USB4 1.0 版规範正式释出，最快 40Gbps 把 USB3、PCIe、D

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USB-IF 近年来真的相当热闹，除了从 USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2 一路改名改制，今年 Intel 强势主导的 Thunderbolt 3 也将会是下一世代选用重点之一，如今 USB4 1.0 版规範正式于 USB-IF 网站推出，不仅速度更快，也要加强宣传 Type-C，以及 Type-C 传输内容功能多样化。

USB-IF 近日终于公布 USB4 1.0 版规範，实体介面连接埠同样抛弃使用已久的 Type-A、Type-B，改採 Type-C 形式，Type-C 支援单通道、双通道传输模式，且 USB4 最快速度将从 USB 3.2 的 Gen2×2 20Gbps 提升至 Gen3×2 40Gbps。此外为向下相容，USB 2.0 High Speed 世代以前的讯号传输仍自行独立，不包在 USB4 封包里一同传输（Gen2 要求传输路径总插入损失于 5GHz 不得超过 17.5dB、Gen3 则是于 10GHz 不得超过 15dB，对线材品质有更高的要求）。

USB4 系统架构图，可见到 USB 2.0 讯号採用独立路径传输。

另外一项较重要的改革，则是 USB4 变更为 Tunnel 隧道式协定，USB4 封包不仅能传递自己的资料，USB3、DisplayPort、PCIe 讯号也能包入 USB4 封包传输，共享最高 40Gbps 传输频宽。

USB4 可使用 1 对线材（SBTX / SBRX）与 1 个旁通通道（用以初始化 USB4 连结与管理）进行单通道传输，亦可透过 2 对线材与 1 个旁通通道进行双通道传输。

USB3 讯号透过隧道方式于 USB4 结构的传输路径图。

PCIe 讯号透过隧道方式于 USB4 结构的传输路径图。

DispalyPort 1.4a 讯号同样透过 USB4 隧道式协定进行传输，仅在左端讯号输入与右端讯号输出採用 DisplayPort 规範。

与前一世代相同，USB4 主机端不一定要支援所有的功能集，但最少需要支援 Gen2×2 20Gbps 以及 DisplayPort Alt Mode，其余 PCIe 控制器、Gen3×2 40Gbps 在主机端则是选用功能。

主机端 Thunderbolt 3 支援性部分，USB4 同样将其定位在选用功能集，採用 Thunderbolt Alt Mode 方式传输，支援 Gen2 10.3125Gbps 与 Gen3 20.625 Gbps，不过要求 USB4 集线器需于所有 DFP（Downstream Facing Port）加入与 Thunderbolt 3 的交互相容性。因此过去 Type-C 连接埠功能标示不清，让人摸不着头绪的情形，依然会发生在 USB4 规格之中（注：DisplayPort Alt Mode 和 Thunderbolt Alt Mode 另行定义于 USB Type-C Specification）。

USB4 沟通与各项功能层的对应图。

这份 USB4 1.0 版规範由数个大公司共同签署发表，包含苹果、HP、Intel、Microsoft、Renesas、STMicroelectronics、Texas Instruments，由于晶片製造与整合需要一段时间，最快有望于 2020 年下半年见到第一批支援 USB4 规範的产品上市，且仍需等待 USB-IF 公布 USB4 图像标誌。