USB 3.0, 3.1, 3.2 ja USB4: nopeudet ja nimet selvitettyinä

USB 3.2 Gen 2 on 10 Gbps:n yhteys. Tämä yksi tosiasia selvittää suurimman osan sekaannuksesta: USB-nimien numerot ovat nopeuksia, ja sukupolvet ovat saman teknologian uudelleennimeämisiä. USB 3.0:sta tuli USB 3.1 Gen 1, sitten USB 3.2 Gen 1, ja kaikki kolme ovat 5 Gbps. USB 3.1 Gen 2:sta tuli USB 3.2 Gen 2, ja molemmat ovat 10 Gbps. USB4 on erilainen suunnittelu, joka alkaa 20 Gbps:stä ja yltää 40 Gbps:ään tai 80 Gbps:ään. Päässä oleva liitin – yleensä USB-C – ei kerro nopeudesta mitään.

Kaikki USB 3 -nimet yhdessä taulukossa

Alla oleva taulukko kertoo koko uudelleennimeämistarinan. Vanhemmalla nimellä myyty portti tai kaapeli ei ole hitaampi kuin uudemmalla nimellä myyty; nimi muuttui, piiri ei.

USB 3.2 Gen 1 ja Gen 2 ovat samat johdot ja samat portit kuin USB 3.0 ja USB 3.1 Gen 2. 2x2-versio on poikkeus: se käyttää kahta 10 Gbps -kaistaa samanaikaisesti, minkä vuoksi se vaatii USB-C:n eikä voi toimia Type-A-liittimen kautta. USB4 Version 2.0 voi siirtää 120 Gbps yhteen suuntaan näytöille ja vaihtaa paluusuunnan siihen.

Mitä porttien värit tarkoittivat

Sininen sisäosa merkitsi aikoinaan USB 3.0 -portteja, ja sinivihreä tai punainen saattoi merkitä suurempia nopeuksia tai aina päällä olevaa latausta. Nämä värit eivät koskaan olleet osa spesifikaatiota, ja valmistajat käyttivät niitä vapaasti. Sininen portti voi nykyään olla 5 Gbps, 10 Gbps tai vain lataukseen tarkoitettu portti. Ainoa luotettava merkintä on portin viereen painettu nopeus tai käyttöohje. USB-IF pyytää nykyään nimiä kuten USB 5Gbps, USB 10Gbps, USB 20Gbps, USB 40Gbps ja USB 80Gbps, jotka kertovat tarkalleen, mitä portti tekee.

USB 3.0 vs 3.1 vs 3.2: mikä todella muuttui

USB 3.0 saapui vuonna 2008 nopeudella 5 Gbps. USB 3.1 lisäsi 10 Gbps -tilan ja nimesi vanhan 5 Gbps -tilan uudelleen Gen 1:ksi. USB 3.2 käänsi molemmat yhden asiakirjan alle ja lisäsi 20 Gbps:n kaksikaistaisen tilan nimeten vanhemmat tilat jälleen uudelleen. Mikään USB 3.0 -laitteessa ei muuttunut, kun nimet muuttuivat.

Tällä on merkitystä ostettaessa. Telakka, jota mainostetaan USB 3.2:na, voi olla 5 Gbps:n telakka, koska USB 3.2 Gen 1 on pätevä kuvaus 5 Gbps:stä. Asema, jota mainostetaan USB 3.2 Gen 2:na, on 10 Gbps. Lue sukupolvi ja kaistojen määrä, älä versionumeroa.

Mitä asema tai telakka todella tarvitsee

SATA-asema jää selvästi alle 5 Gbps:n, joten 5 Gbps:n portti riittää sille. Nopea NVMe-asema kotelossa voi käyttää 10 Gbps:tä, ja 20 Gbps:n tai 40 Gbps:n yhteys auttaa vain, jos asema itse ylläpitää sitä. Telakka, jossa on kaksi 4K-näyttöä, Ethernet ja kortinlukijat, tarvitsee enemmän näytön kaistanleveyttä kuin datan kaistanleveyttä, ja siinä USB4 ja Thunderbolt ansaitsevat paikkansa. Tavalliselle näppäimistölle, hiirelle tai tulostimelle mikä tahansa USB-portti käy.

USB4, Thunderbolt ja 40 Gbps:n kysymys

USB4 perustuu Thunderbolt 3 -protokollaan, jonka Intel lahjoitti USB-IF:lle vuonna 2019. USB4 toimii 20 Gbps:n tai 40 Gbps:n nopeudella. Thunderbolt 3 (2015) on 40 Gbps USB-C:n kautta ja tarjoaa jopa 15 W väylävirtaa käyttäville laitteille. Thunderbolt 4 (2020) on myös 40 Gbps, PCIe 32 Gbps:n nopeudella, kaksi 4K-näyttöä tai yksi 8K, ja kannettavan lataus jopa 100 W vähintään yhdessä portissa. Thunderbolt 5 (2023) toimii 80 Gbps molempiin suuntiin, jopa 120 Gbps yhteen suuntaan näytöille, PCIe 64 Gbps:n nopeudella ja lataus jopa 240 W. Thunderbolt 4- ja 5 -kaapelit toimivat myös USB-C-kaapeleina datalle ja lataukselle. Erot siinä, mitä kukin takaa, on esitetty sivulla Thunderbolt 3, 4 ja 5 vs USB4.

Kaapelin pituusrajat nopeuden mukaan

Nopeus ja pituus ovat vastakkain. Spesifikaatio antaa nämä rajat USB Type-C -kaapeleille:

USB 2.0 -kaapelit toimivat jopa 5 m (16 ft) segmenttiä kohden, ja jopa 5 keskitintä ketjussa mahdollistaa jopa 30 m (98 ft) kokonaispituuden. Isäntäohjain osoittaa jopa 127 laitetta. USB 3.x -passiivikaapeleita Type-A- tai Type-B-liittimillä myydään yleisesti jopa 3 m (10 ft); aktiiviset ja optiset jatkokaapelit yltävät pidemmälle. Täydellinen luettelo rajoista, mukaan lukien keskitimet ja jatkot, on sivulla USB-kaapelin enimmäispituus.

Teho: mitä portti ja kaapeli voivat tarjota

USB 2.0 -portti tarjoaa 500 mA 5 V:lla (2,5 W). USB 3.x tarjoaa 900 mA (4,5 W), ja USB Battery Charging 1.2 sallii jopa 1,5 A (7,5 W). USB-C 5 V:lla voi tarjota 1,5 A (7,5 W) tai 3 A (15 W).

USB Power Delivery menee pidemmälle. Standard Power Range yltää jopa 100 W:iin (20 V 5 A:lla) käyttäen kiinteitä jännitteitä 5 V, 9 V, 15 V ja 20 V. PD 3.1 (2021) Extended Power Range yltää jopa 240 W:iin (48 V 5 A:lla) lisäten 28 V, 36 V ja 48 V. Jokaisen USB-C–USB-C-kaapelin on välitettävä 3 A, mikä on 60 W 20 V:lla. Yli 3 A:n virrat vaativat 5 A:n kaapelin, jossa on e-marker-siru: 100 W:n kaapelit ja 240 W:n EPR-kaapelit. Kannettava, joka latautuu 100 W:lla, ei lataudu täydellä nopeudella kaapelista ilman e-markeria, vaikka laturi olisi mitoitettu siihen.

Mikä menee pieleen

USB-C-kaapeli, joka lataa puhelinta, voi olla USB 2.0 -kaapeli 480 Mbps:n nopeudella. USB-C on liitin, ei nopeus, ja kaapelin sisällä voi olla vain vanhempi datapari. Siksi asema, joka toimii 10 Gbps:n nopeudella yhdellä kaapelilla, matelee toisella. Erot on esitetty sivulla miksi USB-C-kaapelit eivät ole kaikki samanlaisia.

10 Gbps:n asema 5 Gbps:n portissa toimii edelleen, 5 Gbps:n nopeudella. Yhteys neuvottelee alhaisemman nopeuden, joten vika on suorituskyky, ei toimintahäiriö. Sama tapahtuu 40 Gbps:n telakalla 10 Gbps:n portissa: näytöt voivat pudota yhteen tai resoluutio laskea.

Pitkät passiiviset kaapelit suurella nopeudella ovat toinen yleinen ongelma. 3 m:n USB 10Gbps -kaapeli on spesifikaation ulkopuolella, ja asema voi irrota kuormituksessa tai ei näy lainkaan. Aktiiviset tai optiset kaapelit ovat ratkaisu näihin vetoihin.

Laturi ja laite voivat sopia tehosta ja silti olla sopimatta datasta. Vain lataukseen tarkoitetuissa USB-C-kaapeleissa ei ole lainkaan datapareja. Jos tietokone ei näe laitetta, kokeile kaapelia, joka tuli aseman mukana, älä laturin mukana tullutta.

Lopuksi, USB4- tai Thunderbolt-laite tavallisessa USB 3.2 -portissa palaa yleensä USB 3.2 -toimintaan. Sekä portin että kaapelin on tuettava suurempaa tilaa, jotta sitä voidaan käyttää.

Valinta sen mukaan, mitä on kytketty

Näppäimistölle, hiirelle, tulostimelle tai ääniliitännälle USB 2.0 riittää ja mikä tahansa kaapeli käy. SATA-asemakotelolle 5 Gbps riittää; NVMe:lle 10 Gbps tai 20 Gbps. Telakalle, joka ohjaa kahta näyttöä, etsi USB4 tai Thunderbolt 4 tai 5, ja tarkista näyttölähdöt, jotka telakka todella tarjoaa. Kannettavan lataukseen sovita teho ja käytä kaapelia, jossa on e-marker, kaikkeen yli 60 W:iin.

Kun portti on merkitsemätön, käyttöohje tai järjestelmän USB-puu näyttää nopeuden. Pakkauksen nimi on vähiten luotettava opas, koska sama 5 Gbps:n yhteys on myyty kolmella eri nimellä.