USB 4 அறிமுகம்
USB4 என்பது USB4 விவரக்குறிப்பில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள USB அமைப்பாகும். USB டெவலப்பர்கள் மன்றம் இதன் பதிப்பு 1.0-ஐ ஆகஸ்ட் 29, 2019 அன்று வெளியிட்டது. USB4-இன் முழுப்பெயர் யுனிவர்சல் சீரியல் பஸ் ஜெனரேஷன் 4 (Universal Serial Bus Generation 4) ஆகும். இது இன்டெல் மற்றும் ஆப்பிள் இணைந்து உருவாக்கிய “தண்டர்போல்ட் 3” (Thunderbolt 3) என்ற தரவுப் பரிமாற்றத் தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. USB4-இன் தரவுப் பரிமாற்ற வேகம் 40 Gbps வரை எட்டக்கூடியது, இது சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்ட USB 3.2 (Gen2×2)-இன் வேகத்தை விட இரண்டு மடங்கு ஆகும்.
முந்தைய USB நெறிமுறை தரநிலைகளைப் போலல்லாமல், USB4-க்கு ஒரு USB-C இணைப்பான் தேவைப்படுகிறது மற்றும் மின்சாரம் வழங்குவதற்கு USB PD-யின் ஆதரவும் அவசியமாகிறது. USB 3.2 உடன் ஒப்பிடுகையில், இது DisplayPort மற்றும் PCI Express டனல்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. இந்தக் கட்டமைப்பு, ஒரே அதிவேக இணைப்பை பல்வேறு முனையச் சாதன வகைகளுடன் மாறும் தன்மையுடன் பகிர்வதற்கான ஒரு முறையை வரையறுக்கிறது, இது தரவு வகை மற்றும் பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் தரவுப் பரிமாற்றத்தைச் சிறப்பாகக் கையாளும் திறன் கொண்டது. USB4 தயாரிப்புகள் 20 Gbit/s செயல்திறனை ஆதரிக்க வேண்டும் மற்றும் 40 Gbit/s செயல்திறனை ஆதரிக்க முடியும். இருப்பினும், டனல் பரிமாற்றம் காரணமாக, கலப்புத் தரவைப் பரிமாற்றம் செய்யும்போது, தரவு 20 Gbit/s வேகத்தில் பரிமாற்றம் செய்யப்பட்டாலும், உண்மையான தரவுப் பரிமாற்ற வேகம் USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2)-ஐ விட அதிகமாக இருக்கலாம்.
USB4, 20Gbps மற்றும் 40Gbps என இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. சந்தையில் கிடைக்கும் USB4 இடைமுகத்துடன் கூடிய சாதனங்கள், Thunderbolt 3-இன் 40Gbps வேகத்தையோ அல்லது அதன் குறைக்கப்பட்ட பதிப்பான 20Gbps வேகத்தையோ வழங்கக்கூடும். நீங்கள் மிக உயர்ந்த பரிமாற்ற வேகமான 40Gbps கொண்ட ஒரு சாதனத்தை வாங்க விரும்பினால், வாங்குவதற்கு முன் அதன் விவரக்குறிப்புகளைச் சரிபார்ப்பது சிறந்தது. அதிவேகப் பரிமாற்றம் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில், பொருத்தமான USB 3.1 C-TO-C-ஐத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் 40Gbps வேகத்தை அடைவதற்கு அதுவே முக்கிய கேரியராகும்.
USB4 மற்றும் Thunderbolt 4-க்கு இடையேயான தொடர்பு குறித்துப் பலருக்கும் குழப்பம் உள்ளது. உண்மையில், Thunderbolt 4 மற்றும் USB4 ஆகிய இரண்டுமே Thunderbolt 3-இன் அடிப்படை நெறிமுறையின் மீது கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை ஒன்றுக்கொன்று துணைபுரிகின்றன மற்றும் இணக்கமானவை. அவற்றின் இடைமுகங்கள் அனைத்தும் Type-C வகையைச் சேர்ந்தவை, மேலும் இரண்டின் அதிகபட்ச வேகமும் 40 Gbps ஆகும்.
முதலில், நாம் குறிப்பிடும் USB4 கேபிள் என்பது USB பரிமாற்றத் தரநிலையாகும். இது USB பரிமாற்றத்தின் செயல்திறன் மற்றும் திறனுடன் தொடர்புடைய ஒரு நெறிமுறை விவரக்குறிப்பாகும். USB4-ஐ இந்த விவரக்குறிப்பின் "நான்காம் தலைமுறை" என்று புரிந்துகொள்ளலாம்.
USB பரிமாற்ற நெறிமுறையானது, 1994-ஆம் ஆண்டில் காம்பேக், DEC, IBM, இன்டெல், மைக்ரோசாஃப்ட், NEC மற்றும் நார்டெல் உள்ளிட்ட பல நிறுவனங்களால் கூட்டாக முன்மொழியப்பட்டு உருவாக்கப்பட்டது. இது நவம்பர் 11, 1994 அன்று USB V0.7 பதிப்பாக வெளியிடப்பட்டது. பின்னர், இந்த நிறுவனங்கள் 1995-ஆம் ஆண்டில் USB-ஐ ஊக்குவிக்கவும் ஆதரிக்கவும் USB இம்ப்ளிமென்டர்ஸ் ஃபோரம் என்ற பெயரில் ஒரு இலாப நோக்கற்ற அமைப்பை நிறுவின. இதுவே இன்று நாம் காணும் USB-IF ஆகும், மேலும் USB-IF தற்போது USB தரப்படுத்தல் அமைப்பாக விளங்குகிறது.
1996-ல், USB-IF அதிகாரப்பூர்வமாக USB1.0 விவரக்குறிப்பை முன்மொழிந்தது. இருப்பினும், USB1.0-இன் பரிமாற்ற வேகம் 1.5 Mbps ஆகவும், அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டம் 5V/500mA ஆகவும் மட்டுமே இருந்தது. மேலும், அக்காலத்தில் USB-ஐ ஆதரிக்கும் புறக்கருவிகள் மிகக் குறைவாகவே இருந்தன. எனவே, மதர்போர்டு உற்பத்தியாளர்கள் மதர்போர்டில் நேரடியாக USB இடைமுகங்களை வடிவமைப்பது அரிதாகவே இருந்தது.
▲USB 1.0
1998 செப்டம்பரில், USB-IF நிறுவனம் USB 1.1 விவரக்குறிப்பை வெளியிட்டது. இம்முறை பரிமாற்ற வேகம் 12 Mbps ஆக அதிகரிக்கப்பட்டது, மேலும் USB 1.0-இல் இருந்த சில தொழில்நுட்ப விவரங்கள் சரிசெய்யப்பட்டன. அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டம் 5V/500mA ஆகவே நீடித்தது.
2000 ஆம் ஆண்டு ஏப்ரல் மாதம், USB 2.0 தரநிலை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இதன் பரிமாற்ற வேகம் 480 Mbps (வினாடிக்கு 60 MB) ஆகும். இது USB 1.1-ஐ விட 40 மடங்கு அதிகம். இதன் அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டம் 5V/500mA ஆகும், மேலும் இது 4-பின் வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. USB 2.0 இன்றுவரை பயன்பாட்டில் உள்ளது, மேலும் இதுவே மிக நீண்ட காலம் நிலைத்திருக்கும் USB தரநிலை என்றும் கூறலாம்.
USB 2.0-இலிருந்து தொடங்கி, USB-IF பெயர் மாற்றுவதில் தங்களின் “தனித்துவமான திறமையை” வெளிப்படுத்தியது.
ஜூன் 2003-ல், USB-IF ஆனது USB-யின் விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் தரநிலைகளுக்குப் புதிய பெயரிட்டு, USB 1.0-ஐ USB 2.0 குறைந்த வேகப் பதிப்பாகவும், USB 1.1-ஐ USB 2.0 முழு வேகப் பதிப்பாகவும், மற்றும் USB 2.0-ஐ USB 2.0 அதிக வேகப் பதிப்பாகவும் மாற்றியது.
இருப்பினும், அந்த நேரத்தில் இந்த மாற்றம் தற்போதைய சூழ்நிலையில் பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தவில்லை, ஏனெனில் USB 1.0 மற்றும் 1.1 ஆகியவை அடிப்படையில் வரலாற்றுப் பரிணாமத்தைக் கடந்துவிட்டன.
நவம்பர் 2008-ல், இன்டெல், மைக்ரோசாஃப்ட், ஹெச்பி, டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ், என்இசி மற்றும் எஸ்.டி-என்எக்ஸ்பி போன்ற தொழில்துறை ஜாம்பவான்களை உள்ளடக்கிய USB 3.0 ஊக்குவிப்புக் குழு, USB 3.0 தரநிலையை நிறைவுசெய்து பொதுவெளியில் வெளியிட்டது. அதற்கு வழங்கப்பட்ட அதிகாரப்பூர்வ பெயர் “சூப்பர்ஸ்பீட்” ஆகும். USB தொடர் தரநிலைகளின் மேம்பாடு மற்றும் உருவாக்கத்திற்கு USB ஊக்குவிப்புக் குழுவே முக்கியமாகப் பொறுப்பாகும், மேலும் இந்தத் தரநிலைகள் இறுதியில் நிர்வாகத்திற்காக USB-IF-இடம் ஒப்படைக்கப்படும்.
USB 3.0-இன் அதிகபட்ச பரிமாற்ற வேகம் 5.0 Gbps (வினாடிக்கு 640 MB) ஆகும். இதன் அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டம் 5V/900mA ஆகும். இது USB 2.0 உடன் முழுமையாக இணக்கமானது மற்றும் முழு-இருவழித் தரவுப் பரிமாற்றத்தை (அதாவது, இது ஒரே நேரத்தில் தரவைப் பெறவும் அனுப்பவும் முடியும், ஆனால் USB 2.0 அரை-இருவழிப் பரிமாற்றமாகும்) ஆதரிக்கிறது. அத்துடன், இது மேம்பட்ட மின் மேலாண்மைத் திறன்கள் மற்றும் பிற அம்சங்களையும் கொண்டுள்ளது.
USB 3.0, 9-பின் வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இதன் முதல் 4 பின்கள் USB 2.0-இன் பின்களைப் போலவே இருக்கும், மீதமுள்ள 5 பின்கள் USB 3.0-க்காக பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. எனவே, பின்களைக் கொண்டே அது USB 2.0 அல்லது USB 3.0 என்பதை நீங்கள் கண்டறியலாம்.
ஜூலை 2013-ல், USB 3.1 வெளியிடப்பட்டது. இது 10 Gbps (1280 MB/s) பரிமாற்ற வேகத்தைக் கொண்டதாகவும், சூப்பர்ஸ்பீட்+ எனவும் கூறப்பட்டது. மேலும், அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச மின்வழங்கல் மின்னழுத்தம் 20V/5A ஆக, அதாவது 100W ஆக, உயர்த்தப்பட்டது.
USB 3.0 உடன் ஒப்பிடும்போது USB 3.1 இன் மேம்பாடு மிகவும் வெளிப்படையாக இருந்தது. இருப்பினும், சிறிது காலத்திற்குப் பிறகு, USB-IF ஆனது USB 3.0 ஐ USB 3.1 Gen1 என்றும், USB 3.1 ஐ USB 3.1 Gen2 என்றும் மறுபெயரிட்டது.
இந்தப் பெயர் மாற்றம் நுகர்வோருக்குச் சிக்கலை ஏற்படுத்தியது. ஏனெனில், பல நேர்மையற்ற வணிகர்கள், அது ஜென்1 (Gen1) அல்லது ஜென்2 (Gen2) என்பதைக் குறிப்பிடாமல், தயாரிப்புகளின் பேக்கேஜிங்கில் அவை USB 3.1-ஐ ஆதரிக்கின்றன என்று மட்டும் குறிப்பிட்டிருந்தனர். உண்மையில், இரண்டின் பரிமாற்றச் செயல்திறனும் மிகவும் வேறுபட்டது, மேலும் நுகர்வோர் தற்செயலாக ஒரு பொறியில் சிக்கிக்கொள்ள நேரிடலாம். எனவே, இந்தப் பெயர் மாற்றம் பெரும்பாலான நுகர்வோருக்கு ஒரு தவறான நடவடிக்கையாக அமைந்தது.
செப்டம்பர் 2017-ல், USB 3.2 வெளியிடப்பட்டது. USB Type-C-இன் கீழ், இது தரவுப் பரிமாற்றத்திற்காக இரட்டை 10 Gbps சேனல்களை ஆதரிக்கிறது, இதன் வேகம் 20 Gb/s (2500 MB/s) வரை இருக்கும், மேலும் அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டம் 20V/5A ஆகவே உள்ளது. மற்ற அம்சங்களில் சிறிய மேம்பாடுகள் செய்யப்பட்டுள்ளன.
▲ USB பெயர் மாற்றங்களின் செயல்முறை
இருப்பினும், 2019-ல், USB-IF மற்றொரு பெயர் மாற்றத்தைக் கொண்டு வந்தது. அவர்கள் USB 3.1 Gen1 (இதுவே அசல் USB 3.0)-ஐ USB 3.2 Gen1 என்றும், USB 3.1 Gen2 (இதுவே அசல் USB 3.1)-ஐ USB 3.2 Gen2 என்றும், மற்றும் USB 3.2-ஐ USB 3.2 Gen 2×2 என்றும் மறுபெயரிட்டனர்.
நிகழ்காலமும் எதிர்காலமும்: USB4-இன் பெரும் முன்னேற்றம்
தற்போது நாம் USB4-ஐ அடைந்துவிட்டதால், இந்தப் புதிய நெறிமுறைத் தரத்தின் மேம்பாடுகளையும் முன்னேற்றங்களையும் பார்ப்போம். முதலாவதாகவும் மிக முக்கியமாகவும், இது “3”-இலிருந்து “4”-க்கான ஒரு தலைமுறை கடந்த மேம்படுத்தல் என்பதால், இதன் முன்னேற்றம் குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்க வேண்டும்.
நாங்கள் திரட்டிய அனைத்து தகவல்களின் அடிப்படையில், USB4-இன் புதிய அம்சங்கள் பின்வருமாறு சுருக்கமாகக் கூறப்பட்டுள்ளன:
1. அதிகபட்ச பரிமாற்ற வேகம் 40 Gbps:
இரட்டை-சேனல் பரிமாற்றம் மூலம், USB4-இன் கோட்பாட்டு ரீதியான அதிகபட்ச பரிமாற்ற வேகம் 40 Gbps-ஐ எட்ட முடியும், இது Thunderbolt 3-இன் (கீழே “Thunderbolt 3” எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது) வேகத்திற்குச் சமமானது.
உண்மையில், USB4 ஆனது 10 Gbps, 20 Gbps மற்றும் 40 Gbps என மூன்று பரிமாற்ற வேகங்களைக் கொண்டிருக்கும். எனவே, நீங்கள் மிக உயர்ந்த பரிமாற்ற வேகமான 40 Gbps கொண்ட ஒரு சாதனத்தை வாங்க விரும்பினால், வாங்குவதற்கு முன் அதன் விவரக்குறிப்புகளைச் சரிபார்ப்பது நல்லது.
2. தண்டர்போல்ட் 3 இடைமுகங்களுடன் இணக்கமானது:
சில (அனைத்தும் அல்ல) USB4 சாதனங்கள் Thunderbolt 3 இடைமுகங்களுடனும் இணக்கமாக இருக்கக்கூடும். அதாவது, உங்கள் சாதனத்தில் USB4 இடைமுகம் இருந்தால், ஒரு Thunderbolt 3 சாதனத்தை வெளிப்புறமாக இணைப்பதும் சாத்தியமாகலாம். இருப்பினும், இது கட்டாயமில்லை. அது இணக்கமானதா இல்லையா என்பது சாதன உற்பத்தியாளரின் நிலைப்பாட்டைப் பொறுத்தது.
3. மாறும் அலைவரிசை வள ஒதுக்கீட்டுத் திறன்:
நீங்கள் USB4 போர்ட்டை ஒரு டிஸ்ப்ளேவை இணைக்கவும், தரவைப் பரிமாற்றம் செய்யவும் பயன்படுத்தும் அதே நேரத்தில், அந்த போர்ட் சூழ்நிலைக்கு ஏற்ப அதற்கேற்ற அலைவரிசையை (bandwidth) ஒதுக்கும். உதாரணமாக, ஒரு 1080p டிஸ்ப்ளேவை இயக்குவதற்கு வீடியோவிற்கு 20% அலைவரிசை மட்டுமே தேவைப்பட்டால், மீதமுள்ள 80% அலைவரிசையை மற்ற பணிகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம். இது USB 3.2 மற்றும் அதற்கு முந்தைய காலகட்டங்களில் சாத்தியமாக இருக்கவில்லை. அதற்கு முன்பு, USB-யின் செயல்பாட்டு முறை மாறி மாறிப் பயன்படுத்துவதாக இருந்தது.
4. USB4 சாதனங்கள் அனைத்தும் USB PD-ஐ ஆதரிக்கும்.
USB PD என்பது USB பவர் டெலிவரி (USB மின் பரிமாற்றம்) ஆகும், இது தற்போதைய முக்கிய வேகமான சார்ஜிங் நெறிமுறைகளில் ஒன்றாகும். இது USB-IF அமைப்பால் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த அம்சத்தால் அதிக மின்னழுத்தங்களையும் மின்னோட்டங்களையும் அடைய முடியும், இதன் அதிகபட்ச மின் பரிமாற்றம் 100W வரை எட்டும், மேலும் மின் பரிமாற்றத்தின் திசையைத் தாராளமாக மாற்றிக்கொள்ளலாம்.
USB-IF விதிமுறைகளின்படி, தற்போதைய USB PD சார்ஜிங் இடைமுகத்தின் நிலையான வடிவம் USB Type-C ஆக இருக்க வேண்டும். USB Type-C இடைமுகத்தில், PD தொடர்பு உள்ளமைவு சேனல்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படும் CC1 மற்றும் CC2 என இரண்டு பின்கள் உள்ளன.
5. USB Type-C இடைமுகத்தை மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும்
மேற்கூறிய அம்சத்தின் மூலம், USB4 ஆனது USB Type-C இணைப்பிகள் வழியாக மட்டுமே செயல்படும் என்பதை நாம் அறிந்துகொள்வது இயல்பானது. உண்மையில், USB PD மட்டுமல்ல, USB-IF இன் பிற சமீபத்திய தரநிலைகளிலும்கூட, இது Type-C க்கு மட்டுமே பொருந்தும்.
6. முந்தைய நெறிமுறைகளுடன் பின்னோக்கி இணக்கமாக இருக்க முடியும்
USB4-ஐ, USB 3 மற்றும் USB 2 சாதனங்கள் மற்றும் போர்ட்களுடன் சேர்த்துப் பயன்படுத்தலாம். அதாவது, இது முந்தைய நெறிமுறைத் தரநிலைகளுடன் பின்னோக்கி இணக்கமாகச் செயல்படக்கூடியது. இருப்பினும், USB 1.0 மற்றும் 1.1 ஆதரிக்கப்படவில்லை. தற்போது, இந்த நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தும் இடைமுகங்கள் சந்தையிலிருந்து ஏறக்குறைய மறைந்துவிட்டன.
நிச்சயமாக, ஒரு USB4 சாதனத்தை USB 3.2 போர்ட்டில் இணைக்கும்போது, அதனால் 40 Gbps வேகத்தில் தரவை அனுப்ப முடியாது. மேலும், பழைய பாணியிலான USB 2 இடைமுகத்தை USB4 இடைமுகத்துடன் இணைப்பதால் மட்டும் அதன் வேகம் அதிகரித்துவிடாது.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூலை-21-2025
