Wenn ich mir die Spezifikationen für USB-C anschaue, stelle ich fest, dass es vier SuperSpeed-Differentialpaare für die Datenübertragung gibt, wie inhttps://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#SpezifikationenIm Wikipedia-Artikel steht außerdem, dass im USB 3.1-Modus nur zwei dieser Paare verwendet werden, was ich sehr seltsam finde.
In dieser Frage (Warum ist Thunderbolt 3 auf Kupferkabeln schneller als USB 3.1?), die ich kürzlich gefragt habe, antwortete Ali Chen, dass Thunderbolt 3 über USB-C beide Paare verwendet, USB 3.1 jedoch nicht. Ich weiß, dass es möglich ist, Thunderbolt 3 überbeliebighochwertiges USB-C-Kabel, daher müssen alle erforderlichen Kabel vorhanden sein. Warum verwendet Standard-USB 3.1 über Typ C nicht beide Paare, um die Datenübertragung zu verdoppeln?
Antwort1
USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+, 10 Gbps) wurde für den Einsatz über beidebestehendeUSB 3.0-Kabel (die mit den 5 zusätzlichen Kontakten),sowieUSB-Typ-C-Kabel.
Da vorhandene USB 3.0-Kabel (die mit Typ-A- und B-Anschlüssen sowie die Varianten Micro A und B) nur ein Super-Speed-Paar (Tx-Paar und Rx-Paar) enthalten, konnte USB 3.1 Gen 2 nur dieses eine Paar verwenden und trotzdem über vorhandene USB 3.0-Kabel funktionieren. Selbst wenn Sie USB 3.1 Gen 2 über ein Kabel mit Typ-C-Anschlüssen ausführen, wird also nur das eine Super-Speed-Paar verwendet. Dadurch ist es auch möglich, USB 3.0/3.1-fähige Kabel mit einem Typ-C-Anschluss an einem Ende und den früheren USB 3.0-Anschlüssen vom Typ A, B, Micro A oder Micro B am anderen Ende zu haben.
Nun könnten Sie eine Folgefrage stellen: „Warum hat das USB Implementers Forum (USB-IF, das USB-Standardkonsortium) keine noch schnellere als 10 Gbit/s-Variante des USB-Protokolls definiert, die beide Superspeed-Paare im Typ-C-Anschluss verwendet?“ Das ist eine berechtigte Frage, aber ich möchte nicht spekulieren. Es wäre sicherlich eine größere Abweichung von früheren USB-PHY-Designs gewesen, da es zwei separate Sende- und Empfangsdatenströme gegeben hätte, die koordiniert werden müssten. Tatsächlich wäre es eine Art parallele Schnittstelle, während USB traditionell nominell seriell ist.
Durch die Art und Weise Ihrer Frage sind einige mögliche Missverständnisse aufgetaucht, auf die ich hier eingehen möchte:
Ich weiß, dass es möglich ist, Thunderbolt 3 über jedes hochwertige USB-C-Kabel zu betreiben
Das stimmt nicht ganz. Es gibt viele hochwertige USB-Typ-C-kompatible Kabel, die nicht für Thunderbolt 3 geeignet sind. Thunderbolt 3 ist auf Kabellängen von ≤ 0,5 m beschränkt, wenn Sie ein passives Kabel haben. Um länger als das zu bleiben (wie 2 m), benötigen Sie ein teureresaktivKabel (ein Kabel mit speziellen IC-Chips zur Unterstützung der Signalverarbeitung).
Warum verwendet der Standard-USB-C nicht beide Paare?
USB-C ist kein Protokoll. USB Typ C ist der Name einer Anschluss- und Kabelspezifikation; es ist nicht der Name der Protokolle, die über diese Anschlüsse und Kabel verwendet werden. Wenn Sie USB-Protokolle über Typ-C-Kabel verwenden, verwenden Sie USB 3.1 Gen 2 (10 Gbit/s „SuperSpeed+“) oder frühere USB-Varianten.
Antwort2
USB 3.1 verwendet eine Spur (Tx-Paar und Rx-Paar), da es USB-Standard ist, nur ein Rx+Tx zu verwenden. Alle ursprünglichen USB-Anschlüsse (A, B, microAB) haben nur ein Paar SS-Kontakte (SuperSpeed), und die gesamte USB-Hardwarearchitektur konzentriert sich nur auf ein einspuriges Design.
Um mehrere Lanes parallel nutzen zu können, sollten zusätzliche Architekturelemente in der Hardware-Datenleitung vorhanden sein, die sich mit der Lane-Synchronisierung und anderen Problemen im Zusammenhang mit der Verwaltung einzelner Link-Layer, dem Austausch von Pufferguthaben und der Fehlerbehebung, dem Link-Training und der elektrischen Optimierung einzelner Kanäle befassen. Sobald Sie all dies getan haben, wird es zu „Thunderbolt“. Oder so etwas wieMIPI.
Der Typ-C-Anschluss ist ein neuer Standard für CONNECTOR, der eine breitere Anwendbarkeit als USB allein haben soll. Die Notwendigkeit für Typ-C ergab sich vor allem aus dem Systemdesign, um in kleinere Formfaktoren tragbarer Elektronik zu passen. In gewisser Weise hat es nichts mit USB zu tun, und Ihre Forderung, alle verfügbaren Super-Speed-Lanes wiederzuverwenden, um die Standard-USB-Architektur zu ändern, ist unbegründet.