كل ما تود معرفته عن منفذ الجيل القادم USB 4


لسنوات طويلة ظل منفذ USB ينمو بمعدلات طبيعية يمكننا التنبؤ بها، على سبيل المثال USB2 أسرع من USB1، ثم يأتي USB3 لكي يكون أسرع من USB2، بدى الأمر منطقياً ومن السهل تقبله والتعامل معه. لكن يبدو أن منطق السهولة في فهمه لم يعجب مؤسسة USB-IF، وخلال السنوات القليلة الماضية فعلت كل ما بوسعها لكي تجعل منه المنفذ الأكثر تعقيداً في عالم الهاردوير وبشكل مبالغ فيه. الأمر الذي تسبب للمستخدم العادي الدخول في دوامة لا تنتهي حين شراء أحد الحواسيب المحمولة أو لوحات الأم الجديدة.

أنظر بنفسك تجاه منفذ USB3، (يمكننا تسميته أيضاً بمنفذ USB 3) ولك أن تتخيل عدد الأنواع التي نتعامل معها في الوقت الحالي لهذا المعيار، فقد اشتمل على USB 3.0 و USB 3.1 Gen 1 و USB 3.1 Gen 2 و USB 3.2 Gen 1x1 و USB 3.2 Gen 1x2 و USB 3.2 Gen 2x1 و USB 3.2 Gen 2x2، ولا تسأل لما كل هذا، فقط هذا هو الواقع المفروض الذي ينبغي علينا تقبله. ولكن  قبل أن نستكمل مشوارنا المعقد مع USB 4 دعونا أن لا ننسى أن وسط كل هذه المنافذ لابد على منفذ USB-C أن يجد مكان له بينهم.



معايير منفذ USB 3




الجدول التالي يوضح أن كل من معايير USB 3.2 Gen 1x1 و USB 3.1 Gen 1 و USB 3.0 للدلالة عن منتج واحد بالضبط والذي يعمل على نقل البيانات بسرعة 5Gb/s. أما عن الأجهزة التي تحتوي على أي من USB 3.2 Gen 2x1 أو USB 3.1 Gen 2 فتوفر إمكانية نقل البيانات بسرعة 10Gb/s. بالنسبة لمعيار USB 3.2 Gen 1x2 فهو لم يعد مستخدماً بسبب كونه عبارة عن مزيج غريب من نظام التشفير الأصلي لمنفذ USB 3.0. وأخيراً يأتي USB 3.2 Gen 2x2 وهو معيار خاص بنفسه لا يشير لأي معايير سابقة، والأجهزة التي تحتوي عليه قادرة على نقل الملفات بسرعة 20Gb/s. 
 

USB Type-C جاء لحل المعادلة الصعبة




منفذ USB-C لا يتقيد بشكل تلقائي بسرعة محددة من أي من سرعات USB الإفتراضية، عوضاً عن ذلك هو عبارة عن كابل معياري يمكنه دعم أي شيء بداية من USB2 وحتى أن يصل إلى أحدث سرعات الإتصال لمعيار USB 3.2 Gen 2x2 طبقاً لنوع الكابل المستخدم بالضبط.

لهذا السبب منفذ USB-C والذي ندعوه أحياناً بمنفذ USB Type-C حل المشكلة المربكة بدلاً من التعامل مع العديد من تلك المنافذ، وقد امتاز بضعف السرعة التي يقدمها منفذ USB 3.0، فضلاً عن توفير الكم الأكبر من الطاقة المستخدمة في شحن الأجهزة الذكية. وفي الوقت الذي بدأت فيه جميع شركات تصنيع الأجهزة تنتقل إلى منفذ USB-C كمعيار أساسي، ولكنهم لم يلتزموا بتصنيع كابلات USB-C على قدم المساواة. ولهذا السبب لا ينبغي أن تستخدم أي كابل على غرار الكابل المرفق مع جميع أجهزتك أو على الأقل التأكد من علامته التجارية ومن قدرته على التوافق مع أجهزتك.

خلال الآونة الماضية بدأت بعض الشركات في تطوير الحواسيب المحمولة التي يتم شحنها من خلال منفذ USB-C بدلاً من المقبس الاسطواني التقليدي، حيث يستطيع مقبس USB-C أن يقدم قدرة شحن تصل إلى 100 واط، فضلاً عن السرعات العالية أثناء نقل الملفات مع وحدات التخزين الخارجية.

سرعة فائقة ونطاق ترددي عالي




مع إنطلاق منفذ USB4 في المستقبل القريب سيزداد الأمر تعقيداً، هذا المعيار سيعتمد على تقنية Thunderbolt 3 والتي تعمل بسرعة 40Gb/s، ومع ذلك يبدو أننا مقبلين على USB4 Gen 2x2 و USB4 Gen3 x2 وسندخل في صراع جديد مع منافذ التوصيل والذي لم يسبق له مثيل من قبل في عالم الهاردوير.
 
 
مثله مثل WiFi 6 أو Mobile 5G عند إطلاقهما في البداية، فلدينا العديد من التساؤلات التي تدور حول معيار USB4 وما هي أهميته بالنسبة للأجهزة التي نمتلكها، في البداية سيدعم منفذ USB4 ضعف سرعة معيار USB 3.2,, أي 40Gbps كحد اقصى، ولكن ستختلف هذه السرعة طبقاً للأجهزة المتصله من كلا الطرفين. من الطبيعي أن جميع كابلات USB تعتمد من الداخل على ممرين لإرسال واستقبال البيانات، ولكن ستدعم بعض الأجهزة كابلات USB4 أحادية الاتجاه، مما يعني أنه سيسمح لوضع Alt Mode الخاص بمنفذ DisplayPort 2.0 لزيادة عرض نطاقه الترددي إلى 80Gbps، وهي نسبة كافية من الجيجابت لدعم شاشات 8K والأجهزة الأخرى عالية السرعة عبر منفذ USB4.

وماذا ايضاً ؟، نعم، ستأتي بعض الكابلات ثنائية المسار لدعم بروتوكول Thunderbolt 3 من إنتل وآبل، وسيكون أمره مترك بالكامل للمصنعين. بالإضافة لذلك سيدعم منفذ USB4 معيار USB PD الخاص بالشحن فائق السرعة مع بعض الهواتف الذكية المصممة للاستفادة من الشحن السريع. ولكن كل هذا يعني أنه سيكون متوافق مع بعض الأجهزة التي تعمل بحد اقصى من سرعة نقل البيانات عند 10Gbps أو 20Gbps أو 40Gbps. 
 
وطبقاً لموقع Tom`s Hardware سيكون لديه القدره على ضبط نفسه بشكل ديناميكي أثناء إرسال كل من أنواع البيانات الإفتراضية وبيانات الفيديو في وقت واحد. وقد طرح مثال على أنه في حالة امتلاك شاشة 4K تحتاج لبث الفيديو بمعدل 12.5Gbps والقيام في نفس الوقت بعملية نقل بيانات بداخل محركات الأقراص (الهاردات) فهذا يعني أن لديك متبقي معدل نقل بيانات بسرعة 27.5Gbps- طبقاً لأن السرعة الافتراضية لمنفذ USB4 هي 40Gbps.

سيتوافق مع الإصدارات السابقة




ستستخدم كابلات USB 4 نفس الموصلات من نوع USB-C وهو المنفذ المستدير المسطح المتواجد في معظم الهواتف الذكية الحديثة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. ولكن بالتأكيد سيواجه انخفاض في السرعة عند توصيله بمنفذ USB-C من الإصدارات القديمة. ووفقاً لما صرح به براد سوندرز الرئيس التنفيذي لمجموعات USB PG فقد تم اختيار مسمى USB4 لتجنب الالتباس الناجم عن الترقيات المتزايدة لمعايير USB3 السابقة، ولكنه طرح فكرة أن هناك فرصة لإعادة تسمية منفذ USB4 في المستقبل لعدة معايير إضافية. ومن المتوقع أن تبدأ أجهزة وكابلات USB4 في الظهور في أواخر عام 2020.

تعليقات