La scena USB è diventata molto confusa nel corso degli anni grazie alla convenzione di denominazione (ampiamente criticata). Una volta superata la denominazione, i cambiamenti tra le varie iterazioni di USB 3 e USB4 possono ancora essere difficili da navigare.
Alcuni fattori come i connettori USB-C sono rimasti bloccati, mentre altri come la larghezza di banda massima e la distribuzione delle risorse sono migliorati in modo significativo.
Pertanto, in questo articolo abbiamo dettagliato le differenze tra USB 3 e 4, alcune somiglianze e altre domande correlate.
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Sommario
Cos’è l’USB 3?
USB 3, o meglio USB 3.0 in particolare, è uno standard USB rilasciato dall’USB Implementers Forum (USB-IF) il 12 novembre 2008. Questa specifica ha introdotto la modalità di trasferimento SuperSpeed, che ha notevolmente aumentato la velocità massima di trasferimento da 480 Mbps a 5 Gbps.
USB 3.1, introdotto a luglio 2013, lo ha ulteriormente aumentato a 10 Gbps. Lo standard USB 3.1 specificava l’uso degli stessi tipi di connettori di USB 3.0 (tipo A, tipo B, Micro-A, Micro-B e Micro-AB).
Non era più così dopo agosto 2017, quando è stato rilasciato lo standard USB 3.2. USB 3.2 ha raddoppiato la velocità di trasferimento massima a 20 Gbps e ha specificato l’uso esclusivo del connettore di tipo C.
Cos’è l’USB4?
Nel 2017, Intel ha fornito la specifica del protocollo Thunderbolt a USB-IF, che alla fine ha rilasciato USB4 nell’agosto 2019. USB4 è l’ultimo standard USB basato sulla specifica Thunderbolt 3 . In quanto tale, funziona per qualsiasi cosa, dai display e cavi di alimentazione ai dispositivi di archiviazione.
USB4 ha portato avanti una serie di miglioramenti significativi rispetto ai suoi predecessori. Specifica una velocità di trasferimento massima di 40 Gbps e il tunneling di USB 3.2, DisplayPort e PCIe, che consente una migliore allocazione delle risorse.
Tuttavia, conserva alcune somiglianze con i suoi predecessori, come l’uso esclusivo del fattore di forma di tipo C e la compatibilità con le versioni precedenti.
USB 3 VS 4: in cosa differiscono?
Ogni iterazione di USB 3 presentava vari miglioramenti rispetto alle versioni precedenti, e lo stesso vale anche per USB4.
Tipi di connettori
Il cambiamento nei tipi di connettori è la prima cosa che la maggior parte delle persone nota quando si confrontano USB 3 e USB4. Come affermato, gli standard USB 3.0 e 3.1 specificano una varietà di tipi di connettori come Tipo A, Micro-B, ecc. D’altra parte, USB 3.2 e USB4 utilizzano esclusivamente Tipo C, noto anche come USB-C o USB Tipo- C.
USB-C specifica un connettore a 24 pin posizionato centralmente con 12 pin A in alto e 12 pin B in basso. Con due corsie di coppie SuperSpeed differenziali, USB4 supporta una larghezza di banda massima di 20 Gbps per corsia. Inoltre, non devi più preoccuparti nemmeno del corretto orientamento, poiché i perni sono simmetrici su entrambi i lati.
Vale anche la pena ricordare che l’UE ha recentemente proposto USB-C obbligatorio su tutti i dispositivi, avvicinandoci a un tipo di connettore universale.
Erogazione di potenza
USB 3.0 ha specificato 150 mA (0,6 W) di corrente per dispositivi a bassa potenza (un carico unitario) e max 900 mA (4,5 W) per dispositivi ad alta potenza (carico massimo sei unità) a 5 V. Le porte USB 3.0 potrebbero anche implementare altre specifiche USB come la specifica di ricarica della batteria USB per aumentare la corrente disponibile fino a 1,5 A (7,5 W).
Con USB PD (Power Delivery), USB 3.2 Gen 2 offre fino a 20 volt di alimentazione a 5 A per un potenziale totale di 100 W.
USB4 va ancora oltre. USB4 può supportare fino a 100 W (5 A a 20 V) nell’intervallo di potenza standard, ma può anche supportare fino a 240 W (5 A a 48 V) nell’intervallo di potenza esteso, che gli consente di alimentare molti più dispositivi .
Inoltre, la direzione dell’alimentazione non è fissata con USB PD che consente a una sorgente e un sink di scambiarsi i ruoli, il che significa che un display può alimentare un laptop. Anche la gestione dell’alimentazione è ottimizzata , in modo tale che ogni dispositivo riceva solo l’energia di cui ha bisogno senza eccessi.
Velocità di trasferimento dati
L’USB ha raddoppiato le velocità di trasferimento dei dati con ciascuna versione e anche l’USB4 ha seguito lo stesso schema. In condizioni ideali, USB 3, 3.1 e 3.2 potrebbero teoricamente supportare velocità di trasferimento dati fino a 5, 10 e 20 Gbps, rispettivamente.
Mentre USB4 è commercializzato con una velocità di trasferimento massima di 40 Gbps, la realtà è un po’ più sfumata. Esistono quattro versioni di USB4 con specifiche diverse. I dispositivi USB4 più basilari utilizzano USB4 Gen 2×1, che ha una velocità di trasferimento dati massima di 10 Gbps. I dispositivi con specifiche superiori che non sono approvati da USB-IF possono utilizzare la modalità USB4 Gen 3×1, con una velocità di trasferimento massima di 20 Gbps.
I dispositivi con specifiche basse certificati da USB-IF utilizzano USB4 Gen 2×2, che ha una velocità di trasferimento massima di 20 Gbps. Generalmente vedrai questa versione su smartphone e laptop di fascia bassa. Infine, i dispositivi con specifiche elevate certificati da USB-IF utilizzano USB4 Gen 3×2 con una velocità di trasferimento massima di 40 Gbps.
Come puoi vedere, la larghezza di banda USB4 non è sempre di 40 Gbps. Generalmente differisce in base alle specifiche del dispositivo. Puoi controllare il logo USB4 sul dispositivo o fare riferimento al manuale del dispositivo per capire l’esatta larghezza di banda su un dispositivo specifico.
Allocazione della larghezza di banda
Alcune versioni USB4 hanno una larghezza di banda massima di 20 o addirittura 10 Gbps, la stessa delle versioni USB precedenti. Questo può dare l’impressione che quelle versioni USB4 non abbiano visto miglioramenti. Ma non è così. L’allocazione della larghezza di banda è dove USB4 brilla davvero.
Con USB-C, puoi trasferire dati video HDMI o DisplayPort grazie alla modalità alternativa. USB 3 non era molto efficiente con questa funzione. Nella modalità alt DisplayPort, è possibile dividere la larghezza di banda solo 50-50 tra dati USB e video.
Ad esempio, nel caso di USB 3.2, 10 Gbps verrebbero allocati sia per USB che per DisplayPort, anche se DisplayPort potrebbe richiedere molto meno e USB potrebbe richiedere molto di più. Non molto efficiente. Ancora peggio, non potresti avere dati USB simultanei con la modalità alt HDMI.
USB4 utilizza una tecnologia chiamata tunneling di protocollo, grazie alla quale tali problemi non sono più presenti. Con USB4, se DisplayPort richiede una larghezza di banda di 5 Gbps, verrà allocato mentre il resto sarà disponibile per USB o PCIe. Niente più colli di bottiglia.
Compatibilità Thunderbolt
Poiché USB 3.2 utilizzava il fattore di forma USB-C, è possibile inserire tecnicamente un dispositivo Thunderbolt 3 in una porta USB 3.2 e si adatterebbe. Ma questo non vuol dire che funzionerebbe davvero. Dopo tutto, USB 3 non è compatibile con Thunderbolt .
D’altra parte, USB4 è basato su Thunderbolt 3 stesso. USB4 è conforme a Thunderbolt 4 e compatibile con Thunderbolt 3. Ciò significa che, sebbene non obbligatorio, i dispositivi Thunderbolt sono generalmente compatibili con USB4. Grazie alla compatibilità Thunderbolt, anche i dispositivi USB4 sono in grado di eseguire il collegamento a margherita.
Denominazione / Riconoscibilità
La convenzione di denominazione USB 3 è stata un disastro. Ad esempio, USB 3.0 è stato rinominato più volte come USB 3.1 Gen 1 e USB 3.2 Gen 1, ed è stato anche rinominato SuperSpeed USB 5 Gbps. A causa di un simile rebranding con USB 3.1 e 3.2, le cose sono diventate piuttosto confuse.
USB-IF ha dichiarato di voler mantenere le cose semplici con USB4 e non ripetere gli stessi errori di USB3. In questo momento, puoi facilmente distinguere tra le versioni USB4 dai numeri sul logo. Se in futuro uscirà una nuova versione di USB4 che supporti, diciamo, 80 Gbps, USB-IF si concentrerà sul renderlo facilmente riconoscibile e lo chiamerà qualcosa come USB4 80, per esempio.
Prezzi
Le tecnologie utilizzate in USB 3 sono migliorate a ogni iterazione e il prezzo è aumentato di conseguenza. Questa tendenza ha seguito l’esempio anche con USB4.
Ad esempio, un cavo USB 3 da 1 metro in genere ti costerà circa 15-25 USD a seconda delle specifiche. Un cavo USB4 lungo un metro di solito costa un po’ di più. La disparità di prezzo non è così grande con altri prodotti come i laptop con porte USB4, ma l’aumento del prezzo è ancora notevole.
Tuttavia, l’aumento dei costi di USB4 è probabilmente giustificato. Le specifiche migliorate sono un gioco da ragazzi, ma in aggiunta, USB4 sarà implementato anche su molti più dispositivi poiché USB-C è sulla buona strada per diventare il tipo di connettore universale.
USB 3 VS 4 – Le principali somiglianze
Abbiamo spiegato come USB 4 abbia subito una serie di modifiche rispetto a USB 3 nelle sezioni precedenti. Questo non vuol dire che non ci siano somiglianze, però.
In modo più evidente, USB 3.2 e USB4 utilizzano entrambi i tipi di connettore USB-C. Le capacità dei due standard differiscono sicuramente, ma ciò non cambia il fatto che siano entrambi compatibili con USB-C.
E mentre parliamo di compatibilità, l’USB ha un eccellente track record per quanto riguarda la retrocompatibilità. Lo stesso vale anche per USB 3 e USB4, entrambi compatibili con le rispettive versioni precedenti.
USB 3 VS 4 – Verdetto finale
Per riassumere, ecco le principali differenze tra USB 3 e USB4:
| USB 3 | USB4 | |
| Fattore di forma | USB 3 utilizzava una varietà di tipi di connettori dal tipo A al Micro-AB nelle sue varie iterazioni. | USB4, che si basa sulla specifica Thunderbolt 3, utilizza esclusivamente il fattore di forma USB-C. |
| Erogazione di potenza | La specifica USB 3.0 standard supporta un massimo di 4,5 W (900 mA a 5 V). | USB4 può supportare fino a 100 W (5 A a 20 V). |
| Larghezza di banda massima | USB 3 specifica una larghezza di banda massima di 5, 10 e 20 Gbps nelle sue 3 iterazioni. | USB4 specifica una larghezza di banda massima di 40 Gbps. |
| Assegnazione delle risorse | Quando si divide la larghezza di banda, diciamo tra DisplayPort e USB, ad esempio, USB 3 può farlo solo in un formato 50-50. | USB4 utilizza il tunneling del protocollo per allocare solo le risorse necessarie, rendendolo molto più efficiente. |
| Compatibilità Thunderbolt | USB 3 non è compatibile con Thunderbolt. | USB4 è compatibile con Thunderbolt 3 e conforme a Thunderbolt 4. |
| Prezzi | USB 3.0 era la versione più economica e il prezzo aumentava leggermente a ogni nuova iterazione. | USB4 è un po’ più costoso rispetto a USB 3. |
Mentre USB 3 ha ancora una presenza significativa per ora, USB4 è senza dubbio lo standard USB per i prossimi giorni. Abbiamo già dettagliato tutti gli aggiornamenti offerti da USB4 rispetto a USB 3. Ciò è evidente sia per i produttori che per gli utenti, poiché USB 3 viene sempre più sostituito da USB4.
