USB4: Čím se liší a proč na tom záleží

Na obzoru se rýsuje další generace USB, která slibuje vylepšení, avšak s potenciálem vyvolat zmatky. Na počátku září roku 2019 organizace USB Implementers Forum (USB-IF) oficiálně představila specifikaci USB4. Tato nová technologie otevírá dveře pro extrémně rychlé USB přenosy, které se svým výkonem vyrovnají rozhraní Thunderbolt 3.

Nová specifikace je realitou

Podobnost s rozhraním Thunderbolt není náhodná. Společnost Intel totiž poskytla specifikaci protokolu Thunderbolt organizaci USB Promoter Group. Tato skupina je zodpovědná za vývoj USB specifikací, zatímco USB-IF se stará o propagaci a implementaci USB technologií.

Až se porty USB4 začnou objevovat v noteboocích a dalších zařízeních, můžeme se těšit na maximální rychlost přenosu dat až 40 gigabitů za sekundu (Gbps). To je dvojnásobek rychlosti, kterou nabízí současné USB 3.2 Gen 2×2. Stejně jako předchozí verze USB, i USB4 bude plně kompatibilní se staršími verzemi, počínaje USB 2.0. V některých případech bude USB4 spolupracovat i s technologiemi Thunderbolt 3, avšak to nebude samozřejmostí.

Podpora Thunderbolt 3 není pro všechna zařízení USB4 povinná. Některá zařízení ji mohou zcela vynechat.

I když se to jeví jako velký krok vpřed, zkušenosti s USB nám napovídají, že to nebude tak jednoduché. USB4 může být stejně matoucí jako předchozí generace, proto se na to podívejme blíže.

Různé rychlosti přenosu

USB4 nebude existovat pouze v jedné variantě. Můžeme očekávat, že se objeví ve dvou různých rychlostních verzích. Vedle maximální rychlosti 40 Gbps se bude nabízet i varianta s 20 Gbps. Dále je zde i varianta 10 Gbps, která je, podle USB-IF, určena hlavně pro zpětnou kompatibilitu. Neměli bychom tedy očekávat, že by zařízení USB4 běžně operovaly s touto nejnižší rychlostí.

Zatím není zcela jasné, jakým způsobem budou tyto dvě základní rychlosti USB4 označovány. V technických dokumentech se varianta s 40 Gbps označuje jako Gen 3×2 a 20 Gbps jako Gen 2×2. Tyto termíny jsou ale určeny spíše pro výrobce zařízení a nebudou použity v běžném maloobchodním prodeji.

USB-IF oznámilo, že směrnice pro značení produktů s USB4 budou zveřejněny na začátku roku 2020. Cílem je, jak uvádí tiskový mluvčí USB-IF, „jasně informovat běžného spotřebitele o úrovni výkonu jednotlivých zařízení“.

To je rozhodně dobrá zpráva. Současné značení USB 3.2, které existuje ve variantách Gen 1, Gen 2 a Gen 2×2 je pro běžného uživatele velmi matoucí.

Zpětná kompatibilita

Stejně jako předchozí generace USB, i USB4 je zpětně kompatibilní se staršími verzemi, konkrétně s USB 2.0 a vyššími. Pokud tedy máte například externí pevný disk s USB 2.0, můžete jej stále připojit k portu USB4. Budete sice potřebovat adaptér pro přechod z USB Type-A (klasické USB) na USB Type-C, ale rychlost přenosu dat bude omezena možnostmi USB 2.0.

Současné kabely USB Type-C nemusí být pro USB4 dostatečné. Budou sice fungovat se staršími rychlostmi, ale pokud chcete využít maximální potenciál USB4, budete potřebovat nové kabely a zařízení.

Zpětná kompatibilita s Thunderbolt 3

USB-IF uvádí, že USB4 může být zpětně kompatibilní s rozhraním Intel Thunderbolt 3, které také používá konektory typu C. To dává smysl, protože specifikace Thunderbolt 3 byla zahrnuta do specifikací USB4. Nicméně, podpora Thunderbolt 3 není povinná. I když Intel poskytl specifikaci Thunderbolt 3 zdarma pro použití v USB4, název Thunderbolt 3 zdarma poskytnut nebyl.

Každý výrobce, který chce prezentovat svůj USB4 port jako kompatibilní s Thunderbolt 3, bude muset získat certifikaci od společnosti Intel. I proto technologie přenosu dat od Intelu není nijak zvlášť rozšířená.

V praktickém využití u stolních počítačů se pravděpodobně situace s Thunderbolt 3 moc nezmění. Můžeme zapomenout na oficiální kompatibilitu Thunderbolt 3 například na počítačích s procesory AMD, a to platí i pro USB4.

Některé základní desky s čipy Intel možná budou mít USB4 porty s certifikací pro Thunderbolt 3, ale výrobci počítačů se budou spoléhat spíše na přídavné karty pro podporu Thunderbolt 3 zařízení.

U notebooků je situace trochu odlišná. Thunderbolt 3 není tak rozšířený, ale je běžnější u notebooků než u stolních počítačů. Notebooky s Thunderbolt 3 se často využívají pro externí dokovací stanice grafických karet.

Až budete kupovat nový notebook s USB4, jedním z klíčových kritérií bude ověření, zda podporuje vaše stávající zařízení s Thunderbolt 3. Pokud ne, budete muset tyto periferie buď vyřadit, nebo hledat takový notebook, který starší standard přes USB4 podporuje.

Dynamické sdílení šířky pásma

Jednou z největších výhod USB4 je schopnost inteligentně rozdělovat šířku pásma mezi různá zařízení. Typickým příkladem je současné používání externího úložiště a monitoru.

USB4 dokáže zajistit vysokou obnovovací frekvenci pro displej a zároveň poskytnout externímu disku dostatek šířky pásma pro efektivní přenos dat.

USB napájení na každém kroku

Všechna zařízení s USB4 budou disponovat technologií USB Power Delivery (USB PD), která umožňuje dodávat až 100 wattů energie přes USB port. Cílem je umožnit nejen pomalé dobíjení telefonů přes USB porty notebooku.

USB PD využívá inteligentní nabíjení, které zajistí, že nabíjené zařízení obdrží tolik energie, kolik je potřeba. Obě zařízení se sama domluví na optimální rychlosti nabíjení tak, aby nabíjení nebylo ani příliš rychlé, ani příliš pomalé.

Jeden univerzální port

USB4 má přinést revoluci v oblasti velikosti portů a sjednotit USB pro každodenní použití. V současnosti máme různé standardní porty USB Type-A s různými rychlostmi přenosu dat, porty micro-USB, používané převážně pro nabíjení telefonů, a konektory typu C s velkým rozptylem rychlostí.

Zjednodušeně řečeno, USB je zmatek kabelů a portů. Díky USB4, které zůstává u konektorů typu C, bychom se měli dočkat jednoho typu portu vhodného pro všechna zařízení, a jednoho typu kabelu pro všechno.

Neměli bychom však očekávat, že tato univerzální revoluce přijde okamžitě. Výrobci notebooků budou nadále používat porty typu A, aby zajistili zpětnou kompatibilitu pro domácí uživatele i firmy.

I když se Type-C stane univerzálním standardem, stále budou existovat rozdíly v rychlosti mezi jednotlivými variantami USB.

USB4 zní skvěle, ale kdy?

Zatím není zcela jasné, kdy se USB4 začne šířeji prosazovat. Nicméně, výrobci zařízení obvykle poměrně rychle implementují nové USB technologie. Můžeme očekávat, že se USB4 začne objevovat v produktech v polovině nebo koncem roku 2020, a dokonce i v roce 2021.