USB 技术正迎来一次重大的更新，这就是即将到来的 USB4 标准。早在 2019 年 9 月初，USB 实施者论坛 (USB-IF) 就正式发布了 USB4 规范，预示着超高速 USB 连接时代的到来，其速度甚至可以媲美 Thunderbolt 3。
技术规格的跃迁
将 USB4 与 Thunderbolt 相提并论绝非偶然。实际上，英特尔公司已将其 Thunderbolt 协议规范贡献给了 USB 推广组织 (USB Promoter Group)。该组织负责制定 USB 技术规范，而 USB-IF 则致力于推广和普及 USB 技术的发展。
当 USB4 端口开始逐渐出现在笔记本电脑和其他设备上时，其理论最大传输速度将达到惊人的每秒 40 吉比特 (Gbps)，是现有 USB 3.2 Gen 2×2 标准的两倍。与以往的 USB 版本一样，USB4 将继续兼容 USB 2.0 及更高版本，在某些情况下，甚至可以直接与 Thunderbolt 3 设备协同工作。
需要注意的是，Thunderbolt 3 的支持并非强制要求。部分 USB4 设备可能不会兼容 Thunderbolt 3。
尽管这次升级令人兴奋，但 USB 技术标准复杂且容易让人感到困惑。USB4 也不例外。让我们深入了解一下。
速度分级：多重选择
USB4 并非单一标准，其在不同设备上的表现可能有所不同。它将提供两种不同的速度等级。除了最高 40Gbps 的潜在速度外，还将有 20Gbps 的版本。此外，USB4 规范中还包含 10Gbps 的选项。不过，USB-IF 明确表示，这仅仅是为了保证向后兼容性的速度。简而言之，不必担心 USB4 设备会受限于最低速度。
目前，这两种主要的 USB4 速度在市场上的具体名称尚不明确。在技术层面，40 Gbps USB4 被称为 Gen 3×2，而 20 Gbps 版本则被称为 Gen 2×2。这些是设备制造商使用的术语，而非零售商店的标牌。
USB-IF 计划在 2020 年初发布其品牌指导方针。届时，“重点将是向普通消费者清晰地传达性能水平，”一位 USB-IF 发言人表示。
这无疑是个好消息，因为目前的 USB 3.2 标准已经足够复杂，其包括 Gen 1、Gen 2 以及 Gen 2×2 等多种类型，让人眼花缭乱。
兼容性：向后兼容
正如以往的 USB 版本一样，USB4 向后兼容旧版本，特别是 USB 2.0 及更高版本。这意味着，如果您有一个用于备份的 USB 2.0 外部硬盘，仍然可以将其连接到 USB4 端口。当然，您可能需要一个从 USB Type-A（标准 USB）到 USB Type-C 的适配器，而且您的传输速度仍将受限于 USB 2.0 的标准。
此外，您现有的 USB Type-C 电缆可能无法完全发挥 USB4 的潜力。虽然它们仍将支持较低的速度，但若要体验更快的传输速率，您将需要购买新的电缆和设备。
Thunderbolt 3：非强制兼容
USB-IF 声明，USB4 可以向后兼容英特尔的 Thunderbolt 3 技术，这两者都使用 Type-C 连接器。这完全合理，因为 USB4 已经整合了 Thunderbolt 3 的规范。但是，Thunderbolt 3 的支持并非 USB4 的强制要求。虽然英特尔免费向 USB-IF 提供了 Thunderbolt 3 的规范，但并未提供免费使用 Thunderbolt 3 名称的权利。
任何希望宣传其 USB4 端口兼容 Thunderbolt 3 的设备制造商都需要获得英特尔的认证。这也许是英特尔数据传输技术没有被广泛采用的原因之一。
实际上，我们预计 Thunderbolt 3 在 PC 上的情况不会发生太大的变化。例如，您可能不会在基于 AMD 的机器上看到官方的 Thunderbolt 3 兼容性，就像 USB4 出现之前一样。
虽然可能会有一些基于英特尔的主板支持经过 Thunderbolt 3 认证的 USB4 端口，但在大多数情况下，PC 制造商将依靠扩展卡来实现对 Thunderbolt 3 设备的兼容。
笔记本电脑的情况则略有不同。虽然 Thunderbolt 3 并不普及，但它在笔记本电脑上的应用比台式机更为常见。例如，支持 Thunderbolt 3 的笔记本电脑通常与外部显卡坞站一起使用。
当您需要用配备 USB4 的新笔记本电脑更换旧笔记本电脑时，一个关键问题是确保它能够兼容旧的 Thunderbolt 3 设备。如果没有，您将需要更换旧的外围设备，或者寻找支持旧标准的 USB4 笔记本电脑。
动态带宽共享：智能分配
USB4 的一大优势在于它能够智能地分配资源，根据设备的需求动态调整带宽。最常见的例子就是同时使用外部存储设备和显示器。
USB4 可以智能地保持显示器的高帧率，同时为外部驱动器提供足够的数据传输带宽。
USB 供电：普及与便利
所有 USB 4 设备都将采用 USB 供电 (USB PD) 技术，可以通过 USB 端口提供高达 100 瓦的电力。其意义远不止是通过笔记本电脑上的 USB 端口缓慢为手机充电。
USB PD 使用智能充电技术，确保正在充电的设备获得尽可能多的电力。两个设备之间将协商充电速率，以确保充电不会过快或过慢，具体取决于设备的需要。
统一端口：未来愿景
USB4 旨在统一端口标准，使其在日常使用中更加普及。目前，我们有大量的标准 USB Type-A 端口，其传输速度不尽相同，还有主要用于手机充电的 micro-USB 端口，以及具有多种速度选项的新型 Type-C 端口。
这导致了 USB 线缆的混乱和不便。由于 USB4 坚持使用 Type-C 连接器，我们最终可能会看到适用于各种尺寸设备的单一类型端口，以及适用于所有设备的单一线缆连接器。
然而，这种普及化的进程可能不会很快实现，因为笔记本电脑制造商可能会继续在笔记本电脑中包含 Type-A 端口，以便为企业和家庭用户提供无需适配器的向后兼容性。
此外，即使 Type-C 最终普及，不同类型的 USB 之间仍然会存在速度上的差异。
USB4 的未来：何时到来？
目前尚不确定 USB4 何时开始大规模普及。相较于 SD 和 microSD Express 等其他标准，设备制造商通常更愿意迅速采用新的 USB 技术。我们可能需要等到 2020 年年中或后期，甚至可能是 2021 年，才能真正看到 USB4 的广泛应用。