Prędkości transferu danych USB-C: Jak szybko można to zrobić?

USB-C, znane również jako USB Type-C, to przyszłość łączności przewodowej. Dzięki podłużnemu, odwracalnemu złączu, możliwości obsługi innych technologii i jeszcze bardziej zaawansowanym funkcjom, USB-C ma być uniwersalnym złączem, które nam obiecano.

Ponieważ znaczenie szybkości transferu wciąż rośnie, należy zapytać o maksymalną prędkość osiąganą dzięki technologii USB-C.

Kiedy wprowadzono USB-C? Czy USB-C jest kompatybilne wstecz?

Image Credit: Maurizio Pesce/ Flickr

Specyfikacja USB-C, która została zaprezentowana w sierpniu 2014 roku, oferuje 24-pinowe odwracalne złącze, które można płynnie włożyć do portu niezależnie od jego położenia. Ta innowacyjna konstrukcja umożliwia USB-C dostarczanie większej mocy w porównaniu do wcześniejszych iteracji, jednocześnie współistniejąc z innymi popularnymi połączeniami, takimi jak USB-A, USB-B, HDMI, DisplayPort i wszechobecne gniazdo audio 3,5 mm.

Nomenklatura USB-C obejmuje wyłącznie fizyczną konfigurację interfejsu, a nie szybkość transferu danych, którą obsługuje. W rezultacie pojedynczy port USB-C może obsługiwać wiele protokołów, takich jak USB 2.0, USB 3.1 generacji 1 (USB 3.0), USB 3.1 generacji 2, USB 3.2 i wszystkie kolejne iteracje, a także Thunderbolt 3 i 4 oraz USB4.

Dla tych, którzy są zainteresowani uzyskaniem kompleksowego przeglądu różnych konfiguracji kabli USB i ich różnic pokoleniowych, oferujemy źródło informacji szczegółowo opisujące różne typy kabli USB i okoliczności, w których powinny być używane.

Interfejs USB-C, w porównaniu do interkonektu micro-USB, ma nieznacznie zwiększone wymiary, jednocześnie prezentując smukły profil łączności idealny zarówno dla przenośnych gadżetów, jak i bardziej wymagających platform komputerowych, takich jak laptopy i różne urządzenia o wysokiej wydajności.

Chociaż interfejsowi USB-C brakuje wstecznej kompatybilności, umożliwienie wykorzystania złączy USB-C z gniazdami USB-A lub B wymaga zastosowania sprzętu adaptacyjnego. W związku z tym funkcjonalność związana z takimi połączeniami będzie ograniczona do możliwości właściwych dla portu USB-A lub USB-B.

Standardy transferu danych USB-C

Technologia USB-C umożliwia obsługę szeregu protokołów, a w przyszłości spodziewane są kolejne. Protokoły te umożliwiają transmisję danych z prędkością od 480 Mb/s do 40 Gb/s, choć obecnie teoretycznie możliwe są jeszcze większe prędkości.W związku z tym możliwe jest, aby kable USB-C wyglądały identycznie, zapewniając jednocześnie znacznie różniące się szybkości przesyłania danych.

Inauguracyjna iteracja technologii uniwersalnej magistrali szeregowej, USB 1.x, zaznaczyła swoją obecność na rynku, ułatwiając przesyłanie danych z prędkością 1,5 megabitów na sekundę (Mb/s) dla transmisji o niskiej prędkości i 12 Mb/s dla pełnej prędkości. Ten przełomowy rozwój umożliwił producentom wycofanie przestarzałych opcji łączności, takich jak porty szeregowe i PS/2 w swoich urządzeniach komputerowych, przyczyniając się tym samym do pojawienia się mniejszych i bardziej przenośnych gadżetów elektronicznych. Jednak ze względu na postęp technologiczny, USB 1.x stało się przestarzałe, a nowoczesne kable USB-C obsługują co najmniej funkcjonalność USB 2.0 (przy zachowaniu wstecznej kompatybilności ze specyfikacjami USB 1.0)

USB 2.0 został wydany w 2000 roku jako ulepszenie swojego poprzednika, oferując wyższą maksymalną szybkość przesyłania danych 480 Mb / s.

USB 3.x, trzecia iteracja popularnego protokołu uniwersalnej magistrali szeregowej, zrewolucjonizowała prędkość transferu danych dzięki zwiększonej przepustowości. Znana z częstych zmian nazw, wersja ta wykorzystywała technologię sygnalizacji wielopasmowej, aby osiągnąć imponujące prędkości transmisji danych do 20 gigabitów na sekundę (Gbps).

USB4 to technologia, która wykorzystuje specyfikację Thunderbolt 3, a jednocześnie ma możliwość obsługi dodatkowych protokołów, takich jak PCIe i DisplayPort. W porównaniu do USB 3.2, USB4 wykazało zdolność do osiągania znacznie wyższych prędkości transmisji danych przy użyciu obecnie dostępnych kabli. Co więcej, specyfikacja USB4 w wersji 2.0 zwiększyła teoretyczną maksymalną szybkość transferu do imponujących 80 Gb/s w trybie dwukierunkowym i 120 Gb/s w trybie asymetrycznym.

Thunderbolt 3 to niegdyś zastrzeżona, ale obecnie wolna od opłat licencyjnych specyfikacja opracowana przez firmę Intel, która wykorzystuje interfejs USB-C. Umożliwia ona szybką transmisję danych z prędkością do 40 gigabitów na sekundę (Gb/s).

Thunderbolt 4, choć dzieli podobieństwa ze swoimi poprzednikami pod względem maksymalnych teoretycznych prędkości transferu, wyróżnia się zwiększeniem zapotrzebowania na dane PCIe do imponujących 32 Gb/s, przewyższając standard ustanowiony zarówno przez USB4, jak i Thunderbolt 3. Warto jednak zauważyć, że istnieje kilka czynników odróżniających Thunderbolt 4 od USB4, które zasługują na bliższą analizę.

USB 3.0, który zadebiutował w 2008 roku, został przemianowany na USB 3.1 Gen 1 w 2013 roku.

Jaki jest maksymalny teoretyczny limit transferu danych dla USB-C?

Złącza i porty USB-C są w stanie przesyłać dane z niezwykle dużą prędkością. Nadchodzący standard USB4 został zaprojektowany w celu osiągnięcia transferu danych na poziomie 80 lub 120 gigabitów na sekundę, ale o ile nam wiadomo, obecnie na rynku nie ma dostępnych produktów obsługujących tę prędkość. Ponadto, oczekiwany Thunderbolt 5 może również zapewnić porównywalne prędkości transmisji danych, gdy zostanie wydany.

W chwili obecnej szczytowa prędkość transmisji danych osiągana przez interfejs USB-C, wykorzystujący protokół USB4 lub Thunderbolt 4, wynosi 40 gigabitów na sekundę (Gbps). Taka wydajność jest osiągalna w wielu modelach laptopów wydanych przez Apple, Intel i AMD po roku 2020.

Należy przyznać, że prędkości te stanowią wartości czysto hipotetyczne. W związku z tym przewiduje się, że mogą one ulegać znacznym wahaniom w praktycznych, codziennych scenariuszach użytkowania. Rzeczywiście, dowody empiryczne wykazały, że urządzenia USB często przekraczają i nie spełniają tych norm w różnych odstępach czasu.

Niektóre zmienne mogą wpływać na szybkość transmisji danych USB, takie jak długość i jakość kabla, kompatybilność między urządzeniami, wpływy zewnętrzne i charakter przesyłanych plików. Ponadto należy wziąć pod uwagę wydajność zastosowanego urządzenia pamięci masowej. Wykorzystanie najnowocześniejszego dysku półprzewodnikowego PCIe spowoduje znacznie szybszą wymianę danych w porównaniu z przestarzałym dyskiem twardym, niezależnie od używanej wersji USB.

Można zastosować różne metody, aby przyspieszyć transmisję danych USB w systemie operacyjnym Microsoft Windows w obliczu letargicznych prędkości transferu danych, co może być bardzo korzystne w takich sytuacjach.

USB-C: Lightning-Fast Connector of the Future

Ewolucja standardów USB konsekwentnie przynosi coraz szybszą wydajność z każdą iteracją, tak że konkretna wersja USB, którą posiadamy, może wkrótce stać się nieistotna, ponieważ praktycznie wszystkie połączenia będą oferować ponaddźwiękowe prędkości transferu danych. Chociaż większość użytkowników końcowych może nie być w stanie w pełni wykorzystać tych karkołomnych prędkości, to jednak pocieszające jest to, że technologia USB jest w stanie osiągnąć niezwykłą przepustowość, gdy tylko zajdzie taka potrzeba.

Rozwój technologii USB zaowocował znacznym wzrostem prędkości w czasie, z potencjałem do jeszcze większych postępów na horyzoncie.