USB是技術應用的最成功案例之一。在過去20年來，USB通用標準一直都是有線數據和電源傳輸的中心。但是近年來，由於USB 3.x的標準具有多種不同電纜類型，使得情況變得有些混亂。另外，將多個連接標準納入其中的一部分，這也變得更加令人困惑。

圖一 : USB 3.x的標準具有多種不同介面類型，使用上也令人困惑。

USB 4就是為了解決這個問題而生。USB 4使用單一標準連接器，也就是USB type-C，並將多個連接標準整合在一起。USB 4標準在Intel的第11代Core處理器，以及從MacBook Air、MacBook Pro 13和Mac mini開始的Apple Silicon Macs中都開始支援該標準。

USB 4規格發表時間在2019年底，一般來說，一旦新標準首次公佈後，通常需要18個月左右的時間讓設備進入市場。目前有大約超過50家的公司參與了USB標準的開發，特別值得注意的是USB Promoter Group的支持者，包括了蘋果、惠普、英特爾、微軟、意法半導體和德州儀器等。

Thunderbolt發展狀況

所有USB 4設備和介面將主動與Thunderbolt設備兼容，來實現單一線纜的超快速數據傳輸以及高速設備充電。

在過去幾年中，產生困惑的原因之一，是來自於Apple提出而由英特爾設計的Thunderbolt快速數據傳輸技術。現在市場上有超過400種配備Thunderbolt 3的PC，以及450種兼容的周邊設備。

在今天，Thunderbolt可以透過USB-C連接器來運作（以前在USB-C普及之前，它可以透過DisplayPort連接線進行數據傳輸工作）。我們要先來瞭解一下Thunderbolt存在的兩個關鍵問題：

首先，並非所有設備都具有Thunderbolt接口，除非設計人員已經掌握了規格表，否則就會搞不清楚究竟有哪些設備支援或者不支援Thunderbolt。這混亂主要是因為USB-C接口可以是Thunderbolt介面，但也可以是標準USB 3.x介面，或者現在的USB 4介面。

第二，在於即使它們看起來相同，然而相同的設備上，也可以同時具有與Thunderbolt相容的接口，和一些與Thunderbolt不相容的接口。這常為使用者帶來非常大的困擾。

將Thunderbolt兼容USB 4

為了簡化起見，英特爾已經宣布其在Thunderbolt上的工作交由USB Promoter Group來接手，該組織將負責定義USB的標準。這意味著Thunderbolt基本上將成為USB 4的基礎技術，因此，所有USB 4設備和介面將主動與Thunderbolt設備兼容，來實現單一線纜的超快速數據傳輸以及高速設備充電。

而設備製造商也將能夠在不向英特爾支付專利費用的情況下，製造新的Thunderbolt相容設備，這將使得該技術的採用變得更容易而沒有門檻。

英特爾現在也正在將Thunderbolt 3整合到英特爾的CPU中，這項工作已經開始於英特爾2019年生產的第十代Core處理器上。

USB 4特色

圖二 : USB 4將帶來許多應用上的好處，提供更快的傳輸速度。

在2020年發布的USB 4，是USB標準最被期待的版本。事實上，USB 4是USB標準中的最新版本，它可以提供更快的傳輸速度。正如USB Promoter小組所宣布的那樣，最新的USB標準將包括Thunderbolt 3，這不僅能提高傳輸速度，並將與許多現有的標準相容

要了解USB 4和USB 3.1之間的區別，可以比較一下該技術發展的層次。USB 3.0於2008年首次亮相，傳輸速度為5 Gbps ，而USB-C（或Type-C）是在2014年首次亮相，它使用了USB 3.1技術，新的連接器介面取代了舊的設計。至於USB 3.2是於2017年發布，可提供高達20 Gbps的傳輸速率。

與以前的USB 版本相比，新的USB 4標準具有三個主要優點：

第一，最高速度為40 Gbps：透過使用兩條通道電纜，某些設備將能夠以40 Gbps的速度運行，該速度與Thunderbolt 3相同

第二，與Thunderbolt 3設備相容：某些USB 4設備將可以與Thunderbolt 3設備一起使用，它還向下相容了 USB 3.2、USB 3.1、USB 3.0、USB 2.0等。

第三，提供更好的視訊和數據頻寬分配：如果使用者同時使用USB 4傳輸視訊和數據，則會相對應地分配頻寬。舉例來說，如果視訊傳輸需要佔用到20％的頻寬，則剩餘的80％將分配用於傳輸數據。

結語

USB 4將帶來許多應用上的好處，包括更快的傳輸速度、更好的視訊頻寬管理，以及與Thunderbolt 3的相容性。

與過去其他USB版本的命名方式不同，USB 4標準的正式寫法，是在版本號碼前沒有空格。雖然大多數人可能會將其寫為有空格的USB 4，但要注意的是官方名稱是USB4。USB Promoter Group刪除空格的目的，是希望能將重點從版本號碼轉移到品牌名稱上。因為在未來，USB 4的發展並不打算進入4.0、4.1、4.2版本的演進，該組織希望USB 4盡可能簡單。

圖三 : USB 4速度可達到40Gbps

【技術線上】USB發展歷史

●1995年：USB 1.0首次問世，緊隨其後的是USB 1.1，它也可以與較舊的設備一起使用。同時導入了眾所皆知的USB接口。

●1998年：iMac G3是第一款大眾市場PC，它採用USB取代了串列和並列接口。

●2000年：USB 2.0進入競爭狀態，並開始提供了一些電源傳輸選項，該標準也是為手機充電的先驅。同時USB隨身碟同時問世。

●2008年：USB 3.0首次亮相，傳輸速度達到5Gbps。USB 3.1是升級版本。

●2014年：USB-C或USB Type-C首次問世。它使用了USB 3.1技術，也具有取代舊式USB接口的新連接器。有點類似蘋果公司的Lightning介面一樣，它是對稱的，可以不同方向插入。

●2017年：市場首次討論了USB 3.2，該標準可提供高達20Gbps的數據速率。USB 3.2在2019年上市。以下比較一下USB 3.2各代的速度差異。

★USB 3.2 Gen 1稱為USB 3.0，最高速度5 Gbps。

★USB 3.2 Gen 2稱為USB 3.1，最高速度10 Gbps。

★USB 3.2 Gen 2x2，普遍被認為是USB 3.2，最高速度可達20Gbps。

●2019年：USB 3.2在市面上推出相關產品，同時宣布USB 4。

●2020年：Apple Silicon Mac和Intel的第11代Core處理器均開始支援USB 4。