أساسيات USB 3.2 (الجزء 1)

أساسيات USB 3.2 (الجزء 1)

وفقًا لأحدث اصطلاحات تسمية USB الصادرة عن USB-IF، لن يُستخدم مصطلحا USB 3.0 وUSB 3.1 الأصليان بعد الآن. سيُشار إلى جميع معايير USB 3.0 باسم USB 3.2. يتضمن معيار USB 3.2 جميع واجهات USB 3.0/3.1 القديمة. تُسمى واجهة USB 3.1 الآن USB 3.2 Gen 2، بينما تُسمى واجهة USB 3.0 الأصلية USB 3.2 Gen 1. مع مراعاة التوافق، تبلغ سرعة نقل البيانات في USB 3.2 Gen 1 5 جيجابت في الثانية، وفي USB 3.2 Gen 2 10 جيجابت في الثانية، وفي USB 3.2 Gen 2×2 20 جيجابت في الثانية. لذلك، يمكن فهم التعريف الجديد لـ USB 3.1 Gen 1 وUSB 3.0 على أنهما الشيء نفسه، مع اختلاف الأسماء فقط. يشير الجيل الأول والجيل الثاني إلى طرق تشفير مختلفة ومعدلات استخدام عرض النطاق الترددي، بينما يختلف الجيل الأول والجيل الأول × 2 بشكلٍ واضح من حيث القنوات. حاليًا، تحتوي العديد من اللوحات الأم المتطورة على واجهات USB 3.2 من الجيل الثاني × 2، بعضها من النوع C والبعض الآخر من النوع USB. وتُعد واجهات النوع C أكثر شيوعًا في الوقت الحالي. الاختلافات بين الجيل الأول والجيل الثاني والجيل الثالث

1. عرض النطاق الترددي للإرسال: يبلغ الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لـ USB 3.2 20 جيجابت في الثانية، بينما يبلغ الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لـ USB 4 40 جيجابت في الثانية.

2. بروتوكول الإرسال: ينقل USB 3.2 البيانات بشكل أساسي عبر بروتوكول USB، أو يُهيئ USB وDP عبر وضع DP البديل. بينما يقوم USB 4 بتغليف بروتوكولات USB 3.2 وDP وPCIe في حزم بيانات باستخدام تقنية النفق، ويرسلها في وقت واحد.
3. نقل DP: يدعم كلاهما DP 1.4. يقوم USB 3.2 بتهيئة الإخراج من خلال وضع DP البديل (الوضع البديل)؛ بينما لا يستطيع USB 4 تهيئة الإخراج من خلال وضع DP البديل (الوضع البديل) فحسب، بل يمكنه أيضًا استخراج بيانات DP عن طريق استخراج حزم البيانات الخاصة ببروتوكول نفق USB4.
4. نقل البيانات عبر PCIe: لا يدعم USB 3.2 تقنية PCIe، بينما يدعمها USB 4. يتم استخراج بيانات PCIe من خلال حزم بيانات بروتوكول نفق USB 4.
5. نقل البيانات عبر بروتوكول TBT3: لا يدعم USB 3.2 هذه الميزة، بينما يدعمها USB 4. ويتم استخراج بيانات PCIe وDP من خلال حزم بيانات بروتوكول نفق USB4.
٦. الاتصال بين الأجهزة المضيفة: لا يدعم USB 3.2 هذه الخاصية، بينما يدعمها USB 4. والسبب الرئيسي لذلك هو أن USB 4 يدعم بروتوكول PCIe الذي يُتيح هذه الوظيفة.

ملاحظة: يمكن اعتبار تقنية النفق بمثابة أسلوب لدمج البيانات من بروتوكولات مختلفة معًا، مع تمييز النوع من خلال رأس حزمة البيانات.
في منفذ USB 3.2، يتم نقل فيديو DisplayPort وبيانات USB 3.2 عبر محولات قنوات منفصلة، ​​بينما في منفذ USB 4، يمكن نقل فيديو DisplayPort وبيانات USB 3.2 وبيانات PCIe عبر القناة نفسها. هذا هو الفرق الأبرز بينهما. يمكنك الرجوع إلى الرسم التوضيحي التالي لفهم أعمق.

يمكن تشبيه قناة USB4 بمسار يسمح بمرور أنواع مختلفة من البيانات. تُعتبر بيانات USB وDP وPCIe بمثابة مركبات مختلفة. في المسار نفسه، تصطف هذه المركبات المختلفة وتتحرك بشكل منظم. تنقل قناة USB4 نفسها أنواع البيانات المختلفة بالطريقة نفسها. تتجمع بيانات USB3.2 وDP وPCIe أولًا معًا وتُرسل عبر القناة نفسها إلى الجهاز الآخر، ثم تُفصل أنواع البيانات الثلاثة المختلفة.