USB (Universal Serie Bus) ziurrenik munduko interfaze polifazetikoenetako bat da. Hasieran Intel eta Microsoftek sortu zuten eta ahalik eta azkarren konektatu eta erabili aukera ematen du. 1994an USB interfazea aurkeztu zenetik, 26 urteko garapenaren ondoren, USB 1.0/1.1, USB 2.0, USB 3.x bidez, eta azkenean egungo USB4ra iritsi da; transmisio-abiadura ere 1,5 Mbps-tik azken 40 Gbps-ra igo da. Gaur egun, ez dira soilik telefono adimendun berriek C motako interfazea onartzen, baizik eta ordenagailu eramangarriek, kamera digitalek, bozgorailu adimendunek, elikatze-iturri mugikorrek eta beste gailu batzuek ere C motako USB interfazea erabiltzen hasi dira, eta hori arrakastaz sartu da automobilgintzan. USB-Aren ordez, Teslaren Model 3 berriak USB-C atakak ditu, eta Applek bere MacBook eta AirPods Pro USB C motako ataketara erabat aldatu ditu datuak transferitzeko eta kargatzeko. Gainera, EBren eskakizunen arabera, Applek USB motako C interfazea ere erabiliko du etorkizuneko iPhone15ean, eta zalantzarik gabe, USB4 izango da etorkizuneko merkatuko produktuaren interfaze nagusia.
USB4 kableen eskakizunak
USB4 berriaren aldaketa handiena Intelek usb-if-rekin partekatzen zuen Thunderbolt protokoloaren zehaztapenaren sarrera da. Lotura bikoitzen bidez exekutatzen denez, banda-zabalera bikoiztu egiten da 40 Gbps-ra iritsi arte, eta Tunelak hainbat datu eta pantaila protokolo onartzen ditu. Adibide gisa PCI Express eta DisplayPort daude. Gainera, USB4-k bateragarritasun ona mantentzen du oinarrizko protokolo berriaren sarrerarekin, USB3.2/3.1/3.0/2.0-rekin eta Thunderbolt 3-rekin atzeranzko bateragarria izanik. Ondorioz, USB4 gaur egungo USB estandarrik konplexuena bihurtu da, eta diseinatzaileek USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C eta USB Power Delivery zehaztapenak ulertu behar dituzte. Horrez gain, diseinatzaileek PCI Express eta DisplayPort zehaztapenak ulertu behar dituzte, baita USB4 DisplayPort moduarekin bateragarria den HIGH-FINITION edukiaren babeserako (HDCP) teknologia ere, eta ezagutzen ditugun kable eta konektoreek eskakizun handiagoak dituzte USB4 kableen produktu amaituen errendimendu elektrikoaren eskakizunak betetzeko.
USB4-ren bertsio koaxial bat bat-batean sortu zen.
USB3.1 10G aroan, fabrikatzaile askok egitura koaxiala hartu zuten maiztasun handiko errendimenduaren eskakizunak betetzeko. Bertsio koaxiala ez zen lehenago USB seriean erabili, bere aplikazio eszenarioak batez ere ordenagailu eramangarriak, telefono mugikorrak, GPSak, neurketa tresnak, Bluetooth teknologia, etab. dira. Kablearen aplikazio orokorra honako hau da: linea koaxial medikoa, teflon linea koaxial elektronikoa, irrati-maiztasuneko kable koaxiala, etab. Merkatuaren kostuen kontrol eskakizunekin, USB3.1 aroan kableatzeak produktuaren errendimendua betetzeko merkatua azkar okupatu du, baina USB4 merkatuak maiztasun handiko transmisio eskakizunak gero eta zorrotzagoak direnez, abiadura handiko transmisioaren beharrak kablea interferentziaren aurkako gaitasun handia eta errendimendu elektrikoaren egonkortasuna ditu. Maiztasun handiko transmisioaren egonkortasuna bermatzeko, egungo USB4 bertsio koaxial nagusia da oraindik, ekoizpen koaxiala eta fabrikazio prozesua prozesu konplexua da, maiztasun handiko eta abiadura handiko aplikazioak konpontzeko ekoizpen ekipamendu egokia eta ekoizpen prozesu heldua eta egonkorra behar dira. Produktuaren ekoizpenean, materialen hautaketan, prozesuaren parametroetan eta prozesuaren kontrolan, laborategiko proba espezializatuen parametro elektrikoek funtsezko zeregina dute, egitura koaxialaren garapen-lepo osoan, zureaz gain (materialaren kostua, prozesatzeko kostua garestia) beste batzuk onak dira, baina merkatuaren garapena beti lote-prezio handiena nola lortu inguruan dabil, bihurritu-bertsio bikotea beti egon da koaxialaren garapenaren ikerketa eta garapenaren eta aurrerapenaren arteko hutsunean.
Koaxial linearen egituratik ikus daiteke, barrutik kanpora, hurrenez hurren: erdiko eroalea, isolatzaile geruza, kanpoko eroale geruza (sare metalikoa), alanbre azala. Kable koaxiala bi eroalez osatutako konposite bat da. Kable koaxialaren erdiko haria seinaleak transmititzeko erabiltzen da. Metalezko babes-sareak bi funtzio betetzen ditu: bata, seinalearentzako korronte-begizta ematea lur komun gisa, eta bestea, seinalearekiko zarata elektromagnetikoaren interferentzia kentzea, babes-sare gisa. Erdiko hariak eta babes-sareak polipropileno erdi-apartsu isolatzaile geruzaren arteko babes-geruzak kablearen transmisio-ezaugarriak zehazten dituzte, eta erdiko haria eraginkortasunez babesten dute, garestiak direlako.
USB4 pare bihurritu bertsioa dator?
Zirkuitu elektronikoek maiztasun handiagoetan funtzionatzen dutenez, osagai elektronikoen ezaugarri elektrikoak zailagoak dira menperatzen. Osagaien tamaina edo zirkuitu osoaren tamaina funtzionamendu-maiztasunaren uhin-luzerarekin alderatuta bat baino handiagoa denean, zirkuituaren induktantziaren kapazitantziaren balioa edo osagaien materialen propietateen efektu parasitarioa eta abar, hari-bikotearen egitura erabili arren, oinarrizko maiztasun-parametroen probak ezin ditu bezeroen eskakizunak bete, eta egituraren bertsio koaxiala baino malguagoa da eta bere diametroa askoz ere handiagoa da. Zergatik ezin dut USB bikotea multzoka erabili? Oro har, zenbat eta handiagoa izan kablearen erabilera-maiztasuna, orduan eta laburragoa izango da seinalearen uhin-luzera, eta zenbat eta txikiagoa izan okertze-pausoa, orduan eta hobea izango da oreka-efektua. Hala ere, juntura-pauso txikiegiak ekoizpen-eraginkortasun baxua eta isolatutako nukleo-hariaren bihurdura ekarriko ditu. Lerro-bikotearen pausoa oso txikia da, tortsio-kopurua handia da, eta sekzioan dagoen tortsio-tentsioa asko kontzentratzen da, isolamendu-geruzaren deformazio eta kalte larria eraginez, eta azkenean eremu elektromagnetikoaren distortsioa eraginez, SRL balioa eta atenuazioa bezalako adierazle elektriko batzuetan eragina izanez. Isolamendu-eszentrikotasuna dagoenean, eroaleen arteko distantzia aldizka aldatzen da isolatzaile-lerro bakarraren biraketa eta errotazioaren ondorioz, eta horrek inpedantzia-gorabehera periodikoa dakar. Gorabehera-periodoa nahiko luzea da. Maiztasun handiko transmisioan, aldaketa motela uhin elektromagnetikoek detektatu dezakete eta itzulera-galeraren balioan eragina izan dezakete. USB4 bikote-bertsioa ezin da multzoka erabili.
Lurrera ez iristea, baina ez duzu zure heriotza-koaxiala erabili nahi, beraz, jendeak USB4 babes-moduen arteko aldea egiaztatzen hasi zen produktua egiteko. Eragozpen handiena eroalea erraz bihurritzea da, eta paralelo paketeekin zuzenean etxeko lanetarako duen aldea, eroalea bihurritzea saihesteko. Denok dakigunez, gaur egun SAS, SFP + eta abarren arteko aldea abiadura handiko linean erabiltzen da. Nahikoa da bere errendimendua haririk gabeko bertsioa baino handiagoa izan behar dela erakusteko. Maiztasun handiko datu-linearen eginkizun garrantzitsua datu-seinaleak transmititzea da, baina inguruan erabiltzen dugunean interferentzia mota guztiak ager daitezke informazio nahasia. Pentsa dezagun interferentzia-seinale hauek datu-linearen barneko eroalean sartzen badira eta jatorrizko transmititutako seinaleari gainjartzen bazaizkio, posible al da jatorrizko transmititutako seinalea oztopatzea edo aldatzea, eta horrela seinale erabilgarriaren galera edo arazoak sortzea? Eta aluminiozko paperaren geruzaren desberdintasuna informazioa guri transferitzea da babes eta babes-eginkizuna betetzeko, kanpoko seinale independenteen interferentzia murrizteko transmisiorako erabiltzen dena, pakete nagusiaren gerriko materiala eta aluminiozko papera aluminiozko papera zigilatzeko eta babesteko erabiltzen da, alde bakarreko edo bi aldeetako estaldura plastikozko filmean, lu:su konpositezko papera kablearen babes gisa erabiltzen dena. Kable-paperak olio gutxiago behar du gainazalean, zulorik ez du eta propietate mekaniko handiak ditu. Biltzeko prozesua bi nukleo isolatu eta lurreko hariak biltzeko makinaren bidez biltzea da. Aldi berean, aluminiozko paper geruza bat eta poliesterrezko zinta autoitsaskor geruza bat kanpoko ogian erabiltzen dira hari-bikotea babesteko eta biltzeko nukleo-harien egitura egonkortzeko. Prozesu honek eragin garrantzitsua du hari-propietateetan, inpedantzia, atzerapen-diferentzia eta atenuazioa barne, hau artisau-eskakizunen arabera ekoitzi behar baita, propietate elektrikoen probak eginez, biltzeko nukleo-haria eskakizunekin bat datorrela ziurtatzeko. Jakina, datu-linea guztiek ez dute bi babes-geruzarik. Batzuek geruza anitz dituzte, beste batzuek geruza bakarra edo batere ez. Babesa bi eskualde espazialen arteko bereizketa metalikoa da, eskualde batetik bestera uhin elektriko, magnetiko eta elektromagnetikoen indukzioa eta erradiazioa kontrolatzeko. Zehazki, eroalearen nukleoa babes-gorputz batez inguratuta dago, kanpoko eremu elektromagnetikoak/interferentzia-seinaleak eragin ez diezaion eta interferentzia-eremu/seinale elektromagnetikoa kanpora heda ez dadin. USB pare diferentzialaren maiztasun handiko seinalearen proba koaxialaren parekoarekin konpara daiteke, USB4 kable pare diferentzialarekin dator.
Argitaratze data: 2022ko abuztuaren 16a
