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定义
USB4是由USB实施者论坛于2019年8月发布的规范，它并非USB 3.x的更快版本。相反，USB4将USB 3.x、DisplayPort 、PCIe®以及可选的主机间数据流量整合到一个传输通道中。USB4扩展坞和设备会根据需要提取其中隧道化的USB、PCIe或DisplayPort 数据流量。
主机间隧道技术可在两个 USB4 主机之间建立 10Gbps 的网络连接。通过隧道传输的 PCIe 技术，可让“开箱即用”PCIe 设备（如 NVMe 存储、外置显卡、AI 加速器等）轻松连接到任何 USB4 主机。
USB4采用Type-C接口连接器 及配套线缆，支持电源、数据、视频和音频的共存，从而为笔记本电脑等设备提供了简便的一线式扩展坞解决方案。此外，任何配备USB-C 连接器 或适配线缆的传统USB或DisplayPort 产品，均可与任何USB4端口兼容。
| 隧道式协议 | 功能已启用 |
| USB 3.x | 标准 支持USB数据传输 |
| DisplayPort | 通过以下方式连接视频/音频显示设备USB-C |
| PCIe® | 与 NVMe 固态硬盘、GPU 和 AI 加速器的连接 |
| 主机到主机 | USB4 主机之间的 10Gbps 直连网络 |
USB4 是如何工作的？
USB4 拥有自己的协议 和纠错机制，并去除了部分传统传输协议 的开销，从而提高了可用带宽。USB4 主机布线器 负责管理各种隧道化流量的带宽需求。
USB4 支持为复杂的设备树设置多级结构。USB4 设备“布线器 ”会将隧道传输的数据流路由到相应的下游端口，并在需要时提取隧道传输的数据流供自身使用。
基于已成功应用十余年的Thunderbolt技术，USB4现已成为大多数中高端笔记本电脑和台式机的主流标准。
USB4 的优势
USB4 支持通过单根线缆、单次连接即可传输电源、数据、视频和音频。以下是该规范的一些主要优势：
- 它支持一种简单、标准化的扩展坞，可与任何 USB4 主机配合使用
- 无需“配套”的扩展坞和笔记本电脑，从而降低了大型IT部门的成本和复杂性
- USB4 扩展坞使用寿命长达数年，且可轻松改作他用，从而减少电子废弃物
- 兼容 USB4 的扩展坞根据功能复杂程度有不同的价格档次；一款支持 USB4 的笔记本电脑既可以在家中连接低成本的 USB/HDMI 迷你扩展坞，也可以在办公室连接价格更高、功能更强大的 USB4 扩展坞
USB4 可传输 USB、DisplayPort 、PCIe 以及可选的主机到主机流量。
- 隧道式 PCIe 可实现 NVMe 存储、外置显卡、AI 加速器等设备之间的连接；USB4 主机无需使用笨重的插卡和 PCIe 插槽
- 任何旧款DisplayPort 接收端或显示器均可连接至USB4端口；市面上有售且价格实惠的DisplayPort 转HDMI适配线，可让任何电视或HDMI显示器连接至USB4端口
- 任何旧款 USB 设备均可连接至 USB4 端口；这意味着即使现有 USB 设备不支持 USB4，也能照常使用。
- 主机间数据传输可通过标准 USB-C 线缆在两台主机之间建立10Gbps的网络连接；无需使用高级网卡、适配器等设备，也无需进行复杂的配置和管理即可启用并维护该连接
| 优势 | 说明 |
| 单线缆对接 | 一条线缆即可满足电源、数据、音频和视频传输的需求 |
| 通用兼容性 | 可通过USB-C 或适配线与旧版USB和DisplayPort 设备配合使用 |
| 降低IT成本 | 标准化对接设计消除了对特定笔记本电脑专用扩展坞的需求 |
| 长生命周期 | USB4 扩展坞可重复使用且具备前瞻性，有助于减少电子废弃物 |
| 柔性设备生态系统 | 通过 USB4 支持 NVMe、GPU、AI 卡、HDMI 显示器等 |
| 简化网络 | 使用标准 和USB-C 网线实现主机间10Gbps网络连接——无需网卡或适配器 |
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