USB 3.1이 사용 가능한 4 개의 데이터 라인 중 2 개만 사용하는 이유는 무엇입니까?

USB-C 사양을 살펴보면 https://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#Specifications 에서 볼 수 있듯이 데이터 전송을위한 4 개의 SuperSpeed 차동 쌍이 있음을 알 수 있습니다 . Wikipedia 기사에 따르면이 쌍 중 두 개만 USB 3.1 모드에서 사용되며 매우 이상하다고 말합니다.

내가 최근에 물었던 이 질문 ( 구리선의 Thunderbolt 3이 USB 3.1보다 빠른 이유는 무엇입니까? )에서 Ali Chen은 USB-C를 통한 Thunderbolt 3이 두 쌍을 모두 사용하지만 USB 3.1은 그렇지 않다고 대답했습니다. 나는 이상 썬더 볼트 3을 실행하는 것이 가능하다는 것을 알고 있는 그들이 필요한 전선을 모두 가지고 있어야하므로, 높은 품질의 USB-C 케이블. 표준 USB 3.1 over Type C가 두 배의 데이터 전송을 위해 두 쌍을 모두 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?

— 브렌 돈 아이
소스

USB는 직렬 통신입니다. 벼락처럼 다중화되면 더 이상 프로토콜에 해당되지 않습니다. 간단히 말해 USB 3.1은 프로토콜 / 사양이며 USB 유형 C는 이러한 쌍을 사용하는 "대체 모드"를 지원하기위한 케이블 사양입니다.

— BrianC

@BrianC 좋아, 그게 내가 생각한 것을 확인시켜 준다. 감사!

— brendon-ai

"왜"질문은 대답하기 어려우며 일반적으로 주제를 벗어납니다. 이 경우 사양을 제시하지 않았기 때문에 "이유"를 말할 수 없습니다. 우리는 교육적인 추측을 제공 할 수 있지만, 우리의 교육 된 추측이 실제로 정답인지 알 수있는 방법이 없을 것입니다. 또한, 선택된 "답변"은 OP의 의견에 가장 잘 맞는 답이거나 자신의 방어에 가장 잘 맞는 주장 일 것입니다. 이러한 기준 중 어느 것도 근본적인 문제를 해결하는 답을 찾는 것과 관련이 없습니다.

— music2myear

TB는 케이블이 아닌 FULL-FEATURED Type-C-Type-C 케이블을 통해서만 실행할 수 있습니다. Type-C 커넥터 표준은 15 가지 유형의 케이블 어셈블리를 정의합니다 (이전에는 18 가지 유형 이었지만 나중에 세트는 15로 줄었습니다).

— Ale..chenski

Spiff의 답변이 제자리에있는 것 같으므로 다시 열기로 투표했습니다.

— psusi

답변:

USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed +, 10Gbps)는 기존 USB 3.0 케이블 (5 개의 추가 접점이있는 케이블) 과 USB Type C 케이블 모두에서 작동하도록 설계되었습니다 .

기존 USB 3.0 케이블 (유형 A 및 B 커넥터와 마이크로 A 및 B 변형 포함)에는 하나의 초고속 쌍 쌍 (Tx 쌍 및 Rx 쌍) 만 포함되므로 USB 3.1 Gen 2 만 한 쌍의 페어를 사용하고 기존 USB 3.0 케이블을 통해 계속 작동합니다. 따라서 Type C 커넥터가있는 케이블을 통해 USB 3.1 Gen 2를 실행할 때도 하나의 초고속 페어 쌍만 사용합니다. 또한 한쪽 끝에 Type C 커넥터가 있고 다른 쪽 끝에는 이전 USB 3.0 스타일 Type A, B, micro A 또는 micro B 커넥터가있는 USB 3.0 / 3.1 가능 케이블을 사용할 수 있습니다.

"USB 구현 협회 (USB-IF, USB 표준 컨소시엄)가 10Gbps보다 더 빠른 USB 프로토콜을 정의하지 않은 이유는 다음과 같습니다. C 형 커넥터의 페어 쌍? " 그것은 유효한 질문이지만, 나는 추측하고 싶지 않습니다. 이전의 USB PHY 설계와는 크게 차이가 있었을 것입니다. 조정해야 할 두 개의 개별 송수신 데이터 스트림이 있기 때문입니다. 사실상, USB는 전통적으로 일련의 병렬 인터페이스 인 반면 일종의 병렬 인터페이스 일 것입니다.

귀하가 질문 한 방식에 따라 여기서 다루고 싶은 몇 가지 오해가 있습니다.

고품질 USB-C 케이블을 통해 Thunderbolt 3을 실행할 수 있음을 알고 있습니다

사실이 아닙니다. Thunderbolt 3에 적합하지 않은 고품질 USB Type C 호환 케이블이 많이 있습니다. 수동 케이블을 사용하는 경우 Thunderbolt 3은 케이블 길이가 ≤ 0.5m로 제한됩니다. 그것보다 더 길려면 (2m처럼) 더 비싼 액티브 케이블 (신호 처리를 돕기 위해 특수 IC 칩이있는 케이블)이 필요합니다.

표준 USB-C가 두 쌍을 모두 사용하지 않는 이유

USB-C는 프로토콜이 아닙니다. USB Type C는 커넥터 및 케이블 사양의 이름입니다. 해당 커넥터와 케이블에서 사용되는 프로토콜 이름이 아닙니다. 유형 C 케이블을 통해 USB 프로토콜을 수행 할 때는 USB 3.1 Gen 2 (10Gbps "SuperSpeed +") 또는 이전 버전의 USB를 사용합니다.

— iff
소스

"패시브 케이블을 사용하는 경우 Thunderbolt 3의 케이블 길이는 ≤ 0.5m로 제한됩니다." -이것은 사실이 아닙니다. 링크 길이는 Nyquist 주파수에서 신호의 감쇠에 의해 케이블 품질에 의해 제한됩니다. 예를 들어, 은도금 전선과 차폐 브레이드가있는 저밀도 테플론 케이블을 모두 균일하게 사용하는 경우 활성 드라이버를 사용하지 않고도 훨씬 긴 케이블을 통해 오류없이 통신 할 수 있습니다. 당신은 파 엔드 아이 다이어그램과 지터 욕조를 만납니다.

— Ale..chenski

죄송합니다. USB-C는 케이블이 아니라 프로토콜이라는 것을 알고 있습니다. 편집했습니다.

— brendon-ai

실제로 Type-C 상호 연결 사양은 많은 프로토콜을 정의합니다. 하나는 CC 핀의 기본 풀업 / 풀다운으로 포트, 호스트 또는 장치의 역할 또는 기타 보조 연결 (디버그, 오디오, 비디오)을 결정하는 것입니다. 이중 역할 포트에는 또 다른 플립 플롭 프로토콜이 있습니다. CC를 통한 전자 마커 상호 작용도 매우 구체적인 프로토콜을 따라야합니다. Type-C 사양의 4.5.2 절을보고 그림 4-12, -13, -14, -15, -16 등에서 상당히 정교한 상태 머신 다이어그램을 연구하십시오. 4.3 절의 상호 운용성 프로토콜에 대한 구두 설명.

— Ale..chenski

이 답변이 작성된 단 두 달 후에, USB 3.2은 실제로 기존의 USB-C 케이블 양쪽 차선을 사용할 수있는 발표 - 속도의 10 / 20gbps (GEN1 / 세대), 그래서 이중 USB 3.1 속도에 대한 : en.wikipedia.org/를 위키 / USB_3.0 # 3.2 : 실제 컨트롤러는 곧 사용할 수 있습니다 anandtech.com/show/14430/...

— user1531083

USB 3.1은 하나의 Rx + Tx 만 사용하기 위해 USB 표준이므로 하나의 레인 (Tx 쌍 및 Rx 쌍)을 사용합니다. 모든 원래 USB 커넥터 (A, B, microAB)에는 한 쌍의 SS (SuperSpeed) 접점 만 있으며 전체 USB 하드웨어 아키텍처는 단일 단일 레인 설계에만 중점을 둡니다.

더 많은 레인을 병렬로 사용하려면 하드웨어 데이터 파이프에 레인 링크 및 개별 링크 계층 관리, 버퍼 크레딧 교환 및 오류 복구, 링크 트레이닝 및 개별 채널 전기 최적화와 관련된 기타 문제를 처리하는 방법에 대한 추가 아키텍처 요소가 있어야합니다. 이 모든 작업을 수행하면 "Thunderbolt"로 바뀝니다. 또는 MIPI 와 같은 것 .

Type-C 커넥터는 CONNECTOR의 새로운 표준으로 USB보다 넓은 적용 범위를 갖습니다. Type-C의 필요성은 시스템 설계에 의해 크게 좌우되었으며, 휴대용 전자 기기의 소형 폼 팩터에 적합합니다. 어떤 의미에서 그것은 USB와 아무 관련이 없으며 표준 USB 아키텍처를 변경하기 위해 사용 가능한 모든 초고속 레인을 재사용하라는 요청은 근거가 없습니다.

— Ale..chenski
소스

궁금한 점은 ... USB 3.1이 하나의 Tx-Rx 쌍만 사용하는 경우 나머지 USB 신호를 더 이상 실행하지 않는 이유는 무엇입니까? "혼합 모드"에서와 같이 DisplayPort에 2 개를 사용하더라도 2 개의 SATA SSD 또는 이와 유사한 것에 대해 2 개의 독립적 인 5gbps 버스를 가질 수 있습니다. 동기화 할 필요가 없습니다.

— chx

@chx, Tx + Rx의 두 번째 쌍의 옵션 사용은 USB 3.2 사양에 도입되었습니다.

— Ale..chenski