USB (Universal Serial Bus) jest najstarszym rodzajem złącza komputerowego, które jest dostępne na rynku nieprzerwanie od 1996 roku. Tym samym nie dziwi fakt, że jest to najpopularniejszy standard wykorzystywany w urządzeniach elektronicznych. Na przestrzeni lat standard USB wielokrotnie ewoluował, a jego specyfikacja dostosowywana była do aktualnych wymagań. Kilkukrotnie zmienił się również rodzaj wejść i wyjść, chociaż na rynku nadal króluje klasyczne USB Typu A, które jest z nami na rynku od 1996 roku.

Raz na kilka lat USB-IF - organizacja odpowiedzialna za rozwój standardu USB wprowadza na rynek nową specyfikację, która budowana jest na bazie poprzednich edycji z uwzględnieniem nowinek technologicznych.

Zobacz również:

• USB Power Delivery - wyjaśniamy czym jest i czy warto go używać

Aktualnie na rynku spotkamy urządzenia wyposażone w złącza USB3 (premiera w 2008 roku) oraz USB4 (premiera w 2019 roku). W niniejszym materiale przyjrzymy się specyfikacji USB3 i USB4 z nakierowaniem na największe różnice.

USB4 vs USB3 - USB Typu A powoli zmierza na emeryturę

USB4, określane również jako USB 4, to najnowsza generacja standardu uniwersalnej magistrali szeregowej. Została ona zaprezentowana w sierpniu 2019 roku i co ciekawe bazuje na standardzie Thunderbolt 3 opracowanym przez Intela i wdrożonym na rynek już w 2016 roku.

USB4 wymusza wykorzystanie nowego konektora USB Typu C po raz pierwszy w historii niejako wysyłając na emeryturę wtyk USB Typu A z 1996 roku, który nie otrzymał wsparcia dla USB4.

To właśnie typ konektora jest największą różnicą podczas bezpośredniego porównania obu standardów, ponieważ jest to kwestia zauważalna na pierwszy rzut oka. USB Typu C jest mniejsze, dwustronne (nie da się źle włożyć kabla w konektor), a na dodatek wspiera wiele dodatkowych funkcji takich jak ładowanie poprzez Power Delivery czy przesyłanie video z wykorzystaniem DisplayPort.

USB Typu C zostało również wybrane standardowym złączem w Unii Europejskiej i od wielu lat wykorzystywane jest w różnego rodzaju urządzeniach elektronicznych oraz jako port do ładowania. Jest to złącze znacznie bardziej uniwersalne od USB Typu A, które musiało mieć mniejsze odpowiedniki w formie microUSB oraz miniUSB do stosowania w niewielkich urządzeniach.

USB4 vs USB3 - Prędkość transferu danych

USB4 jako nowszy standard jest znacznie wydajniejszy od ostatniego wcielenia USB3 - USB 3.2 Gen 2x2. Maksymalna przepustowość przesyłania danych dla USB 3.2 Gen 2x2 wynosi 20 Gbps. W przypadku USB4 prędkość transferu danych jest pięciokrotnie wyższa i wynosi do 120 Gbps.

USB4 vs USB3 - Obligatoryjne Power Delivery

Standard USB4 jest natywnie zintegrowany z Power Delivery. Oznacza to, że urządzenia wyposażone w USB4 można wygodnie zasilacz z wykorzystaniem uniwersalnych zasilaczy kompatybilnych z Power Delivery.

Power Delivery to cecha fizyczna złącza USB Typu C, które zostało wybrane jako baza do budowania specyfikacji technicznej dla USB4. Konektor ten jest w stanie przekazywać prąd o mocy wynoszącej nawet do 240W. W przypadku większości laptopów pobór mocy kształtuje się na poziomie od 45 do 120W. Dzięki zwiększonej mocy z wykorzystaniem USB4 można zasilać również mobilne stacje robocze oraz laptopy dla graczy, a więc urządzenia, które wcześniej wymagały stosowania dedykowanych zasilaczy.

USB4 vs USB3 - Kompatybilność wsteczna

Kompatybilność wsteczna zawsze była kluczowa dla USB-IF i nie inaczej jest w przypadku USB4.

Pomimo zmiany rodzaju złącza USB4 zachowało pełną kompatybilność wsteczną. Przy zastosowaniu przejściówek zmieniających typ złączy da się podłączyć urządzenie korzystające z USB4 (np. pendrive) do komputera z USB 2.0 lub nawet USB 1.0.

USB4 vs USB3 - Wymagane funkcje dodatkowe

Decydując się na wdrożenie standardu USB4, USB-IF zdecydowało się na stworzenie zestawu minimalnych funkcji, które producenci muszą wykorzystać przy projektowaniu swoich urządzeń, aby mogły być one oznaczone logotypem USB4.

Po pierwsze konieczne jest wykorzystanie konektora USB Typu C. Dodatkowo wymagana jest implementacja trybu DisplayPort Alternate Mode (do przesyłania obrazu i dźwięku), przesyłu dwupasmowego, ładowania poprzez Power Delivery oraz kompatybilności z Thunderbolt 3.

Dzięki kompatybilności z Thunderbolt 3, od 2019 roku na rynku pojawiają się urządzenia wyposażone w procesory inne, niż Intel Core, które współpracują z Thunderbolt 3. Idealnym tego przykładem są komputery firmy Apple wykorzystujące układy Apple Silicon.

Każda z wyżej wymienionych funkcji może być dostępna w urządzeniach z USB3, ale nie jest w ich przypadku obligatoryjna. Skutkuje to dużym chaosem na rynku i obecnością np. wielu laptopów z portami USB Typu C z USB3, ale bez obsługi ładowania lub przesyłania obrazów. Mowa głównie o tanich konstrukcjach konsumenckich, w których port USB Typu C podobnie jak porty USB Typu A służy jedynie do przesyłania danych.

Decydując się na urządzenie z USB4 konsument ma pewność, że urządzenie będzie kompatybilne z ładowarkami na USB Typu C, a także popularnymi akcesoriami jak na przykład stacje dokujące.

USB4 to nie Thunderbolt 4

Pomimo implementacji Thunderbolt 3 w standardzie USB4, port ten natywnie nie wspiera Thunderbolt 4. Technologia ta została wprowadzona na rynek przez firmę Intel w 2020 roku, a więc rok po debiucie USB4.

Na rynku dostępne są urządzenia, które oferują USB4 i Thunderbolt 4, co jest komunikowane przez producentów w specyfikacji technicznej. Thunderbolt 4 również wykorzystuje konektor USB Typu C, a główną nowością jest obsługa dwóch ekranów 4K lub jednego ekranu 8K z wykorzystaniem złącza Thunderbolt 4. Thunderbolt 3 oraz USB4 pozwalają na przesyłanie obrazu do jednego monitora 4K.

USB4 to krok w stronę ujednolicenia złączy komputerowych

Od wprowadzenia USB4 na rynek minęło już ponad 4 lata. Czas ten był niezbędny, aby na rynku pojawiły się nowe urządzenia. Minie jeszcze kilka lat zanim USB4 stanie się najpopularniejszym typem złącza komputerowego, ale gdy tak się stanie uda się znacząco ujednolicić złącza komputerowe w urządzeniach elektronicznych. Wraz z rozporządzeniami UE, USB Typu C z USB4 będzie praktycznie jedynym złączem, z którego będziemy korzystać. Tym samym problemy z kompatybilnością zasilaczy lub akcesoriów komputerowych odejdą w niepamięć.