Qu'est-ce que l'USB4 ? Comment la nouvelle interface augmente les vitesses, prend en charge les écrans, etc.
Publié: 2022-01-29Appelez-le simplement USB4 sur le sol : 2021 verra une grande vague d'appareils dotés d'une nouvelle norme USB qui va au-delà des augmentations de vitesse habituelles. USB4, la dernière version de l'USB, réduit l'espace (ce n'est pas "USB 4" - plus à ce sujet dans un instant) et dissimule une partie de la confusion laineuse qu'est l'USB 3. De plus, au-delà des nouvelles vitesses, il ajoute de nouvelles nuances à la compatibilité de l'appareil et à la charge sur le port.
D'où vient l'USB4 ? En partie, à partir des spécifications USB antérieures ; en partie, depuis une autre interface. USB4 exploite le protocole Thunderbolt 3 pour offrir des vitesses jusqu'à deux fois plus rapides que la version USB qu'il remplace. En plus de sa plus grande bande passante, l'USB4 peut plus habilement faire la navette et hiérarchiser les données de fichiers et de vidéos à travers ses canaux que les itérations USB précédentes. Et l'USB4 offre une rétrocompatibilité avec toute l'ancienne foule de connectivité PC sur ses ports physiques : périphériques Thunderbolt 3, USB 3.2 et USB 2.0.
L'USB4 est sur le point de se répandre rapidement en 2021, mais les observateurs attentifs du marché des PC savent qu'il est déjà là de manière limitée. Les premiers ordinateurs avec connectivité USB4 sont arrivés vers la fin de 2020, et vous pouvez vous attendre à voir beaucoup plus d'ordinateurs portables et d'ordinateurs de bureau équipés en 2021, ainsi que des périphériques doublés compatibles USB4.
Bien que l'USB4 devrait aider à dissiper une partie de la confusion créée par les nombreuses saveurs de l'USB 3 et leurs multiples surnoms changeants ("USB 3.2 Gen 2x2"... sérieusement, les amis ?), la nouvelle norme n'est pas complètement simple, histoire à taille unique. Voici ce que vous devez savoir sur l'USB4 remplaçant l'USB 3.2 en tant que meilleur chien du chenil Universal Serial Bus.
Accélération de la vitesse : un nouveau pic de 40 Gbit/s
Une chose clé à noter dès le départ : l'USB Implementers Forum (USB-IF) qualifie effectivement USB4 de "USB4", sans espace entre "USB" et "4". Nous vous disons cela pour potentiellement faciliter vos recherches en ligne liées au terme. Si la recherche du terme "USB 4" ne donne pas de résultats satisfaisants, la suppression de l'espace peut aider.
USB4 englobe la spécification Thunderbolt 3, correspondant désormais à la vitesse de transfert maximale de cette spécification, qui est de 40 Gbps. C'est le double de la vitesse de pointe (20 Gbps) de la version USB la plus rapide de la génération précédente, la USB 3.2 Gen 2x2 au nom douteux. Cette version de l'USB n'a jamais été très appréciée ; seuls quelques SSD externes ultrarapides (comme le Seagate FireCuda Gaming SSD et le SanDisk Extreme Pro Portable SSD v2) le prennent en charge, et les ports USB 3.2 Gen 2x2 compatibles restent rares.
Pour vous rappeler où se trouvait l'USB, comment les noms ont changé et où il va, voici une feuille de triche pratique pour toutes les versions USB qui restent pertinentes aujourd'hui dans les PC anciens et nouveaux...
Parce que chaque déploiement USB semble contractuellement obligé de semer la confusion, voici l' USB4 : tous les périphériques USB4 ne prendront pas en charge les transferts à 40 Gbit/s. Certains produits USB4 offriront une vitesse maximale de seulement 20 Gbps. Vous pouvez vous attendre à ce que les produits à moindre coût n'utilisent que la vitesse la plus lente, mais vous devrez vérifier les spécifications d'un périphérique USB4 donné pour voir quelles capacités USB4 il offre. Les fabricants de matériel auront à leur disposition une variété de logos pour illustrer les capacités USB4...
En termes simples, pour connaître la différence de vitesse avec USB4, vous devrez rechercher le "20" ou le "40" dans le logo sur la boîte ou la fiche technique de l'appareil que vous envisagez.
Une chose à noter est que même la version à faible vitesse (20 Gbps) de l'USB4 offrira des vitesses de transfert plus rapides que la plupart des implémentations de l'USB 3.2. Bien que l'USB 3.2 (la dernière famille parapluie de spécifications USB dans les ordinateurs et périphériques récents) ait une bande passante maximale de 20 Gbps dans sa variante USB 3.2 Gen 2x2, l'USB 3.2 a également des saveurs à faible vitesse. Et ceux-ci sont beaucoup plus courants, avec des vitesses maximales de seulement 5 Gbps (USB 3.2 Gen 1) ou 10 Gbps (USB 3.2 Gen 2).
À propos de ce mariage entre USB et Thunderbolt...
Thunderbolt est depuis longtemps un protocole propriétaire d'Intel qui nécessitait sa propre puce spécialisée et une redevance versée à Intel, ce qui signifie que Thunderbolt n'a jamais atteint l'adoption universelle de l'USB. Il a tendance à n'apparaître que sur les ordinateurs haut de gamme. Maintenant, dans son dernier mouvement Thunderbolt, Intel a inversé le cap et a ouvert Thunderbolt à d'autres fabricants de puces pour qu'ils l'utilisent sans prendre sa part. (Consultez notre introduction sur Thunderbolt 4 pour en savoir plus, ainsi que notre explication sur Thunderbolt 3 par rapport à USB-C.)
USB4 et Thunderbolt 3 utilisent le même connecteur physique, USB Type-C (également appelé USB-C), ce qui fait de ce mariage un choix naturel. Le connecteur USB-C ovale présente deux avantages par rapport aux ports USB Type-A "classiques" (ceux rectangulaires de style plus ancien). D'une part, les ports USB-C sont plus petits, ce qui permet une intégration dans des ordinateurs portables plus fins et des appareils plus compacts. D'autre part, il n'y a pas de haut ou de bas avec un connecteur USB-C. Vous pouvez brancher un câble USB-C dans un port USB-C dans les deux sens, ce qui élimine la frustration de deviner quel chemin est correct lorsque vous essayez de brancher un périphérique USB sur votre ordinateur.
Cette union entre USB4 et Thunderbolt 3 signifie également que les nouveaux ordinateurs dotés de ports USB4 pourraient offrir une compatibilité avec vos appareils Thunderbolt 3 existants, ce qui est potentiellement une bonne nouvelle pour les joueurs qui ont un GPU externe en particulier. Mais pourquoi insistons-nous sur "pourrait" et ne disons-nous que "potentiellement" de bonnes nouvelles ? Parce que l'intégration de la compatibilité Thunderbolt 3 dans une implémentation de port USB4 est facultative, selon les spécifications.
Nous nous attendons à ce que la compatibilité Thunderbolt 3 soit répandue parmi les PC USB4, puisque les fabricants n'ont plus besoin de payer une dîme à Intel pour l'inclure. Si, toutefois, vous recherchez un nouvel ordinateur portable à associer, par exemple, à votre eGPU Thunderbolt 3, il serait judicieux de vérifier les spécifications de l'ordinateur portable pour garantir la compatibilité avant de faire des suppositions.
Traitement du signal vidéo avec cerveaux et muscles
En plus de travailler avec Intel pour ajouter la spécification Thunderbolt 3 à USB4, l'USB-IF a travaillé avec la Video Electronics Standards Association (VESA) pour apporter des capacités d'affichage accrues à USB4. La partie pertinente de la spécification USB4 est la prise en charge du DisplayPort Alt Mode 2.0, qui offre une quantité considérable de frais généraux pour alimenter des écrans à très haute résolution.
Avec DisplayPort Alt Mode 2.0, un port USB4 peut transmettre jusqu'à 80 Gbps de données de signal, vous permettant d'alimenter plusieurs écrans DisplayPort 2.0 avec une résolution 8K à un taux de rafraîchissement de 60 Hz ou, dans un avenir plus lointain, un seul écran 16K à 60 Hz. (Ou plus d'écrans 4K que vous n'en possédez probablement.) Cela est possible car les données d'affichage envoyées sont unidirectionnelles.
Cependant, ce n'est pas seulement une bande passante vidéo apparemment infinie que vous obtenez avec USB4. USB4 peut allouer des ressources sur l'interface, pour vous permettre de piloter, par exemple, un écran HD jusqu'à 40 Gbps tout en gérant un transfert de données depuis un SSD externe en même temps. Sur les versions précédentes de l'USB, il pouvait envoyer la vidéo sur l'une de ses deux voies et les données sur l'autre pour une répartition 50/50 au mieux. Avec USB4, il y a une allocation dynamique des ressources. Les voies peuvent être partagées entre la vidéo et les données, donnant à l'affichage la bande passante dont il a besoin, permettant au reste d'être utilisé pour transférer des données. Pensez simplement à ce qu'un concentrateur USB4 pourrait offrir : la possibilité d'alimenter tous les écrans 4K que vous pouvez installer sur votre bureau, avec une bande passante suffisante pour les transferts de données à grande vitesse.
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Livraison d'énergie pour tous
Une spécification que vous n'aurez pas besoin de rechercher ou de rechercher sur les périphériques USB4 est USB Power Delivery (USB PD). USB PD vous permet de charger des périphériques USB via votre ordinateur au lieu d'avoir à trouver une prise murale. Toutes les connexions USB4 offriront USB PD pour charger vos appareils.
C'est un changement par rapport à la situation actuelle. À l'heure actuelle, certains ports USB 3.2 offrent une alimentation électrique, d'autres non. Avec USB4, vous pouvez charger votre téléphone sur n'importe quel port USB4 d'un ordinateur portable, et vous n'aurez pas besoin de rechercher le ou les ports spécifiques compatibles USB PD avec le petit logo en forme d'éclair. (Si, en effet, le fabricant de PC a choisi d'inclure les logos en premier lieu.) Cela - deviner les capacités d'alimentation d'un port USB non marqué donné - est probablement le deuxième plus grand désagrément USB après avoir toujours deviné le mauvais sens quand essayer de brancher quelque chose sur un port USB Type-A.
L'USB PD peut fournir jusqu'à 100 watts de puissance, offrant plus qu'assez de jus pour charger (entrant) la plupart des ordinateurs portables en plus de charger (sortant) des appareils plus petits comme un iPhone. De plus, l'USB PD ne fournit que la puissance que l'appareil que vous chargez peut gérer, vous n'avez donc pas à vous soucier de surcharger et de ruiner la batterie de votre téléphone.
Date d'arrivée de l'USB4 (indice : il est déjà là)
Nous avons mentionné que quelques ordinateurs portables compatibles USB4 sont déjà sortis. Les processeurs Core "Tiger Lake" d'Intel de 11e génération offriront, entre autres avantages, une prise en charge native de l'USB4. Quelques ordinateurs portables Tiger Lake sont passés par PC Labs, à commencer par l'Asus ZenBook 13 (UX325EA) et le Dell XPS 13 (9310) fin 2020. Vous pouvez vous attendre à ce que chaque grande gamme d'ordinateurs portables reçoive une mise à jour Tiger Lake en 2021.
Les nouveaux MacBook Air, MacBook Pro et Mac mini M1 d'Apple sont sortis vers la fin de 2020 et disposent également de ports USB4. Vous pouvez vous attendre à ce que certains des autres Mac d'Apple reçoivent cette année une cure de jouvence M1 qui ajoute la prise en charge USB4.
N'oubliez pas que bien que la rétrocompatibilité signifie que vos appareils USB 3.x actuels fonctionneront avec un nouvel ordinateur portable équipé d'USB4, ces appareils hérités ne pourront pas atteindre des transferts de données de 40 Gbit/s. Ils pourront communiquer avec votre nouvel ordinateur portable, mais ils ne pourront pas dépasser le débit maximal de l'ancien protocole USB qu'ils prennent en charge.
Nous n'avons pas encore vu de SSD USB4 ou d'autre périphérique dans la nature, mais les disques portables existants prenant en charge Thunderbolt 3 peuvent fournir des vitesses de transfert théoriques allant jusqu'à 40 Gbit/s (le débit maximal partagé des deux normes) avec un PC équipé d'USB4. Encore une fois, cependant, gardez à l'esprit cette grande mise en garde de tout à l'heure : ce type de vitesse de pointe n'est possible que si le PC offre la version 40 Gbit/s de l'USB4 (pas seulement celle de 20 Gbit/s), et il offre une rétrocompatibilité spécifique avec Thunderbolt 3.
D'ici la fin de l'année, les périphériques USB4 devraient être plus nombreux que les périphériques Thunderbolt, et il sera beaucoup plus facile de faire correspondre un nouvel ordinateur portable avec un nouveau SSD pour les transferts de données les plus rapides possibles, surtout si ces SSD externes utilisent des entrailles rapides basées sur PCI Express. Cela, ainsi que la possibilité de piloter un ou plusieurs moniteurs DisplayPort 2.0 haute définition à partir de la même interface, préfigurent un nouveau monde de connectivité rapide, du moins pour ceux qui sont prêts à investir dans de nouveaux systèmes et matériels pouvant aller "4".