт и поддерживать новейшие протоколы отображения, такие как HDMI, DisplayPort и MHL. Пользователи могут увеличить разрешение экрана 4K @ 120 Гц, настроить два экрана с 4K @ 60 Гц или один экран 8K @ 60 Гц.

Так зачем ждать? Ознакомьтесь с КАБЕЛЬТИМ Сертифицированный Intel кабель Thunderbolt 4 USB C-USB C с поддержкой дисплея 8K 60 Гц. Кабель имеет обратную совместимость и скорость передачи данных до 40 Гбит/с. Начните заряжать устройство при мощности 100 Вт с помощью высококачественного кабеля для передачи данных.

Часто задаваемые вопросы

1. Является ли интерфейс USB C обратимым?

Да, порт USB-C или Type-C-это реверсивный разъем, выпущенный в 2014 году. С тех пор это стало главным приоритетом для любого электронного устройства. Существует много интерфейсов для USB-C типов. Он может начать с поддержки скорости передачи данных 20 Гбит/с до 40 Гбит/с использованием 20-контактного или 24-контактного разъема. Новейший протокол порта Thunderbolt 4 поддерживает передачу видео, аудио, данных и энергии. Он может увеличить мощность на 100 Вт через свой порт.

2. При использовании подключения USB C или Thunderbolt 3 можно ли передавать данные и заряжать одновременно?

Да, оба эти соединения поддерживаются USB PD (Power Delivery). Они могут передавать данные и одновременно заряжать устройство, к нему подключаются. Однако вам понадобится совместимый кабель с правильным количеством соединительных контактов для обеспечения подключения. Соединение Thunderbolt 3 USB-C может обеспечить мощность 100 Вт и скорость передачи данных 40 Гбит/с.

3. Какова максимальная скорость передачи данных USB 4?

USB4-это новейший интерфейс, стандартизированный USB-IF. Это быстрый, надежный и универсальный интерфейс подключения с максимальной скоростью передачи 40 Гбит/с. Важно отметить, что USB 4 является интерфейсом и требует 24-контактного разъема для обеспечения такой высокоскоростной передачи данных. Обязательно выберите высококачественный кабель, такой как КАБЕЛЬТИМ Кабель USB4 для достижения максимальной скорости.

4. Насколько быстро может достичь USB C с точки зрения передачи данных?

Порт USB-C является наиболее широко используемым портом для передачи видео, аудио, данных и энергии. Новейшим интерфейсом в дизайне USB C является Thunderbolt 4. С Thunderbolt 4 пользователи могут достичь скорости передачи данных 40 Гбит/с. Все, что вам нужно, это точный кабель для передачи данных с 24-контактным разъемом.

5. Совместимо ли зарядное устройство USB C со всеми зарядными устройствами USB?

Да, каждое зарядное устройство может заряжать устройство с портом Type-C. Однако для ноутбука может потребоваться зарядная мощность 100 Вт, в то время как для аппарата артериального давления может потребоваться всего 3,5 Вт. Существуют стандарты зарядки, такие как QC, AFC, SCP и т. Д. Для различных смартфонов. Убедитесь, что приобретенное вами зарядное устройство является фирменным продуктом, а не подделкой.