USB4とは何ですか？ 新しいインターフェースがどのように速度を上げ、画面をサポートするかなど
公開: 2022-01-29フロアではUSB4と呼んでください。2021年には、通常のスピードブーストを超える新しいUSB規格を備えたデバイスの大きな波が見られます。 USBの最新バージョンであるUSB4は、スペースを狭め（「USB 4」ではありません。これについては後で詳しく説明します）、USB 3という厄介な混乱について説明します。さらに、新しい速度を超えて、新しいニュアンスを追加します。デバイスの互換性とポートを介した充電。
USB4はどこから来たのですか？ 一部、以前のUSB仕様から。 一部、別のインターフェースから。 USB4は、Thunderbolt 3プロトコルを利用して、置き換えられるUSBバージョンの最大2倍の速度を実現します。 USB4は、帯域幅が広いことに加えて、以前のUSBの反復よりも、パイプを介してファイルとビデオのデータを巧みにシャトルして優先順位を付けることができます。 また、USB4は、物理ポート（Thunderbolt 3、USB 3.2、およびUSB 2.0デバイス）上のすべての古いPC接続群との下位互換性を提供します。
USB4は2021年に急速に普及する準備ができていますが、PC市場の熱心な観察者は、USB4がすでに限られた方法でここにあることを知っています。 USB4接続を備えた最初のコンピューターは2020年の終わり近くに到着し、2021年には、USB4互換と呼ばれる周辺機器とともに、さらに多くのラップトップとデスクトップが搭載されることが期待できます。
USB4は、USB 3の多くのフレーバーと、それらの複数のシフトするモニカ（ "USB 3.2 Gen 2x2" ...真剣に、皆さん？）によって引き起こされる混乱の一部を解消するのに役立つはずですが、新しい標準は完全に単純ではありません。ワンサイズですべてのストーリー。 ユニバーサルシリアルバス犬舎のトップドッグとしてUSB3.2を置き換えるUSB4について知っておくべきことは次のとおりです。
ピックアップ速度：40Gbpsの新しいピーク
事前に注意すべき重要な点の1つは、USB Implementers Forum（USB-IF）がUSB4を「USB4」としてスタイル設定し、「USB」と「4」の間にスペースを入れないことです。 この用語に関連するオンライン検索を支援する可能性があることをお伝えします。 「USB4」という用語を検索しても満足のいく結果が得られない場合は、スペースを削除すると役立つ場合があります。
USB4にはThunderbolt3仕様が含まれており、その仕様の最高転送速度である40Gbpsに一致しています。 これは、USBの最速の前世代バージョンであるUSB 3.2 Gen 2x2の2倍のピーク速度（20Gbps）です。 そのバージョンのUSBは、あまり普及していません。 少数の超高速外部SSD（Seagate FireCuda GamingSSDやSanDiskExtreme Pro Portable SSD v2など）のみがサポートしており、互換性のあるUSB 3.2 Gen2x2ポートはほとんど残っていません。
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すべてのUSBロールアウトは契約上ある程度の混乱を招くように思われるため、ここにUSB4があります。すべてのUSB4デバイスが40Gbps転送をサポートするわけではありません。 一部のUSB4製品は、わずか20Gbpsの最高速度を提供します。 低コストの製品は低速のみを採用することが期待できますが、特定のUSB4デバイスの仕様をチェックして、どのUSB4機能が提供されるかを確認する必要があります。 ハードウェアメーカーは、USB4機能を説明するためにさまざまなロゴを自由に使用できます...
簡単に言うと、USB4との速度の違いを知るには、検討しているデバイスのボックスまたはスペックシートのロゴで「20」または「40」を探す必要があります。
注意すべき点の1つは、低速（20Gbps）バージョンのUSB4でも、USB3.2のほとんどの実装よりも高速な転送速度を提供することです。 USB 3.2（最近のコンピューターおよび周辺機器のUSB仕様の最後の包括的なファミリー）のUSB 3.2 Gen 2x2バリアントの最大帯域幅は20Gbpsですが、USB3.2も低速フレーバーです。 そして、これらははるかに一般的で、最高速度はわずか5Gbps（USB 3.2 Gen 1）または10Gbps（USB 3.2 Gen 2）です。
USBとThunderboltの結婚について...
Thunderboltは長い間独自のIntelプロトコルであり、独自の専用チップとIntelに支払われるロイヤルティ料金が必要でした。つまり、ThunderboltはUSBのような普遍的な採用を実現できませんでした。 ハイエンドコンピュータにのみ表示される傾向があります。 現在、最新のThunderboltの動きで、Intelはコースを逆転させ、Thunderboltを他のチップメーカーに開放して使用できるようにしました。 （詳細については、Thunderbolt 4の入門書、およびThunderbolt 3とUSB-Cの説明を参照してください。）
USB4とThunderbolt3はどちらも、同じ物理コネクタ（USB Type-C（USB-Cとも呼ばれます））を使用しているため、この組み合わせが自然に適合します。 楕円形のUSB-Cコネクタには、「クラシック」なUSB Type-Aポート（古いスタイルの長方形のポート）に比べて2つの利点があります。 1つは、USB-Cポートが小さいため、より薄いラップトップやよりコンパクトなデバイスに統合できることです。 もう1つは、USB-Cコネクタで上下することはありません。 USB-Cケーブルはどちらの方法でもUSB-Cポートに接続できます。これにより、USBデバイスをコンピューターに接続しようとしたときにどちらの方法が正しいかを推測する必要がなくなります。
このUSB4とThunderbolt3の統合は、USB4ポートを備えた新しいコンピューターが既存のThunderbolt 3デバイスとの互換性を提供できることも意味します。これは、特に外部GPUを使用するゲーマーにとって朗報です。 しかし、なぜ私たちは「できた」ことを強調し、「潜在的に」良いたよりだけを言うのでしょうか。 仕様によれば、Thunderbolt3の互換性をUSB4ポートの実装に組み込むことはオプションであるためです。
Thunderbolt3の互換性はUSB4PCに広く普及すると予想されます。これは、メーカーがIntelに十分の一を納める必要がなくなったためです。 ただし、Thunderbolt 3 eGPUなどとペアリングする新しいラップトップを購入する場合は、仮定を行う前に、ラップトップの仕様を確認して互換性を確認することをお勧めします。
頭脳とブラウンによるビデオ信号処理
USB-IFは、Intelと協力してThunderbolt 3仕様をUSB4に追加することに加えて、Video Electronics Standards Association（VESA）と協力して、USB4の表示機能を向上させました。 USB4仕様の関連部分は、DisplayPort Alt Mode 2.0のサポートです。これは、非常に高解像度のディスプレイに電力を供給するための膨大な量のオーバーヘッドを提供します。
DisplayPort Alt Mode 2.0を使用すると、USB4ポートは最大80Gbpsの信号データを送信できるため、60Hzのリフレッシュレートで8Kの解像度で複数のDisplayPort 2.0ディスプレイに電力を供給できます。さらに遠い将来には、60Hzで単一の16Kディスプレイに電力を供給できます。 （または、所有している可能性のある数よりも多くの4Kディスプレイ。）これは、送信されるディスプレイデータが単方向であるために可能です。
ただし、USB4で得られるのは一見無限のビデオ帯域幅だけではありません。 USB4は、インターフェイスを介してリソースを割り当てることができます。たとえば、外部SSDからのデータ転送を同時に処理しながら、最大40GbpsのHDディスプレイを駆動できます。 以前のバージョンのUSBでは、ビデオを2つのレーンの一方に送信し、データをもう一方のレーンに送信して、せいぜい50/50に分割することができました。 USB4では、リソースの動的な割り当てがあります。 レーンはビデオとデータの間で共有でき、ディスプレイに必要な帯域幅を提供し、残りをデータの転送に使用できるようにします。 USB4ハブが提供できるものを考えてみてください。高速データ転送のために十分な帯域幅を残して、デスクに設置できるすべての4Kディスプレイに電力を供給する機能です。
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すべての人への電力供給
USB4デバイスで検索したり探したりする必要のない仕様の1つは、USB Power Delivery（USB PD）です。 USB PDを使用すると、壁のコンセントを探す代わりに、コンピューターを介してUSBデバイスを充電できます。 すべてのUSB4接続は、デバイスを充電するためのUSBPDを提供します。
これは、現在の状況からの変化です。 現在、一部のUSB 3.2ポートは電力供給を提供し、一部は提供していません。 USB4を使用すると、ラップトップの任意のUSB4ポートで電話を充電でき、特定のUSBPD対応ポートまたは小さな稲妻のロゴが付いたポートを探す必要はありません。 （実際、PCメーカーが最初にロゴを含めることを選択した場合。）これは、マークされていないUSBポートの電源機能を推測すると、常に間違った方向を推測した後、おそらく2番目に大きなUSBの煩わしさです。 USBType-Aポートに何かを接続しようとしています。
USB PDは、最大100ワットの電力を供給でき、iPhoneなどの小型デバイスの充電（アウトバウンド）に加えて、ほとんどのラップトップの充電（インバウンド）に十分な量を提供します。 さらに、USB PDは、充電しているデバイスが処理できる量の電力しか供給しないため、電話のバッテリーの過負荷や破損について心配する必要はありません。
USB4の到着日（ヒント：すでにここにあります）
USB4対応のラップトップのいくつかはすでにだまされていると述べました。 Intelの第11世代「TigerLake」コアCPUは、他の利点の中でも、ネイティブUSB4サポートを提供します。 2020年後半にAsusZenBook 13（UX325EA）とDell XPS 13（9310）を皮切りに、いくつかのTigerLakeラップトップがPCLabsを通過しました。すべての主要なラップトップラインが2021年にTigerLakeアップデートを受信することが期待できます。
Appleの新しいM1MacBook Air、MacBook Pro、およびMac miniは、2020年の終わりにリリースされ、USB4ポートも備えています。 Appleの他のMacのいくつかは、今年USB4サポートを追加するM1変身を取得することが期待できます。
下位互換性があるということは、現在のUSB 3.xデバイスが新しいUSB4を搭載したラップトップで動作することを意味しますが、これらのレガシーデバイスは40Gbpsのデータ転送に対応できないことを覚えておいてください。 彼らはあなたの新しいラップトップと通信することができますが、彼らがサポートする古いUSBプロトコルの最大スループットを超えることはできません。
USB4 SSDやその他の周辺機器はまだ実際には見られませんが、Thunderbolt 3をサポートする既存のポータブルドライブは、USB4を搭載したPCで最大40Gbpsの理論上の転送速度（2つの標準の共有最大スループット）を提供できます。 繰り返しになりますが、以前の大きな注意点に注意してください。この種のピーク速度は、PCが40GbpsフレーバーのUSB4（20Gbpsのものだけでなく）を提供し、Thunderbolt3との特定の下位互換性を提供する場合にのみ可能です。
年末までに、USB4デバイスはThunderboltデバイスを上回るはずであり、特にそれらの外部SSDが迅速なPCI Expressベースの内部を使用する場合、新しいラップトップを新しいSSDと一致させることがはるかに簡単になります。 さらに、1つまたは複数の高解像度DisplayPort 2.0モニターを同じインターフェイスから駆動する機能により、高速接続の新しい世界を予見できます。少なくとも、「4」に移行できる新しいシステムやハードウェアに投資する準備ができている人にとっては。