USB 3.1 neden kullanılabilir dört veri hattından yalnızca ikisini kullanıyor?

USB-C özelliklerine baktığımda, https://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#Specifications bölümünde görüldüğü gibi veri aktarımı için dört SuperSpeed ​​diferansiyel çifti olduğunu fark ettim . Wikipedia makalesinde, bu çiftlerden sadece ikisinin çok garip bulduğum USB 3.1 modunda kullanıldığı belirtiliyor.

Son zamanlarda sorduğum bu soruda ( bakır tel üzerindeki Thunderbolt 3 neden USB 3.1'den daha hızlı? ) Ali Chen, USB-C üzerinden Thunderbolt 3'ün bu çiftlerin her ikisini de kullandığını, ancak USB 3.1'in kullanmadığını söyledi. Thunderbolt 3'ü herhangi bir yüksek kaliteli USB-C kablosu üzerinden çalıştırmanın mümkün olduğunu biliyorum, bu yüzden gerekli tüm kablolara sahip olmalılar. Tip C üzerinden standart USB 3.1 neden veri aktarımını iki katına çıkarmak için her iki çifti de kullanmıyor?

USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed ​​+, 10 Gbps), hem mevcut USB 3.0 kablolarının (5 ekstra kontaklı olanlar) hem de USB C Tipi kabloların üzerinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır .

Mevcut USB 3.0 kabloları (Tip A ve B konektörleri ile mikro A ve B varyantları) yalnızca bir süper hızlı çift çifti (Tx çifti ve Rx çifti) içerdiğinden, USB 3.1 Gen 2 yalnızca bir çift çifti kullanın ve hala mevcut USB 3.0 kabloları üzerinde çalışın. Bu nedenle, USB 3.1 Gen 2'yi C Tipi konektörlü bir kablo üzerinden çalıştırsanız bile, yalnızca bir süper hızlı çift çifti kullanır. Bu ayrıca bir ucunda C Tipi konektör ve diğer ucunda daha önceki USB 3.0 tarzı Tip A, B, mikro A veya mikro B konektörleri olan USB 3.0 / 3.1 özellikli kablolara sahip olmayı mümkün kılar.

Şimdi şu soruyu sorabilirsiniz: "USB Implementers Forum (USB-IF, USB standartları konsorsiyumu) ​​neden USB protokolünün 10 Gb / sn'den daha hızlı bir lezzetini tanımlamadı, her iki süper hızı da kullandı C tipi konnektördeki çift çifti? " Bu geçerli bir soru, ama spekülasyon yapmak istemiyorum. Koordine edilmesi gereken iki ayrı gönderme ve alma veri akışına sahip olması, önceki USB PHY tasarımlarından kesinlikle daha büyük bir kalkış olurdu. Aslında, USB geleneksel olarak seri olarak seriyken, bir tür paralel arabirim olurdu.

Sorunuzu sorduğunuzda, burada ele almak istediğim birkaç yanlış anlama ortaya çıktı:

Thunderbolt 3'ü herhangi bir yüksek kaliteli USB-C kablosu üzerinden çalıştırmanın mümkün olduğunu biliyorum

Bu tam olarak doğru değil. Thunderbolt 3 için uygun olmayan birçok yüksek kaliteli USB Tip C uyumlu kablo vardır. Pasif bir kablonuz varsa Thunderbolt 3 ≤ 0,5 m kablo uzunluklarıyla sınırlıdır. Bundan daha uzun gitmek için (2m gibi), daha pahalı bir aktif kabloya (sinyal işlemeye yardımcı olmak için içinde özel IC yongaları olan bir kablo) ihtiyacınız vardır.

Standart USB-C neden her iki çifti de kullanmıyor?

USB-C bir protokol değildir. USB C Tipi bir konektör ve kablolama belirtimi adıdır; bu konektörler ve kablolar üzerinde kullanılan protokollerin adı değildir. C Tipi kablolar üzerinden USB protokolleri yaparken, USB 3.1 Gen 2 (10Gbps "SuperSpeed ​​+") veya daha önceki USB lezzetlerini yapıyorsunuz.

USB 3.1, yalnızca bir Rx + Tx kullanmak için USB standardı olduğu için bir şerit (Tx çifti ve Rx çifti) kullanır. Tüm orijinal USB konektörlerinde (A, B, microAB) yalnızca bir çift SS (SuperSpeed) kontağı bulunur ve tüm USB donanım mimarisi yalnızca bir tek şeritli tasarıma odaklanır.

Paralel olarak daha fazla şerit kullanmak için, donanım veri borusunda şerit senkronizasyonu ve bireysel bağlantı katmanı yönetimi, tampon kredi değişimleri ve hata kurtarma, bağlantı eğitimi ve bireysel kanal elektrik optimizasyonu ile ilgili diğer konularla ilgili ek mimari elemanlar olmalıdır. Tüm bunları yaptıktan sonra, "Thunderbolt" a dönüşür. Veya MIPI gibi bir şey .

C Tipi konektör, yalnızca USB'den daha geniş uygulanabilirliğe sahip olması gereken CONNECTOR için yeni bir standarttır. Tip-C ihtiyacı büyük ölçüde taşınabilir elektroniklerin daha küçük form faktörlerine uyması için sistem tasarımı tarafından yönlendirildi. Bir anlamda USB ile bir ilgisi yoktur ve standart USB mimarisini değiştirmek için mevcut tüm süper hızlı şeritleri yeniden kullanma isteğiniz asılsızdır.