เหตุใด USB 3.1 จึงใช้สายข้อมูลสองในสี่เท่านั้น?

มองไปที่ข้อกำหนดสำหรับ USB-C, ผมสังเกตเห็นว่ามีสี่คู่ SuperSpeed แตกต่างกันสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลเท่าที่เห็นในhttps://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#Specifications บทความ Wikipedia ยังบอกด้วยว่ามีเพียงสองคู่นี้เท่านั้นที่ใช้ในโหมด USB 3.1 ซึ่งฉันพบว่าแปลกมาก

ในคำถามนี้ ( ทำไม Thunderbolt 3 บนสายทองแดงเร็วกว่า USB 3.1? ) ที่ฉันถามเมื่อเร็ว ๆ นี้ Ali Chen ตอบว่า Thunderbolt 3 บน USB-C ใช้คู่เหล่านี้ แต่ USB 3.1 ไม่ได้ ฉันรู้ว่ามันเป็นไปได้ที่จะเรียกสายฟ้า 3 กว่าใด ๆที่มีคุณภาพสูงสายเคเบิล USB-C เพื่อให้พวกเขาต้องมีทุกสายที่จำเป็น เหตุใด USB 3.1 แบบมาตรฐานไม่เกิน Type C จึงใช้ทั้งคู่ในการถ่ายโอนข้อมูลสองครั้ง

USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed ​​+, 10 Gbps) ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานกับสายเคเบิล USB 3.0 ที่มีอยู่ทั้งสอง(รายการที่มีผู้ติดต่อพิเศษ 5 ราย) รวมถึงสายเคเบิล USB Type C

เนื่องจากสายเคเบิล USB 3.0 ที่มีอยู่ (สายเคเบิลที่มีตัวเชื่อมต่อ Type A และ B รวมถึงรุ่น micro A และ B) มีคู่ความเร็วสูงคู่หนึ่งคู่ (Tx pair และ Rx pair), USB 3.1 Gen 2 เท่านั้น ใช้คู่หนึ่งคู่และยังคงใช้งานได้กับสาย USB 3.0 ที่มีอยู่ ดังนั้นแม้เมื่อคุณรัน USB 3.1 Gen 2 บนสายเคเบิลที่มีตัวเชื่อมต่อ Type C มันจะใช้คู่ความเร็วสูงหนึ่งคู่เท่านั้น สิ่งนี้ยังทำให้สามารถมีสายเคเบิลที่สามารถใช้ USB 3.0 / 3.1 พร้อมขั้วต่อ Type C ที่ปลายด้านหนึ่งและขั้วต่อ USB 3.0 แบบ A, B, micro A หรือ micro B ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง

ตอนนี้คุณอาจถามคำถามติดตาม "ทำไมฟอรัม USB Implementers (USB-IF, กลุ่มมาตรฐาน USB) จึงไม่ได้กำหนดรสชาติของโพรโทคอล USB ที่เร็วกว่า 10Gbps ที่ใช้ทั้งความเร็วสูงพิเศษ pair-of-pairs ในตัวเชื่อมต่อ Type C " นั่นเป็นคำถามที่ถูกต้อง แต่ฉันไม่เต็มใจที่จะคาดเดา แน่นอนว่ามันจะเป็นการเดินทางที่ใหญ่กว่าเดิมจากการออกแบบ USB PHY ก่อนหน้าซึ่งในนั้นจะมีการส่งและรับข้อมูลสองกระแสแยกกันซึ่งจะต้องมีการประสานงานกัน ผลก็คือมันจะเป็นอินเตอร์เฟสแบบขนานในขณะที่ USB ได้รับการขนานนามว่าอนุกรม

วิธีที่คุณถามคำถามของคุณมีความเข้าใจผิดที่อาจเกิดขึ้นซึ่งฉันต้องการพูดถึง:

ฉันรู้ว่ามันเป็นไปได้ที่จะเรียกใช้ Thunderbolt 3 ผ่านสาย USB-C คุณภาพสูง

ไม่เป็นความจริงเลย มีสายเคเบิลที่เข้ากันได้กับ USB Type C คุณภาพสูงมากมายซึ่งไม่เหมาะกับ Thunderbolt 3 Thunderbolt 3 จำกัดความยาวของสายเคเบิล≤ 0.5m หากคุณมีสายเคเบิลแบบพาสซีฟ หากต้องการยาวกว่านั้น (เช่น 2 ม.) คุณต้องใช้สายเคเบิลที่มีราคาแพงกว่า(สายที่มีชิป IC พิเศษอยู่ในนั้นเพื่อช่วยในการจัดการสัญญาณ)

ทำไม USB-C มาตรฐานไม่ใช้ทั้งคู่

USB-C ไม่ใช่โปรโตคอล USB Type C เป็นชื่อของตัวเชื่อมต่อและข้อกำหนดการเดินสาย ไม่ใช่ชื่อของโปรโตคอลที่ใช้ผ่านตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิลเหล่านั้น เมื่อทำโปรโตคอล USB ผ่านสายเคเบิล Type C คุณกำลังทำ USB 3.1 Gen 2 (10Gbps "SuperSpeed ​​+") หรือ USB รสชาติก่อนหน้า

USB 3.1 ใช้หนึ่งเลน (Tx pair และ Rx pair) เนื่องจากเป็นมาตรฐาน USB เพื่อใช้ Rx + Tx เพียงหนึ่งเดียว ตัวเชื่อมต่อ USB ดั้งเดิม (A, B, microAB) ทั้งหมดมีรายชื่อ SS (SuperSpeed) เพียงคู่เดียวและสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ USB ทั้งหมดมุ่งเน้นที่การออกแบบช่องทางเดียวแบบเดียวเท่านั้น

หากต้องการใช้ช่องทางมากขึ้นในแบบคู่ขนานควรมีองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมเพิ่มเติมในไปป์ข้อมูลฮาร์ดแวร์เกี่ยวกับวิธีจัดการกับการซิงโครไนซ์เลนและปัญหาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเลเยอร์ลิงก์แต่ละครั้งการแลกเปลี่ยนเครดิตบัฟเฟอร์ เมื่อคุณทำสิ่งนี้ทั้งหมดมันจะกลายเป็น "Thunderbolt" หรือสิ่งที่ต้องการMIPI

ตัวเชื่อมต่อ Type-C เป็นมาตรฐานใหม่สำหรับ CONNECTOR ซึ่งหมายถึงการใช้งานได้กว้างขวางกว่า USB เพียงอย่างเดียว ความต้องการ Type-C นั้นส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยการออกแบบระบบเพื่อให้พอดีกับปัจจัยขนาดเล็กของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา ในบางแง่ก็ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับ USB และคำขอของคุณที่จะใช้เลนสปีดความเร็วสูงที่มีอยู่ทั้งหมดเพื่อเปลี่ยนสถาปัตยกรรม USB มาตรฐานนั้นไม่มีมูลความจริง