พื้นฐาน USB 3.2 (ตอนที่ 1)

พื้นฐาน USB 3.2 (ตอนที่ 1)

ตามหลักการตั้งชื่อ USB ล่าสุดจาก USB-IF นั้น USB 3.0 และ USB 3.1 เดิมจะไม่ถูกใช้งานอีกต่อไป มาตรฐาน USB 3.0 ทั้งหมดจะถูกเรียกว่า USB 3.2 มาตรฐาน USB 3.2 นี้รวมเอาอินเทอร์เฟซ USB 3.0/3.1 เดิมทั้งหมดเข้าไว้ด้วยกัน อินเทอร์เฟซ USB 3.1 เดิมเรียกว่า USB 3.2 Gen 2 ในขณะที่อินเทอร์เฟซ USB 3.0 เดิมเรียกว่า USB 3.2 Gen 1 เมื่อพิจารณาถึงความเข้ากันได้ ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลของ USB 3.2 Gen 1 คือ 5Gbps, USB 3.2 Gen 2 คือ 10Gbps และ USB 3.2 Gen 2×2 คือ 20Gbps ดังนั้น คำจำกัดความใหม่ของ USB 3.1 Gen 1 และ USB 3.0 จึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นสิ่งเดียวกัน เพียงแค่มีชื่อเรียกที่แตกต่างกัน Gen 1 และ Gen 2 หมายถึงวิธีการเข้ารหัสและอัตราการใช้แบนด์วิดท์ที่แตกต่างกัน ในขณะที่ Gen 1 และ Gen 1×2 นั้นแตกต่างกันในแง่ของจำนวนช่องสัญญาณ ปัจจุบัน เมนบอร์ดระดับไฮเอนด์หลายรุ่นมีอินเทอร์เฟซ USB 3.2 Gen 2×2 ซึ่งบางส่วนเป็นอินเทอร์เฟซ Type-C และบางส่วนเป็นอินเทอร์เฟซ USB โดยในปัจจุบัน อินเทอร์เฟซ Type-C พบได้บ่อยกว่า ความแตกต่างระหว่าง Gen1, Gen2 และ Gen3

1. แบนด์วิดท์ในการส่งข้อมูล: แบนด์วิดท์สูงสุดของ USB 3.2 คือ 20 Gbps ในขณะที่ USB 4 คือ 40 Gbps

2. โปรโตคอลการส่งข้อมูล: USB 3.2 ส่งข้อมูลเป็นหลักผ่านโปรโตคอล USB หรือกำหนดค่า USB และ DP ผ่าน DP Alt Mode (โหมดทางเลือก) ในขณะที่ USB 4 ห่อหุ้มโปรโตคอล USB 3.2, DP และ PCIe ไว้ในแพ็กเก็ตข้อมูลโดยใช้เทคโนโลยีอุโมงค์ และส่งพร้อมกัน
3. การส่งข้อมูล DP: ทั้งสองแบบรองรับ DP 1.4 โดย USB 3.2 กำหนดค่าการส่งออกผ่าน DP Alt Mode (โหมดทางเลือก) ในขณะที่ USB 4 ไม่เพียงแต่สามารถกำหนดค่าการส่งออกผ่าน DP Alt Mode (โหมดทางเลือก) เท่านั้น แต่ยังสามารถดึงข้อมูล DP โดยการดึงแพ็กเก็ตข้อมูลของโปรโตคอลอุโมงค์ USB4 ได้อีกด้วย
4. การส่งข้อมูลผ่าน PCIe: USB 3.2 ไม่รองรับ PCIe ในขณะที่ USB 4 รองรับ โดยข้อมูล PCIe จะถูกดึงออกมาผ่านแพ็กเก็ตข้อมูลของโปรโตคอลอุโมงค์ USB4
5. การส่งข้อมูล TBT3: USB 3.2 ไม่รองรับ แต่ USB 4 รองรับ โดยข้อมูล PCIe และ DP จะถูกดึงออกมาผ่านแพ็กเก็ตข้อมูลโปรโตคอลอุโมงค์ USB4
6. การสื่อสารระหว่างโฮสต์: การสื่อสารระหว่างโฮสต์ต่างๆ USB 3.2 ไม่รองรับ แต่ USB 4 รองรับ เหตุผลหลักคือ USB 4 รองรับโปรโตคอล PCIe เพื่อรองรับฟังก์ชันนี้

หมายเหตุ: เทคโนโลยีการสร้างอุโมงค์ (Tunneling technology) สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นเทคนิคสำหรับการรวมข้อมูลจากโปรโตคอลที่แตกต่างกันเข้าด้วยกัน โดยระบุประเภทของโปรโตคอลผ่านส่วนหัวของแพ็กเก็ตข้อมูล
ใน USB 3.2 การส่งสัญญาณวิดีโอ DisplayPort และข้อมูล USB 3.2 จะเกิดขึ้นผ่านอะแดปเตอร์ช่องสัญญาณที่แตกต่างกัน ในขณะที่ใน USB 4 การส่งสัญญาณวิดีโอ DisplayPort ข้อมูล USB 3.2 และข้อมูล PCIe สามารถส่งผ่านช่องสัญญาณเดียวกันได้ นี่คือความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างทั้งสอง คุณสามารถดูแผนภาพต่อไปนี้เพื่อทำความเข้าใจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

ช่องสัญญาณ USB4 เปรียบเสมือนเลนที่อนุญาตให้ยานพาหนะประเภทต่างๆ ผ่านไปได้ ข้อมูล USB, ข้อมูล DP และข้อมูล PCIe เปรียบเสมือนยานพาหนะที่แตกต่างกัน ในเลนเดียวกัน ยานพาหนะต่างๆ เรียงรายและเดินทางอย่างเป็นระเบียบ ช่องสัญญาณ USB4 เดียวกันนี้ส่งข้อมูลประเภทต่างๆ ในลักษณะเดียวกัน ข้อมูล USB3.2, DP และ PCIe จะรวมกันก่อนแล้วส่งออกไปผ่านช่องสัญญาณเดียวกันไปยังอุปกรณ์อื่น จากนั้นข้อมูลทั้งสามประเภทจะถูกแยกออก