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USB4: Tudo o que você precisa saber

8 de abril de 2021

Neste artigo

O USB está em todo o mundo da tecnologia. Todos os dispositivos modernos possuem uma porta USB e a maioria dos novos vem com um cabo compatível para carregamento e transferência de dados. O USB4 não é diferente nesses termos e, na verdade, ele até usa o mesmo cabo USB-C que alguns dispositivos USB existentes exigem.

O que é USB4?

Como o USB4 é baseado no padrão Thunderbolt 3, é duas vezes mais rápido que a versão USB anterior e inclui a largura de banda de vídeo do DisplayPort 2.0. Dispositivos e cabos USB4 não parecerão nada diferentes de seu dispositivo USB 3 típico, mas nos bastidores estão algumas melhorias que o catapultam em relação às versões anteriores, coisas com as quais você se preocupará especialmente se você for um jogador ávido. Você pode esperar que os dispositivos cheguem às prateleiras em 2021.

Linha do tempo USB

Se você precisar de uma atualização, aqui está uma rápida olhada na data de lançamento e nos limites de largura de banda das últimas versões USB:

  • USB4: 2019; 40 Gbps
  • USB 3.2: 2017; 20 Gbps
  • USB 3.1: 2013; 10 Gbps
  • USB 3.0: 2008; 5 Gbps

Esse esquema de nomenclatura USB 3.x está desatualizado, mas permanece aqui para abreviar. Eles têm novos nomes agora.

USB4 é mais que velocidade

USB4 na verdade tem duas classificações de velocidade: 20 Gbps para USB4 Gen 2×2 e 40 Gbps para Gen 3×2. O primeiro é um requisito para todos os hosts, dispositivos e hubs compatíveis, enquanto o último é obrigatório apenas para hubs USB4. Isso é rápido, não há dúvida sobre isso. Mas o USB4 oferece mais do que apenas velocidade adicional:

Largura de banda flexível

Se você estiver usando mais de um dispositivo ao mesmo tempo, USB4 pode entender quanta largura de banda os dispositivos precisam e fornecer a cada um com a quantidade adequada. Por exemplo, se você estiver usando um monitor e transferindo dados por meio de um disco rígido externo, ambos funcionarão bem por conta própria, sem sugar muita largura de banda do outro dispositivo. Um recurso semelhante, possível por meio do suporte DisplayPort 2.0, é a capacidade do USB4 de alternar para o modo de direção única. Acessando as quatro pistas do cabo de uma vez por meio do DisplayPort Modo Alt permite usar 80 Gbps completos para alguns recursos de largura de banda realmente impressionantes, como uma exibição suave em um monitor de 8K.

Carregamento poderoso

Todos os dispositivos USB4 suportam USB Power Delivery (USB PD), o que significa apenas que eles podem ser usados ​​para carregar outros dispositivos. Seu laptop, por exemplo, pode ser usado para carregar seu telefone via USB4, assim como fazia com os padrões mais antigos. Ou o monitor que está conectado à parede pode ser usado para alimentar seu laptop. No entanto, assim como essa nova versão do USB é mais rápida quando se trata de transferência de dados, também é capaz de fornecer mais energia aos seus dispositivos. Até 100 watts podem ser fornecidos por meio de uma porta USB4, portanto, se o seu dispositivo suportar carregamento rápido, você pode esperar inicializações ainda mais rápidas. E semelhante a como as transferências de dados são flexíveis dependendo dos dispositivos sendo usados, o mesmo acontece com a energia. Algo como um laptop que requer mais energia pode usar o que precisa, enquanto dispositivos de baixa energia, como uma unidade flash ou um par de fones de ouvido, podem usar menos.

USB4 e Thunderbolt

Pode ser difícil entender como essas duas tecnologias são diferentes. É difícil acompanhar tudo quando você vê que USB4 é baseado no Thunderbolt 3 e que eles são intercambiáveis, mas então você também diz que eles não são tecnicamente iguais, já que também existe o Thunderbolt 4. Anos atrás, Thunderbolt usou a conexão Mini DisplayPort, mas quando a v3 foi lançada, a Intel mudou para USB-C. Também com este lançamento, a Intel permitiu que o Thunderbolt fosse usado gratuitamente sem pagar royalties, portanto, é menos uma preocupação para os fabricantes de hardware suportá-lo. Após o Thunderbolt 3, o USB-IF anunciou o USB4 e disse que ele seria baseado na especificação Thunderbolt 3, o que significa que adotaria alguns de seus recursos. Isso nos leva a hoje, onde temos tudo o que falamos acima: velocidades mais rápidas, compatibilidade com versões anteriores e mais potência de saída. A ideia é permitir que mais dispositivos funcionem juntos em um sistema unificado. Espero que um dia você possa comprar dispositivos que funcionem melhor uns com os outros, sem a necessidade de tantos adaptadores e cabos específicos para dispositivos. Thunderbolt 4, no entanto, que é a versão mais recente, é um pouco diferente. Seu suporte PCIe mínimo para armazenamento é de 32 Gbps em vez de 16 Gbps na v3 e permite que cabos de 2 metros de comprimento operem com capacidade total de 40 Gbps. Você pode ver algumas outras diferenças entre as versões 3 e 4, e USB4, no site da Intel. Tudo se resume a maior compatibilidade para esses tipos de dispositivos e desempenho USB aprimorado.

E a compatibilidade com USB4?

De acordo com a especificação USB4, é compatível com hosts e dispositivos USB 3.2 e Thunderbolt 3. Esses dispositivos já usam USB-C, então o cabeamento não é um problema lá. No entanto, o suporte Thunderbolt 3 não é obrigatório, portanto, nem todas as portas USB4 aceitarão necessariamente todos os dispositivos Thunderbolt. USB4 também é compatível com USB 2.0, mas como o USB tipo A é fisicamente diferente do USB tipo C, é necessário um adaptador para fazer a conexão física. E assim como qualquer dispositivo compatível com versões anteriores, a velocidade é limitada ao mais lento dos dois, que neste caso seria 480 Mbps definido pelo USB 2.0. USB-C descreve apenas a conexão física, portanto, nem todos os cabos e portas USB-C suportam velocidades de 40 Gbps. Você precisará de um cabo que especifique que sim, e você precisará olhar cuidadosamente os dispositivos que você compra para garantir que eles suportam as taxas que você deseja. Um cabo certificado de 40 Gbps será necessário para atingir essas velocidades máximas (ou pelo menos em algum lugar próximo a elas), enquanto o cabo USB-C padrão será adequado para velocidades USB 3.2 (20 Gbps). Novamente, como as portas USB-C e Thunderbolt 3 parecem idênticas, não ficará imediatamente claro se a porta que você está usando funcionará com o seu dispositivo Thunderbolt, uma vez que pode ser na verdade uma porta USB 3.2. USB-IF recomenda (mas não exige) que os produtos sejam rotulados com uma indicação clara das taxas de dados que suportam, como USB4 20 Gbps ou USB4 40 Gbps. Eles também sugerem que os produtos que estão em conformidade com esses níveis de desempenho usem um logotipo especial, mas essas diretrizes ainda não foram concluídas. A conclusão aqui é que as transferências de dados e o uso de energia variam entre os produtos Thunderbolt e USB, portanto, saber exatamente quais são as portas do seu dispositivo e que tipo de cabo você tem vai percorrer um longo caminho para saber se seus dispositivos podem se conectar entre si e realizar o maneira que você quer.