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DataPro's USB4 Guide et FAQ

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Câbles Thunderbolt La norme USB4 constitue la cinquième révision majeure de la norme USB. Sa mise au point a été annoncée le 4 mars 2019, et ses caractéristiques officielles ont été publiées fin août de la même année. Le premier jeu de puces USB4 a été présenté en décembre 2019.

Le connecteur USB-C offre la possibilité d'envoyer plusieurs types de signaux par le biais du câblage USB en utilisant les modes alternatifs. La norme USB4 étend cette polyvalence en incorporant la vidéo et les données dans son propre protocole de tunnelisation, appelé USB4 Fabric. Elle permet de convertir le trafic USB, DisplayPort et PCIe en paquets, puis de les acheminer suivant sa topologie, comme des données en paquets circulant sur un réseau. Grâce à cette méthode, la norme USB4 est en mesure de doubler la largeur de bande maximale de son prédécesseur (et de proposer jusqu'à 40 Gbit/s), tout en restant rétrocompatible avec presque toutes les normes précédentes. Cette version de norme USB exige également que les périphériques prennent en charge le protocole USB-PD Power Distribution, ce qui permet le transfert et la charge de l'énergie entre un large éventail d'appareils.



Index :



Qu'est-ce que l'USB4 ?

USB4 est la cinquième révision majeure de la norme Universal Serial Bus, une caractéristique de la norme du secteur pour les câbles, les connecteurs et les protocoles de communication. Elle a été annoncée le 4 mars 2019, et ses caractéristiques officielles ont été publiées fin août de la même année. Elle est en mesure de doubler la largeur de bande maximale de son prédécesseur (et de proposer jusqu'à 40 Gbit/s), tout en restant rétrocompatible avec presque toutes les normes précédentes.
Schéma des caractéristiques de la norme USB4

à quel débit la norme USB4 permet-elle de transférer les données ?

Le débit maximal de transfert de données de la norme USB4 est de 40 Gbit/s. Cependant, les périphériques USB4 doivent au minimum prendre en charge un débit de 20 Gbit/s.

Pour atteindre un débit de transfert de 40 Gbit/s, il est nécessaire d'utiliser des câbles certifiés USB4 Gen 3.

La norme USB4 peut-elle être développée ?

Non. Selon l'USB Promoter Group, l'objectif est que la norme USB4 devienne une marque propre, qui sera utilisée dans un futur proche. D'autres améliorations permettraient d'augmenter le suffixe XxY, par exemple USB4 4x4 .

Nom d'origine Ancien nom Nom actuel Débit maximal Connecteurs
USB 3.0 USB 3.1 Gen 1 USB 3.2 Gen 1 5 Gbit/s USB-A, USB-C
USB 3.1 USB 3.1 Gen 2 USB 3.2 Gen 2 10 Gbit/s USB-A, USB-C
USB 3.2   USB 3.2 Gen 2x2 20 Gbit/s USB-A, USB-C
    USB4 Gen 2x2 20 Gbit/s USB-C
    USB4 Gen 3x2 40 Gbit/s USB-C

Quand la norme USB4 sera-t-elle disponible ?

Elle a été annoncée le 4 mars 2019, et ses caractéristiques officielles ont été publiées fin août de la même année. Le premier jeu de puces USB4 a été présenté en décembre 2019.

Quelles sont les caractéristiques minimales prises en charge par un port USB4 ?

Certaines parties de la caractéristique USB4 sont facultatives pour les fabricants pour la prise en charge dans leurs produits, tandis que d'autres doivent être incluses dans chaque mise en œuvre.

Tous les appareils doivent prendre en charge les normes USB4, USB 3 et USB 2. Ils prendront également en charge la caractéristique USB-PD (Power Delivery), mais pas nécessairement à sa pleine capacité de 100 W. Dans certains cas, les hubs ont en fait des exigences plus strictes que les hôtes, car ils doivent prendre en charge le PCIe et le débit de 40 Gbit/s de la norme USB4 (les deux étant facultatifs dans un hôte).

Les hôtes doivent prendre en charge les éléments suivants :
  • USB4 à 20 Gbit/s (Gen 2 x 2)
  • USB 3.2, USB 2.0
  • DisplayPort
    • Tunnelisation via la norme USB4
    • Mode alternatif DisplayPort sur tous les ports orientés vers le bas (DFP)
  • USB-PD (Power Delivery) 2.0
Les hubs doivent prendre en charge :
  • USB4 à 40 Gbit/s (Gen 2 x 2)
  • USB 3.2, USB 2.0
  • PCIe 3.0
  • DisplayPort
    • Tunnelisation via la norme USB4
    • Mode alternatif DisplayPort sur au moins un port orienté vers le bas (DFP)
  • USB-PD (Power Delivery) 2.0

Qu'est-ce que l'USB4 Fabric ?

USB4 Fabric est un protocole de transmission de données qui se fonde sur la norme Thunderbolt 3 d'Intel. Il s'agit de la principale méthode de transfert de données de la norme USB4 au niveau de sa connexion, et peut être utilisée comme un tunnel pour les signaux USB, DisplayPort et PCIe sur le même câble physique.

USB4 Fabric

Il s'agit d'un changement important par rapport à la norme USB 3.1, où un port USB-C pouvait être utilisé pour DisplayPort ou PCIe, mais uniquement en tant que modes alternatifs, qui nécessitent une connexion directe au port de l'appareil, comme illustré ci-dessous. USB4 Fabric

Grâce à leur inclusion dans les caractéristiques de la norme USB4 et Fabric, DisplayPort et PCIe peuvent théoriquement être connectés à n'importe quelle partie de l'infrastructure USB4, ce qui permet des configurations comme celle-ci : USB4 Fabric

Quelle est la différence entre le mode alternatif et la tunnelisation ?

Les modes alternatifs utilisent une puce physique connectée au port USB-C pour envoyer un signal autre qu'USB. (par exemple, DisplayPort ou HDMI).

En cas de tunnelisation, ce même signal se convertit en paquets qui peuvent être envoyés par le câble USB-C en même temps que d'autres données. Cela nécessite généralement moins de matériel physique et permet d'acheminer plusieurs types de signaux sur un seul câble.

Un câble Thunderbolt non actif fonctionnera-t-il avec la norme USB4 ?

Oui. Les câbles USB-C non actifs qui étaient à l'origine prévus pour être utilisés avec un port Thunderbolt permettront de transférer des données à 40 Gbit/s lorsqu'ils seront utilisés avec du matériel USB4 approprié.

La norme USB4 prendra-t-elle en charge la pleine capacité de 100 W du protocole USB-PD ?

Oui, bien que le point fort de la caractéristique USB-PD (Power Delivery) ne réside pas seulement dans ses caractéristiques haut de gamme, mais aussi dans sa capacité à négocier un transfert de puissance optimal entre des appareils distincts.

La norme USB4 sera-t-elle rétrocompatible ?

Oui, Toutes les mises en œuvre de la norme USB4 sont nécessaires pour prendre en charge la rétrocompatibilité avec les normes USB 3.2 et USB 2.0.

Quel type de connecteur utilise la norme USB4 ?

La norme USB4 utilise exclusivement le connecteur USB-C.

La norme USB4 et le Thunderbolt sont-ils la même chose ?

Non. Bien qu'elle utilise la même technologie sous-jacente et comporte les mêmes caractéristiques, les deux éléments restent distincts pour l'instant. La prise en charge de Thunderbolt peut être incluse en option par les fabricants de dispositifs compatibles avec la norme USB4 moyennant une redevance de licence unique versée à Intel.

Quelle version de DisplayPort la norme USB4 prend-elle en charge ?

La norme USB4 prend en charge la fonctionnalité DisplayPort 2.0, mais pas nécessairement à plein débit selon la mise en œuvre et la topologie de l'installation.

Quelles sont les caractéristiques de la norme USB4 ?

La caractéristique USB4 est un ensemble de documents techniques publiés par l'USB Implementer's Forum qui définit le fonctionnement et la mise en œuvre de cette norme. Elle a été publiée en août 2019.

Quelle est la longueur des câbles USB4 ?

Pour exploiter tout le potentiel des 40 Gbit/s Gen 3 , les câbles USB4 doivent être inférieurs à 0,8 m ou 2,6 pi. Les câbles Gen 2 ou adaptés pour 20 Gbit/s peuvent atteindre 2 m ou 6,5 pi. Au-delà de cette longueur, le câble fonctionnera quand même, mais il est susceptible d'être moins performant. Il est également probable que les câbles renforcés actifs et les câbles optiques actifs puissent dépasser cette longueur.

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