一文尽懂USB4
今年3月份，USB Promoter Group（领导小组）首次发布了USB4规范，即下一代USB架构。而在9月初，USB Promoter Group发布了最终的USB4规范标准，不出意外的话，明年不会太晚，你就可以使用基于USB4的设备。
不过在此之前，相信很多小伙伴对于USB4还不甚了解，包括对之前的USB 3.1、USB 3.2之类的概念认识也是比较模糊，今天IT之家小编不妨就围绕USB4来做一些介绍，帮助大家认识USB4的优势和本质。
历史：复杂混乱的命名
首先，我们所说的USB4指的是USB的传输标准，是一种和USB传输性能和效能有关的协议规范，USB4可以理解为这种规范的＂第4代＂。
USB传输协议是于1994年由Compaq、DEC，IBM，Intel，Microsoft，NEC以及Nortel等多家公司联合提出研发和制定的，并于1994年11月11日公布了USB V0.7版本。后来这几家公司于1995年建立了一个推广和支援USB的非营利性组织，名为USB Implementers Forum，也就是我们熟悉的USB-IF，USB-IF也就是现在的USB标准化组织。
USB-IF于1996年正式提出USB1.0规格，不过当时USB1.0传输速率仅有1.5Mbps，最大输出电流5V/500mA，并且当时支持USB的周边装置很很少，所以主机板商很少将USB接口直接设计在主机板上。
▲USB 1.0
1998年9月，USB-IF发布USB 1.1规范，这次的传输速率提高到了12Mbps，并且对USB 1.0中的一些技术细节进行了修正，最大输出电流仍为5V/500mA。
到了2000年4月，USB 2.0标准出台，传输速率达到了480Mbps，也就是60MB/s，是USB 1.1的40倍，最大输出电流5V/500mA，同时采用4个针脚设计。USB2.0从推出至今仍然在服役，可以说是最长寿的USB标准了。
从USB2.0开始，USB-IF就展现出他们在改名方面的＂独特天赋＂。
2003年6月份，USB-IF重新命名了USB的规格和标准，把USB 1.0改名为USB 2.0低速（Low-Speed）版，USB 1.1改名为USB 2.0全速（Full-Speed）版，而USB 2.0则是USB 2.0高速（High-Speed）版。
不过当时这个改动对现在基本没啥影响了，因为USB1.0和1.1目前已经基本退出历史舞台。
2008年11月，由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group完成了USB 3.0标准并公开发布，对外称号是SuperSpeed。USB Promoter Group主要是对USB系列标准的开发和制定，标准最终会移交给USB-IF来管理。
USB3.0最大传输速率达到5.0Gbps，即640MB/s，最大输出电流5V/900mA，向下兼容2.0，并且支持全双工数据传输（即可以同时接收数据和发送数据，USB2.0是半双工）、拥有更好的电源管理能力等特性。
USB3.0采用9针脚的设计，前面4个与USB2.0一样，后面的5个则是为USB3.0特别准备的， 所以可以通过针脚来判断USB2.0和USB3.0。
2013年7月，USB 3.1发布，传输速度提升到了10Gbps（1280MB/s），号称SuperSpeed+，同时将供电的最高允许标准提高到了20V/5A，即100W。
USB 3.1相较于USB 3.0的升级也是非常明显的，但是没多久，USB-IF将USB 3.0改名为USB 3.1 Gen1，USB 3.1改名为USB 3.1 Gen2。
这次改名给消费者带来了麻烦，因为很多奸商在产品包装中都是只标注支持USB 3.1，不说明是Gen1还是Gen2，实际上两者传输性能差别很大，消费者一不小心就会入坑。所以说，这次改名对于广大消费者来说，是个昏招。
时间来到2017年9月，USB 3.2发布，在USB Type-C下支持双10Gbps通道传输数据，速度可达20Gb/s（2500MB/s），最大输出电流还是20V/5A，其他方面有微小改进。
▲USB的改名过程
然而在2019年，USB-IF又来改名了，他们将USB3.1 Gen 1（也就是原来的USB3.0）改名为USB 3.2 Gen 1，USB 3.1 Gen 2（即原来的USB3.1）改名为USB 3.2 Gen 2，而USB 3.2则被改名为USB 3.2 Gen 2x2。
还能不能让人好好买数据线了？！
小结一下USB历史版本的特性：
现在和未来：USB4的跃进式提升
终于说到了USB4，那么这新一代的协议标准有哪些升级改进呢？首先可以确定的是，既然是从＂3＂到＂4＂的跨代升级，那么改进的幅度一定不小。
IT之家小编这里综合各种已经掌握的信息，对USB4的新特性进行梳理如下：
1、40 Gbps的最大传输速度：
通过双通道传输，USB4的理论最大传输速度应该可以达到40 Gbps，这个和Thunderbolt 3（下面称＂雷电3＂）的速度相同。
实际上USB4将有三种传输速度： 10 Gbps，20 Gbps和40 Gbps。所以你想买最高传输速度，也就是40 Gbps的设备的话，最好在买之前查清楚规格。
2、能够和雷电3接口兼容：
某些（不是全部）USB4的设备也可以兼容雷电3接口，也就是说你的设备上有USB4接口，就有可能也能外接雷电3的设备。不过这个不是强制的，具体要不要兼容，那就要看设备厂商的态度了。
3、有动态的带宽资源分配能力：
如果你使用USB4端口的同时也用其来外接显示器和传输数据，则该端口将根据情况来分配相应的带宽。例如，如果视频仅需要20%的带宽来驱动1080p显示器，那么其余80%的带宽可以用来干别的事。这在USB 3.2以及之前的时代是办不到的，在这之前，USB的工作方式都是要轮流着来的。
4、USB4设备将均支持USB PD
USB PD就是USB Power Delivery（USB电力传输），是目前主流的快充协议之一，这也是由USB-IF组织制定的，该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100W，并可以自由的改变电力的输送方向。
根据USB-IF的规定，目前USB PD充电接口的标准形态应该是USB Type-C。在USB Type-C接口中有两个引脚CC1和CC2，作用便是用于PD通信的配置信道。
5、仅可使用USB Type-C接口
有了上面这一条特性，很自然的，我们也可以知道，USB4仅可通过USB Type-C连接器运行，其实不仅USB PD，在USB-IF的其他最新标准中也仅适用于Type-C。
6、可以向后兼容过去的协议
USB4可与USB 3和USB 2设备和端口一起使用。也就是说，它可以向后兼容到以前的协议标准，不过USB 1.0和1.1就不支持了，目前市面上还使用这种协议的接口已经几乎绝迹了。
当然啦，将USB4设备连接到USB 3.2端口时，其无法以40 Gbps的速度进行传输，而老式的USB 2接口也不会 因为将其连接至USB4接口就变快了。
7、和雷电3是什么关系？成本咋样？
目前可以确定的是，USB4的成本是高于USB 3.2的，尽管还不确定PC和设备供应商添加USB4接口的成本具体会增加多少，不过大家也是可以参考参考雷电3的~
今年3月，Intel将雷电3技术＂捐献＂给了USB-IF组织（当然，Intel自己就是USB-IF的带头大哥），随后不久USB4规范就问世了，事实上，USB4采用的就是雷电3的协议，两者差别不大。Intel此举也是为了进一步普及雷电3接口，奠定自己的＂一统＂地位。
当然，随着未来USB4大规模的使用，成本也必然会降下来， 这也是Intel乐于看到的。
8、关于命名
今年USB4的标准写法是＂USB4＂，而不是＂USB 4＂，没有空格。对于这一点，USB Promoter Group首席执行官布拉德·桑德斯（Brad Saunders）解释说，删除空格的目的是将重点从版本号转移到品牌名称上。
他说：＂我们要传达的信号之一是，我们不打算进入4.0、4.1、4.2的迭代路径……而且我们不希望将它与具体的产品关联……我们希望使它尽可能简单。＂
但愿这伙计说话算话吧。
9、什么时候可以用到？
尽管目前USB4的规范已经发布，但在2020年之前，我们几乎不可能看到USB4的产品上市。 根据桑德斯的介绍，新产品的典型开发周期是12至18个月。
至于支持USB4的笔记本电脑和台式机，那可能就需要更久的时间了。举个例子，USB Type-C的规范2014年就宣布了，而USB Type-C成为主流花了很长的时间，到现在许多笔记本电脑仍然没有USB Type-C接口。
以上是IT之家小编已经掌握的目前关于USB4标准协议的信息，更具体的技术还没有公布，当然，相信普通消费者也没有特别的必要去了解。
不可否认的是，从之前对历史的梳理中也可以看出，USB标准每次数字的迭代升级，功能和性能都会有跃进式的提升，这次USB4也不例外，至少，从目前已经了解的信息中还是很让人期待的，满足未来数年内的设备连接、数据传输、充电等各方面的需求应该是不成问题的。