為什麼 USB 3.1 只使用四條可用線中的兩條?

為什麼 USB 3.1 只使用四條可用線中的兩條?

查看 USB-C 的規格,我注意到有四個 SuperSpeed 差分對用於資料傳輸,如圖所示https://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#規格。維基百科文章也說其中只有兩對用於 USB 3.1 模式,我覺得很奇怪。

在這個問題中(為什麼銅線上的 Thunderbolt 3 比 USB 3.1 快?)我最近問過,Ali Chen 回答說 Thunderbolt 3 over USB-C 使用這兩個對,但 USB 3.1 不使用。我知道可以運行 Thunderbolt 3任何高品質 USB-C 電纜,因此它們必須擁有所有必要的電線。為什麼 Type C 上的標準 USB 3.1 不使用這兩對來實現雙倍的資料傳輸?

答案1

USB 3.1 Gen 2(SuperSpeed+,10 Gbps)設計用於在兩者上工作現存的USB 3.0 電纜(附 5 個額外接點的連接線),USB C 型連接線。

由於現有的USB 3.0 電纜(帶有A 型和B 型連接器的電纜,以及micro A 和B 型變體)僅包含一對超高速對(Tx 對和Rx 對),因此USB 3.1 Gen 2 只能使用一對對,仍然可以透過現有的 USB 3.0 電纜工作。因此,即使您透過具有 C 型連接器的電纜運行 USB 3.1 Gen 2,它也僅使用一對超高速線對。這也使得支援 USB 3.0/3.1 的電纜一端具有 Type C 連接器,另一端具有早期 USB 3.0 型 Type A、B、micro A 或 micro B 連接器成為可能。

現在您可能會問一個後續問題,「為什麼 USB 實施者論壇(USB-IF,USB 標準聯盟)沒有定義一種甚至比 10Gbps 更快的 USB 協議,該協議同時使用超高速C 型連接器中的成對對?這是一個有效的問題,但我不願意猜測。這肯定與以前的 USB PHY 設計有更大的不同,因為它有兩個必須協調的獨立的發送和接收資料流。實際上,它是一種平行接口,而 USB 傳統上名義上是串行接口。

您提出問題的方式暴露了一些潛在的誤解,我想在此澄清:

我知道可以透過任何高品質 USB-C 線來運行 Thunderbolt 3

這不完全正確。有許多高品質 USB Type C 相容電纜不適合 Thunderbolt 3。如果要更長(例如 2m),您需要更昂貴的積極的電纜(其中帶有特殊 IC 晶片以協助訊號處理的電纜)。

為什麼標準 USB-C 不使用這兩對

USB-C 不是一種協定。 USB Type C 是連接器和佈線規格的名稱;它不是這些連接器和電纜上使用的協定的名稱。當透過 C 型電纜執行 USB 協定時,您正在執行 USB 3.1 Gen 2(10Gbps“SuperSpeed+”)或早期版本的 USB。

答案2

USB 3.1 使用一個通道(Tx 對和 Rx 對),因為它是 USB 標準,只使用一個 Rx+Tx。所有原始 USB 連接器(A、B、microAB)都只有一對 SS(SuperSpeed)接點,整個 USB 硬體架構僅專注於單一通道設計。

為了並行使用更多通道,硬體資料管道中應該有額外的架構元素,用於處理通道同步以及與單獨鏈路層管理、緩衝區信用交換和錯誤恢復、鏈路訓練和單獨通道電氣優化相關的其他問題。一旦你完成了這一切,它就變成了「霹靂」。或類似的東西米皮

Type-C 連接器是 CONNECTOR 的新標準,其適用性比單獨的 USB 更廣泛。對 Type-C 的需求很大程度上是由系統設計驅動的,以適應更小外形的便攜式電子產品。從某種意義上說,它與 USB 無關,您要求重新使用所有可用的超高速通道來更改標準 USB 架構的請求是沒有根據的。

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