برای نسل کاملا جدید USB آماده باشید. گروه ترویج دهنده USB اخیرا استاندارد جدید USB4 (بدون فاصله بین USB و عدد 4) را به طور رسمی تایید و اعلام کرد که این فناوری در سال میلادی جاری ارائه شده و احتمالا دستگاه‌های مجهز به آن نیز چند ماه بعد در بازار در دسترس قرار خواهند گرفت. نسل جدید یواسبی مزایای متعددی شامل سرعت تبادل اطلاعات بالاتر، مدیریت بهتر ویدیو و همچنین سازگاری اختیاری با پورت‌های سریع تاندربولت 3 را ارائه می‌کند.
در دنیایی که چهار نسخه متفاوت از USB 3.2، دو نوع مختلف از USB 3.1 و چندین مدل رابط اتصال و مشخصات متفاوت از نظر توان وجود دارد، ایده ارائه یک استاندارد جدید شاید کمی زیاده‌روی به نظر برسد. اما در این مطلب قصد دارید هر آنچه تا به این لحظه در رابطه با فناوری اتصال جدید USB 4 می‌دانیم را با شما به اشتراک بگذاریم.
مزایای اصلی USB 4
استاندارد جدید یواسبی 4 سه مزیت اصلی را نسبت به نسخه‌های قبلی این پورت کاربردی ارائه می‌دهد.
حداکثر سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه: با استفاده از کابل‌های دو طرفه، برخی از دستگاه‌ها قادرند اطلاعات را تا سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه (مشابه پورت‌های بسیار سریع تاندربولت 3) انتقال دهند.
سازگاری با دستگاه‌های مجهز به تاندربولت 3: برخی از انواع یواسبی 4 و لزوما نه تمام آنها با دستگاه‌های مجهز به پورت اتصال تاندربولت 3 سازگاری خواهند داشت.
تخصیص منابع بهتر برای ویدیو: اگر از یک پورت USB 4 به صورت همزمان برای انتقال ویدیو و دیتا استفاده کنید، پورت پهنای باند را به صورت موثر و بهینه تخصیص خواهد داد. بنابراین اگر فایل ویدیویی شما تنها به 20 درصد از پهنای باند برای نمایش مناسب بر روی مانیتور 1080p شما که نقش یک هاب را هم بازی می‌کند، نیاز داشته باشد 80 درصد پهنای باند باقی‌مانده به انتقال فایل‌ها از درایو SSD شما آزاد باقی خواهد ماند.
سازگاری با پورت‌های Type-C
اگرچه این موضوع شاید نیازی به گفتن نداشته باشد، اما USB 4 تنها بر روی پورت‌های اتصال از نوع Type-C قابل استفاده خواهد بود. بنابراین انتظار دیدن یک دستگاه یواسبی 4 و یا هاب را با پورت‌های USB قدیمی نداشته باشید. این موضوع اصلا تعجبی ندارد چرا که استانداردهای اخیر نظیر Power Delivery تنها با پورت‌های جدید Type-C در دسترس هستند. بنابراین اگر با استفاده از یک آداپتور دستگاه را به یک پورت Type-A 3.1 متصل نمایید، سرعت و توان خروجی تا پایین‌ترین حد رایج و معمول افت خواهد نمود.
سازگاری با Thunderbolt 3، البته نه کامل
اینتل با اعلام اینکه پروتکل‌های مربوط به تاندربولت 3 را در اختیار گروه ترویج یواسبی قرار داده خبرساز شد. این به گروه مذکور اجازه می‌دهد تا امکان اتصال دستگاه‌های مجهز به پورت USB 4 به پورت‌های سریع تاندربولت 3 را میسر نمایند. این خبر خوبی برای کاربران محسوب می‌شود، به خصوص کاربرانی که قصد دارند بازی‌های مورد علاقه خود را با اتصال لپ‌تاپ به کارت‌های گرافیکی اکسترنال یاeGPU به شکل بهتری تجربه کنند.
اگرچه در حال حاضر چند کارت گرافیکی اکسترنال مجهز به پورت‌های تاندربولت 3 در بازار وجود دارند اما تعداد کمی لپ‌تاپ و سیستم‌های دسکتاپ هستند که از این فناوری پرسرعت بهره می‌برند و تقریبا هیچ مادربردی تا به این لحظه از این به صورت پیش‌فرض پشتیبانی نمی‌کند. از آنجایی که تاندربولت یک تکنولوژی انحصاری توسعه یافته توسط اینتل است نمی‌توانید آن را بر روی کامپیوترهای قدرت گرفته از پردازنده‌های AMD شاهد باشید. به علت رایج نبودن فناوری تاندربولت 3، به کارگیری آن بر روی یک محصول نسبت به USB هزینه گران‌تری را بر تولیدکننده متحمل می‌کند. به همین دلیل اگر به دنبال تهیه یک یاeGPU و یا درایو ذخیره‌سازی مجهز به این پورت سریع باشید، انتخاب‌های زیادی نخواهید داشت.
با عرضه استاندارد یواسبی 4، دستگاه و تولیدکننده آن نیازی به پرداخت حق انحصار به اینتل را نداشته و به همین دلیل شاهد رواج به مراتب سریعتر این تکنولوژی در بین دستگاه‌های مختلف خواهیم بود. اما نکته‌ای نیز در این بین وجود دارد؛ پشتیبانی از تاندربولت 3 جزو مشخصات ضروری USB 4 نبوده و به همین دلیل ممکن است لپ‌تاپی مجهز به پورت یواسبی 4 را تهیه کنید اما امکان استفاده از کارت گرافیک اکسترنال خود را نداشته باشید. برد ساندرز، مدیرعامل گروه ترویج USB در این زمینه گفته است اکثر کامپیوترهای شخصی مجهز به پورت‌های جدید یواسبی 4 به گونه‌ای طراحی می‌شوند که با تاندربولت 3 نیز سازگار باشند.
وی در این خصوص گفت:
ما از تولیدکنندگان کامپیوترهای شخصی انتظار داریم تا سازگاری خوبی را با استاندارد تاندربولت 3 و نسخه‌های قدیمی‌تر آن ارائه دهند. از آنجایی که این دو تکنولوژی مشابه یکدیگر هستند انتظار داریم کاربران نیز در این زمینه به مشکل نخورند.
به هر حال، اگرچه نظر ساندرز کمی خوشبینانه به نظر می‌رسد باید این نکته را نیز یادآور شویم که هر دستگاهی که بخواهد قابلیت سازگاری با استاندارد تاندربولت 3 را ارائه دهد باید ابتدا مورد تایید اینتل قرار بگیرد. در حال حاضر اکثر دستگاه‌هایی که قصد به کارگیری پورت‌های تاندربولت 3 را داشته باشند مورد فرآیند تایید سفت و سخت اینتل قرار می‌گیرند که هزینه‌بر نیز هست.
سه سرعت مختلف با USB 4
اگرچه از نظر تئوری این استاندارد حداکثر سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌دهد اما تمامی دستگاه‌ها یا هاست‌ها قادر به پشتیبانی از این سرعت بسیار بالا نمی‌باشند. به گفته ساندرز، سه سرعت مختلف در این استاندارد وجود خواهد داشت؛ 10، 20 و 40 گیگابیت بر ثانیه. دستگاه‌های کوچک و ارزان قیمت‌تر مانند گوشی‌های هوشمند و کروم‌بوک‌ها به احتمال زیاد به نسخه‌های کندتر مجهز بوده و این در حالیست که کامپیوترهای دسکتاپ و لپ‌تاپ‌های رده بالا بدون شک به سریعترین حالت ارتباط یواسبی 4 مجهز خواهند شد.
عملکرد عالی در اشتراک‌گذاری پهنای باند بین ویدیو و دیتا
یکی از ویژگی‌های برجسته این استاندارد جدید توانایی آن برای تخصصی منابع به صورت کاملا دینامیک و لحظه‌ای است که به کاربر اجازه می‌دهد همزمان ویدیو و دیتا را از طریق یک اتصال منتقل نماید. برای مثال فرض کنیم پورت یواسبی 4 دستگاه شما حداکثر سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه‌ای را ارائه داده و همزمان با کپی کردن چندین فایل سنگین از درایو SSD خود در حال استفاده از یک مانیتور 4K نیز باشید. اگر ویدیویی که مشغول تماشای آن هستید به 12.5 گیگابیت بر ثانیه پهنای باند نیاز داشته باشد، پورت یواسبی به صورت خودکار 27.5 گیگابیت بر ثانیه باقی‌مانده را به عملیات کپی کردن فایل‌ها اختصاص خواهد داد تا هر دو عملیات به بهترین شکل ممکن انجام شوند.
استاندارد USB-C حالتی تحت عنوان Alternative Mode را معرفی کرد. این قابلیت قادر است اطلاعات ویدیوی اتصال DisplayPort / HDMI از پورت Type-C انتقال دهد اما در حال حاضر مشخصات استاندارد 3.X شیوه مناسبی را برای تخصیص منابع ارائه نمی‌دهد. به گفته ساندرز، حالت Alt در دیسپلی‌پورت می‌تواند پهنای باند بین دیتا و ویدیو را دقیقا به صورت 50/50 تقسیم کند و همین حالت در پورت HDMI اصلا اجازه انتقال دیتا به صورت همزمان را به کاربر نمی‌دهد.
با قابلیت USB SuperSpeed ما برای تمایز بهتر پهنای باند بین دیتا و ویدیو به انعطاف‌پذیری لازم در معماری دسترسی نداریم. به همین دلیل استاندارد جدید یواسبی می‌تواند تحولی در هنگام استفاده از اپلیکیشن‌های مختلف را ایجاد نماید.
علاوه بر حالت Alt، بسیاری از داک استیشن‌ها از تکنولوژی DisplayLink استفاده می‌کنند که با فشرده‌سازی سیگنال‌های ویدیویی، آنها را به دیتای قابل انتقال توسط اتصال USB تبدیل می‌کنند.
تمامی هاست‌های USB 4 از USB PD پشتیبانی می‌کنند
در حال حاضر برخی از دستگاه‌های مجهز به پورت USB Type-C از قابلیت انتقال توان توسط پورت یواسبی یا USB PD نیز پشتیبانی می‌کنند. این قابلیت به کاربر اجازه می‌دهد دستگاه‌هایی مانند گوشی هوشمند یا تبلت خود را از طریق یک پورت Type-C شارژ کند. با ورود استاندارد یواسبی 4 تمامی دستگاه‌های مجهز به این پورت از قابلیت USB PD بهره خواهند برد که توان خروجی بالاتر و مدیریت مصرف بهتری را نیز ارائه می‌دهند.
USB PD از نظر تئوری می‌تواند تا حداکثر 100 وات توان خروجی را ارائه دهد، اما لزوما تمام دستگاه‌هایی مصرفی ممکن است از این میزان توان خروجی پشتیبانی نکنند. به همین دلیل ممکن است نتوانید نوت‌بوک خود را از طریق این پورت شارژ کنید.
یکی از نکات مهم و بسیار عالی در خصوص تمامی نسل‌های یواسبی سازگاری آنها با یکدیگر است. یواسبی 4 نیز از این قائده مستثنی نبوده و به خوبی با دستگاه‌های مجهز به پورت USB 3 و USB 2 سازگاری خواهد داشت. البته توجه داشته باشید که در این صورت شما به حداکثر پتانسیل استاندارد قدیمی‌تر دسترسی خواهید داشت. بنابراین نباید انتظار داشته باشید یک دستگاه مجهز به پورت یواسبی 4 زمانی که به یک پورت یواسبی 3.2 متصل می‌شود سرعت انتقال 40 گیگابیت بر ثانیه‌ای را ارائه دهد.
کابل‌های قدیمی با حداکثر سرعت کار می‌کنند
کابل‌ها و آداپتورهای USB فعلی شما نیز بر روی پورت های USB 4 قابل استفاده هستند اما همان طور که گفتیم با همان پتانسیل و حداکثر سرعتی که پشتیبانی می‌کنند. بنابراین اگر یک کابل USB 3.1 قادر به ارائه سرعت 5 گیگابیت بر ثانیه‌ای باشد حداکثر سرعتی که هنگام استفاده بر روی یک پورت یواسبی 4 یا دستگاه مجهز به آن در اختیارتان قرار می‌گیرد نیز همین مقدار خواهد بود. برای پشتیبانی از استاندارد تاندربولت 3 نیز طبیعتا به یک کابل مخصوص این استاندارد نیاز خواهید داشت.
یواسبی 4 به این زودی نمی‌آید
انجمن ترویج یواسبی قصد دارد مشخصات مورد نیاز برای استفاده از پورت‌های USB 4 را در اواسط سال 2019 ارائه دهد اما انتظار محصولات مجهز به این استاندارد جدید در بازار را حداقل تا سال 2020 نداشته باشید. ساندرز می‌گوید زمان توسعه مورد نیاز برای محصولات جدید معمولا 12 تا 18 ماه است.
زمانی که صحبت از لپ‌تاپ‌ها و دسکتاپ‌های مجهز به پورت جدید یواسبی 4 می‌شود حتی بازه زمانی 18 ماهه نیز کمی خوشبینانه به حساب می‌آید. برای مثال مشخصات Type-C در سال 2014 رونمایی شد و زمان واقعا زیادی طول کشید تا نخستین محصولات مجهز به این پورت روانه بازار شدند و حتی همین حالا نیز بسیاری از لپ‌تاپ‌ها از این پورت بی‌بهره هستند.
هزینه تولید بیشتر نسبت به USB 3.2
یکی دیگر از موانعی که در رواج یافتن سریعتر استاندارد جدید یواسبی اثرگذار خواهد بود هزینه تولید آن است. هنوز مشخص نیست که به کارگیری یک پورت یواسبی 4 در یک دستگاه دقیقا چقد هزینه خواهد داشت اما بدون شک این استاندارد هزینه تولید و به کارگیری بالاتری را نسبت به استاندارد USB 3.2 ارائه خواهد داد.
ساندرز در این خصوص می‌گوید:
من فکر می‌کنم هزینه تولید این پورت اندکی کمتر از استاندارد تاندربولت خواهد بود اما طبیعتا به ارزانی SuperSpeed نیز تمام نخواهد شد. علت هم مشخص است، تمام ویژگی‌های خوب استاندارد قبلی حفظ شده و بهبودهای متعددی نیز صورت می‌گیرد، به همین دلیل نمی‌توان انتظار قیمت پایین‌تری را داشت.
وی همچنین افزود که امیدوار است هزینه‌های تولید با رایج شدن این تکنولوژی به سرعت کاهش یابد. اما به هر حال این طور که مشخص است حداقل در ابتدای کار این پورت‌ها را صرفا می‌توان در کامپیوترهای شخصی گران قیمت و رده بالا مشاهده نمود.
چرا این استاندارد به صورت رسمی USB4 نامگذاری شده است؟
برخلاف سایر نسخه‌های یواسبی، مشخصات استاندارد جدید بدون هیچگونه فاصله اضافی بین USB و عدد نسخه ارائه شده است. اگرچه احتمالا بسیاری از کاربران این استاندارد را به صورت USB 4 خواهند شناخت اما به گفته ساندرز، هدف از این تغییرات در نامگذاری برداشتن تمرکز از روی عدد نسخه و در عوض افزایش توجه به نام برند بوده است.
وی در این خصوص گفت:
یکی از چیزهایی که باید از همین ابتدا بگوییم این است که قصد نداریم نسخه‌های جزیی و متعددی مانند 4.0، 4.1 و یا 4.2 را ارائه دهیم. همچنین تمایلی نداریم با این شیوه بین پورت‌های استفاده شده در دستگاه‌های مختلف تمایز ایجاد کنیم، در واقع هدف ما این است که همه چیز در ساده‌ترین حالت ممکن خود باشد.
مشخصات USB 3.x با نسخه‌های عددی مختلفی ارائه شد که شامل USB 3.0، USB 3.1 Gen 1، USB 3.1 Gen 2 و چهار نسخه مختلف از USB 3.2 می‌شود. این در حالیست که برخی از نسخه‌ها ویژگی‌های اختیاری دیگری مانند USB PD و حالت Alt را نیز ارائه می‌دهند. اما به گفته ساندرز این نسخه‌های عددی بیشتر برای توسعه دهندگان کارایی داشته و امیدوار است تولیدکنندگان دستگاه‌ها از عبارت‌های ساده‌تر مانند SuperSpeed USB برای بازاریابی محصولات خود استفاده نمایند.
از این رو گروه ترویج دهنده استاندارد یواسبی قصد ندارد نسخه‌های جدید را با تغییر عدد متمایز کند. بنابراین حتی اگر پس از دو سال یک نسخه جدید و سریعتر از این استاندارد نیز ارائه شود احتمالا به صورت USB 4 80 Gbps معرفی خواهد شد. ساندرز و تیم آن هنوز در خصوص استراتژی برندینگ تصمیمی نگرفته‌اند و به همین دلیل شاید حتی یک نام بازاریابی خاص مانند SuperSpeed USB نیز برای معرفی آن در نظر گرفته شود.
به گفته وی، یواسبی 4 از معماری منحصر به فرد خود بهره برده و سرعت‌های خاص خود را نیز ارائه می‌دهد، هیچ تصمیمی برای تغییرات در اعداد نسخه این استاندارد نداریم.
جمع‌بندی
هنوز اطلاعات زیادی در خصوص این استاندارد جدید وجود دارند که از آنها بی‌خبر هستیم. احتمالا پس از معرفی رسمی این استاندارد در اواخر سال میلادی جاری جزییات بیشتری را بدست خواهیم آورد. به هر حال نباید انتظار داشت که دستگاه‌های مجهز به این پورت‌های جدید تا اواخر سال 2020 یا حتی اوایل 2021 روانه بازار شوند.
منبع: tomshardware