Pengantar USB 4

Pengantar USB 4

USB4 adalah sistem USB yang ditentukan dalam spesifikasi USB4. Forum Pengembang USB merilis versi 1.0 pada 29 Agustus 2019. Nama lengkap USB4 adalah Universal Serial Bus Generasi 4. Sistem ini didasarkan pada teknologi transmisi data "Thunderbolt 3" yang dikembangkan bersama oleh Intel dan Apple. Kecepatan transmisi data USB4 dapat mencapai hingga 40 Gbps, dua kali lipat kecepatan USB 3.2 (Gen2×2) terbaru yang dirilis.

Berbeda dengan standar protokol USB sebelumnya, USB4 memerlukan konektor USB-C dan membutuhkan dukungan USB PD untuk catu daya. Dibandingkan dengan USB 3.2, USB4 memungkinkan pembuatan terowongan DisplayPort dan PCI Express. Arsitektur ini mendefinisikan metode untuk berbagi tautan berkecepatan tinggi tunggal secara dinamis dengan beberapa jenis perangkat terminal, yang dapat menangani transmisi data dengan lebih baik berdasarkan jenis dan aplikasinya. Produk USB4 harus mendukung throughput 20 Gbit/dtk dan dapat mendukung throughput 40 Gbit/dtk. Namun, karena transmisi terowongan, saat mentransmisikan data campuran, meskipun data ditransmisikan pada kecepatan 20 Gbit/dtk, kecepatan transmisi data aktual mungkin lebih tinggi daripada USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).

USB4 terbagi menjadi dua versi: 20Gbps dan 40Gbps. Perangkat dengan antarmuka USB4 yang tersedia di pasaran dapat menawarkan kecepatan 40Gbps Thunderbolt 3 atau versi yang lebih rendah, yaitu 20Gbps. Jika Anda ingin membeli perangkat dengan kecepatan transmisi tertinggi, yaitu 40Gbps, sebaiknya periksa spesifikasinya sebelum membeli. Untuk skenario yang membutuhkan transmisi berkecepatan tinggi, memilih USB 3.1 C TO C yang tepat sangatlah penting karena merupakan media utama untuk mencapai kecepatan 40Gbps.

Banyak orang bingung tentang hubungan antara USB4 dan Thunderbolt 4. Padahal, baik Thunderbolt 4 maupun USB4 dibangun berdasarkan protokol dasar Thunderbolt 3. Keduanya saling melengkapi dan kompatibel. Semua antarmukanya adalah Tipe-C, dan kecepatan maksimumnya adalah 40 Gbps untuk keduanya.

Pertama-tama, Kabel USB4 yang kita maksud adalah standar transmisi USB, yang merupakan spesifikasi protokol yang berkaitan dengan kinerja dan efisiensi transmisi USB. USB4 dapat dipahami sebagai "generasi keempat" dari spesifikasi ini.

Protokol transmisi USB diusulkan dan dikembangkan bersama oleh beberapa perusahaan, termasuk Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Nortel, pada tahun 1994. Protokol ini dirilis sebagai USB V0.7 pada 11 November 1994. Kemudian, perusahaan-perusahaan ini mendirikan sebuah organisasi nirlaba untuk mempromosikan dan mendukung USB pada tahun 1995, bernama USB Implementers Forum, yang dikenal juga sebagai USB-IF, dan USB-IF kini menjadi organisasi standardisasi USB.

Pada tahun 1996, USB-IF secara resmi mengusulkan spesifikasi USB 1.0. Namun, kecepatan transmisi USB 1.0 hanya 1,5 Mbps, arus keluaran maksimum 5V/500mA, dan pada saat itu, hanya ada sedikit perangkat periferal yang mendukung USB, sehingga produsen motherboard jarang merancang antarmuka USB secara langsung pada motherboard.

▲USB 1.0

Pada bulan September 1998, USB-IF merilis spesifikasi USB 1.1. Kecepatan transmisi ditingkatkan menjadi 12 Mbps kali ini, dan beberapa detail teknis pada USB 1.0 diperbaiki. Arus keluaran maksimum tetap 5V/500mA.

Pada bulan April 2000, standar USB 2.0 diperkenalkan, dengan kecepatan transmisi 480 Mbps, yaitu 60 MB/s. Kecepatan ini 40 kali lipat kecepatan USB 1.1. Arus keluaran maksimum adalah 5V/500 mA, dan menggunakan desain 4-pin. USB 2.0 masih digunakan hingga saat ini dan dapat dikatakan sebagai standar USB yang paling lama bertahan.

Dimulai dari USB 2.0, USB-IF menunjukkan “bakat unik” mereka dalam penggantian nama.

Pada bulan Juni 2003, USB-IF mengganti nama spesifikasi dan standar USB, mengubah USB 1.0 menjadi versi USB 2.0 Kecepatan Rendah, USB 1.1 menjadi versi USB 2.0 Kecepatan Penuh, dan USB 2.0 menjadi versi USB 2.0 Kecepatan Tinggi.

Akan tetapi, perubahan ini hanya memberi dampak kecil terhadap situasi saat itu, karena USB 1.0 dan 1.1 pada dasarnya telah meninggalkan panggung sejarah.

Pada November 2008, USB 3.0 Promoter Group, yang terdiri dari raksasa industri seperti Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC, dan ST-NXP, menyelesaikan standar USB 3.0 dan merilisnya secara publik. Nama resminya adalah "SuperSpeed". USB Promoter Group bertanggung jawab utama atas pengembangan dan perumusan standar seri USB, dan standar-standar tersebut pada akhirnya akan diserahkan kepada USB-IF untuk dikelola.

Kecepatan transmisi maksimum USB 3.0 mencapai 5,0 Gbps, yaitu 640 MB/s. Arus keluaran maksimum adalah 5V/900 mA. USB 3.0 sepenuhnya kompatibel dengan USB 2.0 dan mendukung transmisi data dupleks penuh (yaitu, dapat menerima dan mengirim data secara bersamaan, sementara USB 2.0 bersifat setengah dupleks), serta memiliki kemampuan manajemen daya yang lebih baik dan fitur-fitur lainnya.

USB 3.0 mengadopsi desain 9-pin. 4 pin pertama sama dengan USB 2.0, sementara 5 pin sisanya dirancang khusus untuk USB 3.0. Oleh karena itu, Anda dapat menentukan apakah itu USB 2.0 atau USB 3.0 berdasarkan pin-pinnya.

Pada bulan Juli 2013, USB 3.1 dirilis, dengan kecepatan transmisi 10 Gbps (1280 MB/s), diklaim sebagai SuperSpeed+, dan tegangan catu daya maksimum yang diizinkan dinaikkan menjadi 20V/5A, yaitu 100W.

Peningkatan USB 3.1 dibandingkan dengan USB 3.0 juga sangat jelas. Namun, tak lama kemudian, USB-IF mengganti nama USB 3.0 menjadi USB 3.1 Gen1, dan USB 3.1 menjadi USB 3.1 Gen2.

Perubahan nama ini menimbulkan masalah bagi konsumen karena banyak pedagang yang tidak bertanggung jawab hanya menandai produk sebagai produk yang mendukung USB 3.1 pada kemasannya tanpa mencantumkan apakah produk tersebut Gen1 atau Gen2. Padahal, performa transmisi keduanya sangat berbeda, dan konsumen bisa saja terjebak. Oleh karena itu, perubahan nama ini merupakan langkah yang buruk bagi sebagian besar konsumen.

Pada bulan September 2017, USB 3.2 dirilis. Di bawah USB Type-C, USB 3.2 mendukung dua kanal 10 Gbps untuk transmisi data, dengan kecepatan hingga 20 Gb/s (2500 MB/s), dan arus keluaran maksimum masih 20V/5A. Aspek lainnya mengalami sedikit peningkatan.

▲Proses perubahan nama USB

Namun, pada tahun 2019, USB-IF kembali mengubah namanya. Mereka mengganti nama USB 3.1 Gen1 (yang merupakan USB 3.0 asli) menjadi USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (yang merupakan USB 3.1 asli) menjadi USB 3.2 Gen2, dan USB 3.2 menjadi USB 3.2 Gen 2×2.

Sekarang dan Masa Depan: Lompatan Maju USB4

Setelah kita mencapai USB4, mari kita lihat peningkatan dan penyempurnaan standar protokol baru ini. Pertama dan terpenting, karena ini merupakan peningkatan lintas generasi dari "3" ke "4", peningkatannya pasti signifikan.

Berdasarkan semua informasi yang telah kami kumpulkan, fitur-fitur baru USB4 dirangkum sebagai berikut:

1. Kecepatan transmisi maksimum 40 Gbps:

Melalui transmisi saluran ganda, kecepatan transmisi maksimum teoritis USB4 seharusnya dapat mencapai 40 Gbps, yang sama dengan Thunderbolt 3 (disebut sebagai “Thunderbolt 3″ di bawah).

Faktanya, USB4 akan memiliki tiga kecepatan transmisi: 10 Gbps, 20 Gbps, dan 40 Gbps. Jadi, jika Anda ingin membeli perangkat dengan kecepatan transmisi tertinggi, yaitu 40 Gbps, sebaiknya periksa spesifikasinya sebelum membeli.

2. Kompatibel dengan antarmuka Thunderbolt 3:

Beberapa (tidak semua) perangkat USB4 juga dapat kompatibel dengan antarmuka Thunderbolt 3. Artinya, jika perangkat Anda memiliki antarmuka USB4, Anda mungkin juga dapat menghubungkan perangkat Thunderbolt 3 secara eksternal. Namun, hal ini tidak wajib. Kompatibilitas atau tidaknya bergantung pada sikap produsen perangkat.

3. Kemampuan alokasi sumber daya bandwidth dinamis:

Jika Anda menggunakan port USB4 sekaligus menghubungkan layar dan mentransfer data, port tersebut akan mengalokasikan bandwidth yang sesuai dengan kebutuhan. Misalnya, jika video hanya membutuhkan 20% bandwidth untuk menjalankan layar 1080p, maka 80% bandwidth sisanya dapat digunakan untuk tugas lain. Hal ini tidak dimungkinkan pada USB 3.2 dan era sebelumnya. Sebelumnya, mode kerja USB adalah bergantian.

4. Semua perangkat USB4 akan mendukung USB PD

USB PD adalah singkatan dari USB Power Delivery (transmisi daya USB), salah satu protokol pengisian daya cepat arus utama saat ini. Protokol ini juga diformulasikan oleh organisasi USB-IF. Spesifikasi ini dapat mencapai tegangan dan arus yang lebih tinggi, dengan transmisi daya maksimum mencapai 100W, dan arah transmisi daya dapat diubah secara bebas.

Berdasarkan regulasi USB-IF, bentuk standar antarmuka pengisian daya USB PD saat ini adalah USB Tipe-C. Pada antarmuka USB Tipe-C, terdapat dua pin, CC1 dan CC2, yang digunakan untuk kanal konfigurasi komunikasi PD.

5. Hanya antarmuka USB Type-C yang dapat digunakan

Dengan fitur di atas, wajar saja jika kita juga tahu bahwa USB4 hanya dapat beroperasi melalui konektor USB Tipe-C. Faktanya, tidak hanya USB PD, tetapi juga standar USB-IF terbaru lainnya, USB4 hanya dapat beroperasi melalui konektor Tipe-C.

6. Dapat kompatibel dengan protokol sebelumnya

USB4 dapat digunakan bersama perangkat dan port USB 3 dan USB 2. Artinya, USB4 dapat kompatibel dengan standar protokol sebelumnya. Namun, USB 1.0 dan 1.1 tidak didukung. Saat ini, antarmuka yang menggunakan protokol ini hampir menghilang dari pasaran.

Tentu saja, saat menghubungkan perangkat USB4 ke port USB 3.2, kecepatan transmisinya tidak dapat mencapai 40 Gbps. Antarmuka USB 2 yang lama pun tidak akan menjadi lebih cepat hanya karena terhubung ke antarmuka USB4.