USB4 อธิบาย: นวัตกรรมหลัก & ทำไมมันถึงสำคัญ

Universal Serial Bus หรือ USB คือชื่อที่ให้กับอินเทอร์เฟซทางกายภาพที่ใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ สแกนเนอร์ พิมพ์เตอร์ กล้องดิจิทัล และแม้แต่สมาร์ทโฟนของคุณ การเชื่อมต่อนี้สถาปนาขึ้นเพื่อสองวัตถุประสงค์หลัก: การชาร์จ และ การสื่อสาร คอมพิวเตอร์สามารถชาร์จอุปกรณ์ใดๆ ผ่าน USB และยังสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์และอำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลสองทิศทาง ไม่ว่าคุณจะส่งหน้าไปพิมพ์ หรือสแกนเอกสารจากสแกนเนอร์ หรือถ่ายโอนไฟล์ไป-กลับสมาร์ทโฟน มันทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของการแลกเปลี่ยนข้อมูล

ประเภท USB ต่างๆ มีอะไรบ้าง?

มีข้อกำหนด USB หลายประเภทที่ถูกประดิษฐ์ แต่ละตัวดีกว่าตัวก่อนหน้า แต่ทำให้สับสนมากที่จะจำว่าคุณต้องการตัวไหน และใช้ทำอะไร ฉันพยายามทำให้ประเภท USB ง่ายขึ้นในตารางด้านล่าง:

1		USB Type A	พ่อของ USB หรือตัวแรก	ยังคงใช้อยู่ในคอมพิวเตอร์ ชาร์จโทรศัพท์ ฟลัชดิสก์ และเกือบทุกที่
2		USB Type B	เพื่อลดขนาดอินเทอร์เฟซบนอุปกรณ์พรีเฟอริฟัล Type-B ถูกประดิษฐ์	พิมพ์เตอร์และสแกนเนอร์เป็นหลัก
3		MINI-USB หรือ Mini-B	ประดิษฐ์ขึ้นเพราะ USB spec type A แรกใหญ่เกินไป ไม่สามารถปรับบนอุปกรณ์พกพาได้	ใช้หลักในกล้องดิจิทัลและอุปกรณ์พรีเฟอริฟัลอื่นๆ
4		Micro USB port	มาถัดไป โดยเฉพาะสำหรับชาร์จอุปกรณ์	ใช้หลักชาร์จสมาร์ทโฟน และใช้ในคอนโทรลเลอร์เกมและอุปกรณ์อื่นๆ
5		Lightning	มีข้อได้เปรียบเหนือ Micro USB คือ เสียบได้ทั้งสองทิศทาง	ใช้ใน Apple iPhones
6		USB Type C	ความต้องการอินเทอร์เฟซ USB ขนาดเล็กสำหรับชาร์จและสื่อสาร ที่เสียบได้ทั้งสองทาง (Reversible) นำไปสู่การประดิษฐ์ USB Type C	กำลังแทนที่ Micro USB port ในอุปกรณ์ใหม่เกือบทุกเครื่อง
7		Thunderbolt	พัฒนาโดย Intel Thunderbolt เน้นเฉพาะความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล	เชื่อมต่อจอภาพ เครือข่าย และอุปกรณ์จัดเก็บ

ความเร็วการถ่ายโอน USB คืออะไร?

ไม่เพียงแค่มีการเปลี่ยนแปลงภายนอกโดยการปรับรูปร่างและขนาดของอินเทอร์เฟซ USB แต่นักวิจัยยังพิจารณาการเปลี่ยนแปลงภายในเกี่ยวกับความเร็วการถ่ายโอนด้วย มาตรฐานความเร็วที่ตั้งมาจนถึงปัจจุบัน:

USB speed 1.x

เป็นความเร็วมาตรฐานแรก รองรับอัตราการถ่ายโอน 12 Mbps จนถึง 127 อุปกรณ์ภายนอก

USB speed 2.0

มีฉายาว่า 'Hi-Speed' เพราะถ่ายโอนข้อมูลได้ที่อัตรา 60 MBps

หมายเหตุ: USB 1.x ถ่ายโอนข้อมูลที่ 12 megabits ต่อวินาที และ USB 2.0 ถ่ายโอนที่ 60 Megabytes ต่อวินาที สังเกตว่าตัว B ใน MBps เป็นตัวพิมพ์ใหญ่

USB speed 3.0

ด้วยความเร็วและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น และพลังงานและแบนด์วิดท์ที่ปรับปรุง USB 3.0 หรือ SuperSpeed USB สามารถถ่ายโอนข้อมูลในทั้งสองทิศทางพร้อมกัน ความเร็วเกือบ 10 เท่าของ USB 2.0 ที่ 640 MBps หรือ 5 Gbps

USB speed 3.1

บางคนคิดว่า 5 Gbps น้อยเกินไป จึงตัดสินใจคูณสอง ด้วยฟีเจอร์เกือบเหมือน USB 3.0 แต่เพิ่มความเร็วเป็น 10 Gbps USB 3.1 จึงเกิดขึ้น เนื่องจากมีความแตกต่างแค่ความเร็ว จึงไม่ได้ตั้งชื่อว่า USB4

Thunderbolt คืออะไร?

"ความจำเป็นเป็นมารดาของการประดิษฐ์" ข้อความนี้จริงเมื่อ USB 3.1 ถึง 10 Gbps ไม่สามารถสตรีมวิดีโอ 4k และรองรับกราฟิกภายนอกได้ มีความจำเป็นต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์มากขึ้น และหมายถึงพลังงานมากขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการนี้ หนึ่งในผู้ใหญ่ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ Intel ตัดสินใจประดิษฐ์เทคโนโลยีใหม่ รวมอินเทอร์เฟซ USB type C ล่าสุดและมาตรฐานใหม่ที่อนุญาตให้ถ่ายโอนข้อมูลที่อัตรา 40 Gbps ซึ่งเร็วกว่า USB 3.1 4 เท่า มันยังให้พลังงาน 100W และเครือข่าย 10 GbE ในตัว การถ่ายโอนข้อมูลแบ่งเป็น 20 Gbps upstream และ downstream เท่ากัน พร้อมแบนด์วิดท์วิดีโอเพิ่มสองเท่า และสามารถเชื่อมต่อได้ 6 อุปกรณ์ผ่านพอร์ตเดียวที่กะทัดรัด

USB 4 คืออะไร?

USB 4 เป็นนวัตกรรมล่าสุดในสาขาข้อกำหนด USB แม้ว่ามาตรฐานจะมาจาก Intel ในปี 2017 Intel ประกาศว่าจะแชร์เทคโนโลยี Thunderbolt กับผู้ผลิตชิปอื่นๆ และไม่เรียกเก็บค่าลิขสิทธิ์ (royalty free) USB 4 ใช้อินเทอร์เฟซ Type C และเสนอความเร็วสูงสุด 40 Gbps ซึ่งเพียงพอที่จะขับจอ 4K สองจอจากพอร์ตเดียว จะถูกกว่าอย่างแน่นอน และจะแทนที่ข้อกำหนด USB ทั้งหมดที่มีอยู่ในช่วงเวลาหนึ่ง สามารถรองรับอุปกรณ์ Thunderbolt ได้ หากผู้ผลิตอุปกรณ์ของคุณให้ฟังก์ชันนั้น และคุณมีสายที่เหมาะสม

ทำไมต้อง USB4?

USB เป็นมาตรฐานที่ยอมรับทั่วโลกสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลและพลังงานระหว่างอุปกรณ์ ภายในไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความสับสนเกิดขึ้น โดยเฉพาะหลัง USB 3.0 และตัวต่อไป ด้วยการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย อุปกรณ์ใหม่ถูกตั้งชื่อว่า USB 3.X โดย X เพิ่มขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีที่สำคัญ และหากการเปลี่ยนแปลงไม่ใหญ่โน่น จะเพิ่มคำว่า "Generation" หรือ Gen เพื่อความสั้น เพื่อทำความสะอาดความวุ่นวายและให้สิ่งล่าสุดที่บรรลุได้ กลุ่ม USB Promoter ได้ร่วมมือกับ 'Thunderbolt' ของ Intel และสร้างมาตรฐานเดียว

USB4 รวมประโยชน์ของการวิจัยข้อกำหนด USB ก่อนหน้าทั้งหมด พร้อมโปรโตคอล Thunderbolt ที่เพิ่มเข้ามา ยังรองรับ backward compatible กับข้อกำหนด USB ก่อนหน้า และ cross-platform support กับอุปกรณ์บน Thunderbolt ผู้ผลิตอุปกรณ์ทุกคนสามารถผลิตอุปกรณ์เกี่ยวกับ USB4 ได้โดยไม่ต้องจ่ายค่าลิขสิทธิ์ให้ Intel และสิ่งนี้จะส่งเสริมการแพร่กระจายเทคโนโลยีนี้ทั่วโลก แม้ Intel ก็จะได้ประโยชน์ เพราะความเข้ากันได้ของ USB4 กับ Thunderbolt จะเพิ่มยอดขายอุปกรณ์ที่มีอยู่ในตลาดพร้อมเทคโนโลยี Thunderbolt

ดังนั้น พร้อมทำใจสำหรับ การชาร์จ การถ่ายโอนข้อมูลที่ความเร็วลมหายใจ การส่งสัญญาณวิดีโอไปยังมอนิเตอร์ที่เร็วขึ้น และความสามารถในการรองรับอุปกรณ์หลายตัวจากพอร์ตเดียว

เมื่อไหร่คาดว่าจะได้ USB4?

ในขณะที่ผลิตภัณฑ์แรกจะเริ่มออกมาตอนต้นปี 2020 อาจใช้เวลาสองสามปีสำหรับเทคโนโลยี USB4 ที่จะถูกนำมาใช้โดยผู้ผลิตอุปกรณ์ทั้งหมด – คอมพิวเตอร์และสมาร์ทโฟน แต่เนื่องจาก USB4 รองรับ backward compatibility จึงไม่จะมีปัญหาหลักในการเปิดตัว หากคุณมี USB adapters พร้อม อย่างไรก็ตาม หากคุณใช้เวอร์ชันก่อนหน้าของมาตรฐาน USB อย่าคาดหวังว่าจะได้ประโยชน์ของ USB4 ตัวอย่างเช่น หากคุณถ่ายโอนข้อมูลจาก USB4 hard drive adapter และเชื่อมต่อกับแล็ปท็อปที่มีพอร์ต USB 3.1 ผ่าน adapter คุณจะได้ความเร็วถ่ายโอนเพียง 10 Gbps ข้อมูลจะไหลออกจาก USB4 hard drive adapter ที่ 40 Gbps แต่ adapter และพอร์ตคอมพิวเตอร์ที่เป็น USB 3.1 จะจำกัดอัตราการถ่ายโอนตามข้อกำหนด USB ของมัน จะจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีพอร์ต USB 4 สาย และอุปกรณ์ เพื่อเก็บประโยชน์ของเทคโนโลยีระดับสูงนี้

นวัตกรรมทางเทคโนโลยีทุกอย่างใช้เวลาในการถูกนำมาใช้ในชีวิตของเราอย่างสมบูรณ์ และ USB4 ก็จะเป็นเช่นกัน 雖然มันเหนือกว่าตัวก่อนหน้าและคู่แข่งทั้งหมด แต่จะไม่สามารถแทนที่อุปกรณ์ล้านๆ ที่รันบน USB types อื่นได้ ผู้ผลิตอุปกรณ์ทุกคนจะต้องเริ่มนำ USB4 ไปใช้ในอุปกรณ์ของพวกเขา และจะต้องลงทุน เพราะต้องเปลี่ยนโมเดลการผลิตที่มีอยู่ การประดิษฐ์ adapter และ connector ที่จะช่วยให้เราเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีข้อกำหนด USB ต่างกัน จะเพิ่มความล่าช้าในกระบวนการนี้ ทุกสิ่งที่เรารู้ตอนนี้คือ USB4 ดีกว่าและเร็วกว่า แต่เมื่อมันเข้ามาใช้งาน เราจะสามารถค้นพบความสามารถที่ซ่อนอยู่ของ USB4 เพิ่มเติม และทำไมมันจึงสำคัญที่จะต้องเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีใหม่นี้