USB3.2基础知识科普

USB-IF最新的USB命名规范说明，原来的USB3.0和USB3.1将不再被使用，所有的USB3.0标准都被叫做USB3.2，USB3.2标准将旧的USB 3.0/3.1接口全部纳入到了USB3.2标准中，USB3.1接口改叫USB3.2 Gen 2，而原来的USB3.0接口就叫USB3.2 Gen 1，考虑到兼容性，USB3.2 Gen 1传输速度为5Gbps、USB3.2 Gen2传输速度为10Gbps、USB3.2 Gen2x2传输速度为20Gbps，所以说，USB3.1 Gen1和USB3.0新的规范定义可以理解为是一个东西，只是名字不一样了。Gen1和Gen2的理解为编码方式不一样，带宽使用率不同，Gen1和Gen1x2直观上是通道的差别。

目前已知很多高端主板都有USB3.2Gen2x2的接口 ，有的是TYPE C接口 ，有的是USB接口 ，目前是TYPE C接口居多 .Gen1和Gen2，Gen3的区别

USB3.2和最新USB4的对比

1、传输带宽：USB 3.2最大是20Gbps，而USB4最大是40Gbps。

2、传输协议：USB 3.2主要通过USB协议传输数据，或者通过DP Alt Mode(替代模式)来配置USB和DP。而USB4通过隧道技术将USB 3.2，DP和PCIe协议封装成数据包，同时发送。

3、DP的传输：都能支持DP 1.4。USB 3.2通过DP Alt Mode(替代模式)来配置输出；而USB4除了可以通过DP Alt Mode(替代模式)来配置输出，还可以通过USB4隧道协议数据包来提取出DP数据。

4、PCIe的传输：USB 3.2不支持PCIe，USB4才支持。通过USB4隧道协议数据包来提取出PCIe数据。

5、TBT3的传输：USB 3.2不支持，USB4是支持的，就是通过USB4隧道协议数据包来提取PCIe和DP数据。

6、Host to Host：主机和主机之间通信，USB3.2不支持，USB4支持。主要是USB4支持PCIe协议才能支持这个功能。

注:隧道技术可以看作是将不同协议的数据整合到一起的技术 ，通过数据包头来区分类型。

USB 3.2中，传输DisplayPort视频和USB 3.2数据是在不同的通道适配器传输的，而在USB4中，DisplayPort视频、USB 3.2数据和PCIe数据是可以在同一个通道传输的，这是两者最大的差异。

USB4通道可以想象成可以通行各种类型车辆的车道，USB数据，DP数据和PCIe数据想象成不同的车。同一个车道有不同的车排成队在有序行驶，USB4同一个通道传输不同类型的数据也是这个原理。USB3.2，DP和PCIe数据先汇聚在一起，通过同一个通道发送出去，到对方的设备，然后再分离出3种不同类型的数据来。

USB3.2线材结构定义

在USB 3.2规范中，USB Type-C的高速特性被充分利用。USB Type-C拥有2个高速数据传输通道，分别被命名为（TX1+/TX1-，RX1+/RX1-）和（TX2+/TX2-，RX2+/RX2-），之前USB 3.1只利用了其中一个通道传输数据，另一个通道以备用的方式存在。在USB 3.2中，两个通道可以在合适的情况下都被启用，并实现每个通道10Gbps的最高传输速度，这样总和就是20Gbps，采用128b/132b编码，实际数据速度可以达到约2500MB/s，相比现在的USB 3.1直接翻倍。值得一提的是，USB 3.2的通道切换是完全无缝的，无需用户进行特殊操作。

USB3.1 线缆的信号和屏蔽处理方式和USB3.0保持一致。阻抗控制SDP屏蔽差分线的阻抗控制在90Ω±5Ω，单端同轴线控制在 45Ω±3Ω。差分对对内时延小于15ps/m,其余的插损等指标和USB3.0保持一致，线缆结构根据应用场景和需求的功能和类别进行选择：VBUS：4根线，保证电压和电流的通流；Vconn：和VBUS不同，只提供3.0~5.5V的电压范围；只给线缆的芯片供电；D+/D-：USB 2.0信号，为了支持正反插，插座那边有两对信号；TX+/-和 RX+/-：2组信号，4对信号，支持正反插；CC：配置信号，确认和管理源端-终端的连接；SUB：拓展功能信号，可用于音频。

如果采用屏蔽差分线的阻抗控制在 90Ω±5Ω，采用同轴线，信号地回流是通过屏蔽 GND，单端同轴线控制在 45Ω±3Ω，只不过在不同线缆长度下，接口的应用场景来决定选择接点和选择线缆结构.

USB 3.2 Gen 1x1 - SuperSpeed, 5 Gbit/s (0.625 GB/s) data signaling rate over 1 lane using 8b/10b encoding, the same as USB 3.1 Gen 1 and USB 3.0.

USB 3.2 Gen 1x2 - SuperSpeed+, new 10 Gbit/s (1.25 GB/s) data rate over 2 lanes using 8b/10b encoding.

USB 3.2 Gen 2x1 - SuperSpeed+, 10 Gbit/s (1.25 GB/s) data rate over 1 lane using 128b/132b encoding, the same as USB 3.1 Gen 2.

USB 3.2 Gen 2x2 - SuperSpeed+, new 20 Gbit/s (2.5 GB/s) data rate over 2 lanes using 128b/132b encoding.

 

审核编辑：刘清