USB4
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| タイプ | USB | ||
|---|---|---|---|
| 生産履歴 | |||
| デザイナー | USBプロモーターグループ | ||
| 設計 | 2019年8月29日 ( 2019-08-29 ) | ||
| 置き換えられた | USB 3.2 | ||
| 一般仕様 | |||
| デイジーチェーン | いいえ | ||
| オーディオ信号 | ディスプレイポート | ||
| ビデオ信号 | ディスプレイポート | ||
| ピン | 24 | ||
| コネクタ | USB-C | ||
| 電気 | |||
| 最大電圧 | 48V（PD3.1） | ||
| 最大電流 | 5A（PD） | ||
| データ | |||
| データ信号 | USBまたはPCIe | ||
| ビットレート | 20 Gbit/s 40 Gbit/s 80 Gbit/s 120/40 Gbit/s 非対称 | ||
ユニバーサル・シリアル・バス4（USB4 ）は、 USB（ユニバーサル・シリアル・バス）データ通信規格の最新の技術仕様であり、USB 4.0と誤って呼ばれることもあります。USBインプリメンターズ・フォーラムは2019年にUSB4を初めて発表しました。
USB4は、複数のデバイスが単一の高速データリンクを動的に共有することを可能にします。USB4は20Gbit/s、40Gbit/s、80Gbit/sのビットレートを定義しています。 [ 1 ] [ 2 ] USB4はUSB-Cコネクタのみを定義しており、そのType-C仕様[ 3 ]は、コネクタ、ケーブル、およびUSB-Cケーブルのすべての用途にわたる電力供給機能を規制しており、一部は[ 4 ] USB Power Delivery仕様に準拠しています。[ 5 ]
USB4規格はUSB 3.xへの下位互換性とUSB 2.0との下位互換性を義務付けている。[ 6 ] USB4接続の帯域幅の動的な共有は、USB 3.x、 DisplayPort、PCI Expressなどの他のプロトコルの複数の仮想接続（「トンネル」）をカプセル化することによって実現される。
USB4はThunderbolt 3プロトコルをベースにしています。しかし、Thunderbolt 3との下位互換性は多くのデバイスでオプションとなるほど大きく異なります。[ 7 ]
歴史
USB4以前、Thunderboltは1本のケーブルを介して複数のDP接続とPCIe接続間で帯域幅を動的に共有する方法を提供していました。Thunderboltは当初mDPコネクタを使用しており、 DP接続との下位互換性のみがあり、電力伝送はサポートしていませんでした。
2014年にType-Cコネクタが導入されたことで、DP接続に加え、USBデータ接続と電力供給をサポートできるコネクタが実現しました。また、同一ケーブル上でDP接続とUSB接続間で帯域幅を静的に共有することも可能になりました。
Thunderbolt 3 では、新しい Type-C コネクタの使用に切り替えられ、USB 接続と電力転送機能の下位互換性も追加されました。
USB4 バージョン 1.0
USB4は、2019年3月にUSBプロモーターグループによって発表されました。[ 8 ] [ 9 ] 2019年8月29日にリリースされたUSB4仕様のバージョン1.0は、「Universal Serial Bus 4 (USB4™)」と名付けられています。このバージョンのリリース前のいくつかのニュース報道では、「USB 4.0」と「USB 4」という誤った用語が使用されていることがあります。[ 10 ] [ 11 ]
USBプロモーターグループは発表プレスリリースの中で、USB4は「インテル社が最近発表したThunderbolt™プロトコル仕様に基づいている」と述べています。[ 12 ] USB4仕様で掲げられている目標は、帯域幅の拡大、USB-Cコネクタエコシステムの統合、そして「エンドユーザーの混乱を最小限に抑える」ことです。これらを実現するための重要なポイントとしては、単一のUSB-Cコネクタタイプを使用し、ディスプレイとデータ転送機能を提供しながら、「既存製品およびThunderbolt製品との互換性」を維持することが挙げられます。[ 13 ]
バージョン 1.0 では、20 Gbit/s および 40 Gbit/s 接続が定義され、PCIe 4.0、USB 3.2、DP 1.4a 仕様に従ったトンネリング接続をサポートする、最大 10 Gbit/s での USB 2.0 および USB 3.x 接続の必須サポートが定義されました。オプションで Thunderbolt 3 への下位互換性と、ホスト間ネットワークも定義されました。Thunderbolt 3 と比較して、USB4 では生のビット レートがわずかに変更され、公称ビット レートが生のビット レートと一致する他の USB 仕様に合わせるようになりました。USB4 では、以前の USB 標準との下位互換性を改善し、PCIe をサポートしないよりシンプルな USB4 デバイスを可能にするために、USB3 トンネルのサポートと USB2 ワイヤの使用も追加されました。USB4 では、Thunderbolt の以前のデイジー チェーン トポロジへの制限と比較して、ハブ トポロジのサポートも追加されました。
2020年7月、IntelはThunderbolt 4をUSB4 40 Gbit/sの実装として発表したが、Thunderbolt 3への下位互換性の義務付けや、小型ノートパソコンがThunderbolt 4ポート経由で充電に対応していることなどの追加要件が盛り込まれていた。[ 14 ] Anandtechなどの出版物は、Thunderbolt 4を「TB3とUSB4のスーパーセット」であり、「TB4、TB3、USB4、USB 3/2/1接続に対応可能」であると説明している。Intel自身もThunderbolt 4を「最低性能要件の向上、機能拡張、USB4仕様への準拠を実現」し、「Thunderbolt 3の革新性に基づいて」構築されていると説明している。[ 15 ]
USB4 バージョン 2.0
2022年10月18日、USBプロモーターグループはUSB4バージョン2.0仕様をリリースしました。[ 16 ] [ 17 ]
80Gbit/sの対称接続、または片方向120Gbit/s、もう片方向40Gbit/sをサポートする非対称接続を可能にする新しい伝送速度が追加されました。新しいPAM 3エンコード方式により、既存のパッシブ「USB 40Gbps」ケーブルでこれが可能になります。アクティブケーブルには同様の下位互換性はなく、代わりに新しい速度グレードのアクティブケーブルが追加されました。また、DPトンネルのサポートがDP 2.1にアップグレードされ、最大80Gbit/s（UHBR20）のDP接続トンネリングが可能になりました。さらに、従来のUSB 3.2接続速度のトンネリングを「USB3 Gen Tトンネリング」に置き換え、20Gbit/sを超える速度を実現し、PCIeオーバーヘッドの制限も解消されました。
新しいUSB4 2.0仕様のリリースに合わせて、USB-IFは、サポートされている最大ビットレートとワット数を消費者に簡単に伝えるために、新しいロゴとマーケティング名も義務付けました。[ 18 ]
2023年9月、インテルはUSB4の実装として、80Gbit/s接続の新機能とアップデートされたDPサポートを搭載したThunderbolt 5の発売を発表しました[ 19 ]。インテル自身のプレスリリースでは、これを「USB4 V2を含む業界標準に基づいて構築された」と説明しています。[ 20 ]
USB4ポートの機能
 | このセクションは技術的すぎるため、ほとんどの読者には理解しにくい可能性があります。技術的な詳細を削除せずに、( 2024年11月) |
USB 3.x仕様が高速信号伝送を実現する新しいSuperSpeed(Plus)プロトコルを定義したのと同様に、USB 3.xは専用線を用いてUSB 2.0仕様を物理的かつアーキテクチャ的に実装することを義務付けました。USB4仕様では、この点について2つの異なる側面が規定されています。1つ目は、USB4ポートがどのような種類の既存接続と互換性を保証するかです。USB4仕様では、ホストポートと周辺機器ポートではなく、ダウンストリームポート（DFP）とアップストリームポート（UFP）について言及されています。ダウンストリームポートには、ホストポートに加えてUSB4ハブの「出力」ポートも含まれます。一方、アップストリームポートには、周辺機器ポートやUSB4ハブの「入力」ポートなど、ダウンストリームポートに接続可能なあらゆるものが含まれます。[ 21 ]
USB4 DFPポートは、USB 2.0、USB 3.2、およびDP代替モードのサポートも実装する必要があります。これらのサポートは、それぞれ独自の仕様に基づいています。そのため、USB4 DFPは、以前のすべてのUSB規格およびDP出力と下位互換性があります。[ 22 ]
USB 2.0 DFPの機能
USB 2.0は3つの異なるビットレート（低速、全速、高速）を定義しており、これらすべてをサポートする必要があります。[ 23 ] USB 2.0の機能は、USB 3.2やUSB4では使用されない、Type-Cコネクタ上の別のワイヤを使用します。
USB 3.x DFPの機能
現行バージョンであるUSB 3.2では、3つの異なるビットレート（「5 Gbps」（SuperSpeed）、 「10 Gbps」（SuperSpeed+）、 「20 Gbps」（SuperSpeed+ 20 Gbps））が定義されています。USB 3.2仕様[ 24 ]は当初からUSB4を参照していますが、USB4 DFPがサポートする必要があるのは、より低速の2つの速度（5 Gbit/s、10 Gbit/s）のみです。
DP AltモードDFP機能
USB4の仕様ではDP代替モード機能の最小機能セットについて言及されていませんが、Thunderbolt 3では言及されています。実際には、IntelのThunderbolt 3コントローラファミリーは、4K60出力をサポートするために少なくともHBR2速度のDisplayPort 1.2が必要ですが、 DisplayPort 1.4a仕様では最大HBR3速度まで対応可能です。[ 25 ]
DFPの電力転送機能
USB4仕様では、電力出力について明確な要求はありません。電力に関するすべての要件は、USB-Cコネクタを使用するすべてのUSB、DP、およびその他の標準の基盤となるType-C [ 26 ]仕様に委託されています。これにより、USB4 DFPは少なくとも7.5WのType-C電流を供給する必要があります。電力消費機能（ノートパソコンの充電など）は必須ではありませんが、USB PD仕様[ 5 ]に従ってサポートでき、かなり多くの電力を供給できます。USB PDプロトコルは、プロトコルに従ってデータ交換を常にサポートする必要があります。これは、5Vまたは> 15W以外の実際の電力供給をネゴシエートするPDの機能とは別です。
USB4ハブとドック
USB4ハブとドックは、USB4デバイスの独自のカテゴリとして定義されており、追加の要件が定められています。例えば、USB4ハブは、USB4接続をサポートしていないホストとのDP代替モードパススルー機能を備えた従来のUSB 3.2ハブとしても機能する必要があります。詳細については、 デバイスタイプ別のUSB4機能をご覧ください。
USB4プロトコル/接続
すべてのUSB4ポートは、USB4プロトコル／接続をサポートする必要があります。USB4は、USB4デバイス間のUSB4リンク／接続を確立するための独自の規格であり、従来のUSBプロトコルとは並行して存在します。USB 2.0やUSB 3.xとは異なり、USB4はデータを直接転送する方法を提供しておらず、複数の仮想接続（「トンネル」）を収容できる単なる容器です。
トンネルの内容と内部機能を定義するために、他の仕様が参照されます。USB4では、以下のトンネルタイプが定義されています。
- USB3接続
- DisplayPort接続
- PCIe接続
- 付属のUSB4Netおよびクロスドメイン仕様に準拠したイーサネット/ネットワーク接続[ 27 ]
USB4の一般原則
USB4は、USB4ルーターのツリー状のトポロジを形成し、各USB4デバイスにはネットワークに参加するためのUSB4ルーターが含まれます。トンネルはエンドツーエンドで、ルーターネットワーク全体の経路が事前に設定されます。一方、トンネルはシングルホップで、単一のUSB4リンク（つまり、2つのルーター間）のみに存在します。この場合、トンネルは受信側によって「アンパック」され、トンネルの種類に固有の他の手段を使用して、次にデータを送信する場所を特定します。次のホップが別のUSB4ルーターである場合、データはUSB4ネットワークから出るまで、次のシングルホップトンネルに再び取り込まれます。[ 28 ]
したがって、シングルホップトンネルでは、各USB4ルーターで、データをさらに別のUSB4ルーターに渡すための特別なサポートが必要です。一方、エンドツーエンドトンネルでは、データがトンネルに取り込まれ、ターゲットに到達してトンネルの終端に達するまで、USB4ルーターのサポートが必要です。
プロトコル入出力アダプタ
プロトコル入力アダプターは、接続がベースとするプロトコルに応じて接続を取り込み、その内容をUSB4トンネルに変換します。プロトコル出力アダプターはその逆の処理を行います。USB4ネットワークからトンネルを抽出し、必要に応じてトンネルの内容から通常の接続を再作成します。
トンネルへの変換には通常、基盤となる接続規格の物理/電気層とエンコードが削除され、コンテンツのロスレス圧縮（例えば、空のフィラーデータを除外するなど）が行われます。USB4トンネル自体は仮想的なものであり、基盤となる接続規格の物理/電気層に起因する固定帯域幅やその他の制限に従う必要はありません。しかし、ほとんどのトンネルタイプは最終的に通常の物理接続に戻されるため、最大帯域幅などの物理的な制限のほとんどは、最終的には依然として適用される可能性があります。
USB3 Gen X トンネリング
これは、USB 3.2仕様に準拠した、基本的にあらゆるEnhanced SuperSpeed接続を伝送できるシングルホップトンネルです。USB3 Gen Xは、Enhanced SuperSpeed Hubトポロジに準拠しており、複数のUSB3エンドポイントを備えたすべてのUSB4ルーターにはUSB3ハブも含まれている必要があります。これは、USB4を介したUSB3接続のデフォルトの方法です。すべてのUSB4 DFPは、10 Gbit/s（SuperSpeed USB 10 Gbps、Gen 2×1）でのサポートが必須です。トンネリングされるUSB3接続でサポートされる最小速度は10 Gbit/sです。これは、すべてのUSB4デバイスが既にこの速度をサポートする必要があり、USB3ハブがこれを接続可能な5 Gbit/sデバイスに変換するためです。
つまり、USB4 ハブは単一のアップストリーム USB3 接続を共有し、その帯域幅を USB3 接続を使用するすべてのダウンストリーム ポートに分散します。
USB3 Gen Tトンネリング
これは、USB4バージョン2.0で導入されたUSB3 Gen Xトンネリングのオプションの代替手段です。USB3 Gen Xトンネリングのエンドツーエンド版です。
これにより、スループットを制限する可能性のあるUSB4ルーターごとのUSB3ハブの必要性を回避できます。共有リンク上であっても、複数の独立したUSB3 Gen Tトンネルを可能にします。エンドツーエンドのトンネルであるため、すべてのUSB4ハブがこれを通過させることができます。USB3 Gen Tは完全に仮想的なものとして設計されており、物理的な同等のものは存在しません。したがって、USB4コントローラー内でのみ使用できます。これにより、USB 3.2の10または20 Gbit/s接続の制限を回避し、Enhanced SuperSpeedプロトコルの他の部分のほとんどを再利用することができます。[ 29 ]
現在 (2024 年 8 月) までに、Gen T トンネリングのサポートを実装している USB4 コントローラーは存在しません。
DPトンネリング
DisplayPortもエンドツーエンド接続としてトンネリングされます。複数の独立したDPトンネルが存在する場合もありますが、それぞれが単一のプロトコル出力アダプタに配信されます（この時点で、DisplayPort MSTを使用して各接続をさらに分割することもできます）。
USB4バージョン1.0では、 DisplayPort 1.4a仕様（最大HBR3速度）に従ってDP接続をトンネリングする方法のみが定義されています。USB4バージョン2.0では、このサポートがDisplayPort 2.1仕様（最大UHBR20速度）に完全にアップデートされています。特に注目すべきは、USB4仕様では、UHBR20がサポートされている場合でも、UHBR13.5 DP速度のサポートが必須であることが明示的に規定されていることです。DP仕様は非公開であるため、同様の規定があるかどうかは不明です。
DPトンネリングはDP接続の内容を詳細に理解しており、フィラーデータを効率的にスキップ/送信することで、DPトンネルの実際の利用帯域幅を削減します。しかし、DP接続にはリアルタイム要件があるため、帯域幅を予約する必要があります。USB4では、他の情報がない場合、特定のDP接続（DPレーンと速度）の最大可能な帯域幅を予約する必要があると規定されています。ただし、この予約は他のリアルタイムトンネルにのみ適用されます。予約されているが未使用の帯域幅は、PCIeやUSB3などの非リアルタイムトンネルで使用できますが、予約によって他のDPトンネルの確立がブロックされる可能性があります。[ 30 ]
PCIeトンネリング
USB3 Gen Xトンネリングと同様に、PCIeトンネリングはシングルホップトンネルを使用するため、PCIeトンネリングをサポートするすべてのUSB4ルーターにPCIeスイッチが必要です。USB4は当初からPCI Express仕様リビジョン4を参照しており、USB4バージョン2.0ではPCI Express仕様リビジョン5.0への参照が追加されました。
PCIeトンネリングは、USB4バージョン1.0およびThunderbolt 3において重大な制限がありました。PCIeには、エンドツーエンドで伝送に適用される可変の最大ペイロードサイズ（MPS）があります。いずれかのコンポーネントまたはPCIeスイッチのMPSが制限されている場合、通過するすべてのパケットもそれに応じて制限する必要があります。USB4ではUSB4パケットあたり最大256バイトのペイロードを使用し、PCIeトンネルパケットには追加のPCIeヘッダーとメタデータが含まれるため、PCIeトンネルのMPSは128バイトに制限されていました。この制限により、本来256バイト以上のMPSをサポートするすべてのデバイスおよびシステムのPCIe接続効率が大幅に低下する可能性があります。
USB4バージョン2.0では、大きなPCIeパケットを複数のUSB4パケットに分割する方法を定義することで、このボトルネックを解消します（すべての実装者に必須）。この新機能をサポートするには、PCIeトンネルに関与するすべてのUSB4コンポーネント／コントローラがUSB4バージョン2.0を実装する必要があります。[ 31 ]
USB4信号モード
シグナリングとは、 OSI参照モデルの最下層を指し、物理層またはphyとも呼ばれます。USB4接続は、消費者向けの名称で表現され、パッケージや製品に使用される公式ロゴのベースにもなっています。これらは「20 Gbps」、「40 Gbps」、「80 Gbps」といったラベルであり、物理層で接続がどのように実現されるかを明示的に示すものではありません。USB-Cケーブルの実装と用途に基づいた、より技術的な名称もあります。これらは通常、Gen 1/2/3/4（それぞれ5 Gbit/s、10 Gbit/s、20 Gbit/s、40 Gbit/s）として表されるワイヤペアあたりの速度と、どの組み合わせで何本のワイヤペアが使用されているかに関する詳細情報で構成されます。
USBでは一般的に「レーン」を（双方向）接続と定義しており、最近のすべての伝送モードでは、送信用と受信用の1対のワイヤペアで構成されます。「Gen AxB」という表記は、動作モードAのBレーンを指します。Gen 4モードでは、送信と受信にそれぞれ奇数対のワイヤペアを使用する非対称接続も導入されたため、レーン表記は適用できなくなりました。
USB 3.xファミリーでは、USB 3.1およびUSB 3.2仕様バージョンに遡及的に同じ技術表記が追加されました。これは共通の原理を示しており、同じ世代は同じ公称速度を指しますが、「Gen A」はUSB 3.x仕様とUSB 4仕様の両方で厳密に同じ意味を持つわけではありません。命名の重複は主にケーブルに関連しており、ケーブル互換性はType-Cコネクタのすべてのユーザーに共有されるType-C仕様によって規定されています。
USBファミリー | シグナリングモード名[ a ] | 導入 | エンコーディング | ワイヤーペア送信/受信 | 生のビットレート（Gbit/s） | ネットデータレート[ b ] ( Gbit/s ) | USB-IFの現在のマーケティング名[ 32 ] | ロゴ[ 32 ] | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ワイヤペアあたり | 合計（方向ごと） | ||||||||
USB 2.x | 高速 | USB 2.0 | ビットスタッフィング付きNRZI | 1（共有） | 0.480（半二重） | 0.480（半二重） | ? | 高速USB |  |
USB 3.x | 第1世代×1 | USB 3.0 | 8b/10b | 1/1 | 5 | 5 | 4 | USB 5Gbps |  |
| 第2世代×1 [ c ] | USB 3.1 | 128b/132b | 1/1 | 10 | 10 | 約9.7 | USB 10Gbps |  | |
| 第1世代×2 | USB 3.2 | 8b/10b | 2/2 | 5 | 10 | 8 | （フォールバック）[ d ] | ||
| 第2世代×2 [ c ] | 128b/132b | 2/2 | 10 | 20 | 約19.39 | USB 20Gbps |  | ||
USB4 | 第2世代×1 [ c ] | USB4 v1.0 | 64b/66b [ e ] | 1/1 | 10 | 10 | 約9.697 | （一時的/フォールバック）[ f ] | |
| 第2世代×2 [ c ] | 2/2 | 10 | 20 | 約19.39 | USB 20Gbps | | |||
| 第3世代×1 | 128b/132b [ e ] | 1/1 | 20 | 20 | 約19.39 | （一時的/フォールバック）[ f ] | |||
| 第3世代×2 | 2/2 | 20 | 40 | 約38.79 | USB 40Gbps | | |||
| 第4世代対称型 | USB4 v2.0 | PAM-3 [ 33 ] 11b/7t | 2/2 | ~40.58 [グラム] | 約81.15 | 約80.46 | USB 80Gbps | | |
| 第4世代非対称3:1 | 3月1日 | 3倍: ~121.725 1倍: ~40.58 | 3倍: ~120.69 1倍: ~40.23 | 該当なし[ h ] | |||||
| 第4世代非対称1:3 | 1/3 | 該当なし[ h ] | |||||||
| 該当なし | TB3 Gen 2×2 | 該当なし | 64b/66b | 2/2 | 10.3125 | 20.625 | 20 | 該当なし | |
| TB3第3世代×2 | 128b/132b | 2/2 | 20.625 | 41.25 | 40 | 該当なし | |||
- ^最新の仕様に従った名前です。
- ^エンコードのオーバーヘッドを除いた合計データレート（1方向）。
- ^ a b c d USB4 Gen 2はUSB3 Gen 2とは異なります。どちらも10Gbit/sという同じ信号速度を表しますが、異なるエンコーディングを使用し、電気層も異なります。また、信号品質に対する要件も異なります。
- ^ USB3 Gen 1×2 接続では、両側が USB3「20 Gbps」/ Gen 2×2 に対応している必要がありますが、ワイヤペア接続あたり Gen 2/10 Gbit/s を確立できません。
- ^ a b USB4 Gen 2および3は、オプションでリード・ソロモン順方向誤り訂正（RS FEC）を使用できます。このモードでは、12×16B（128ビット）のシンボルが、それぞれのシンボルタイプを示す2B（12ビット＋4ビット予約）の同期ビットと4BのRS FECとともに組み立てられ、合計198Bブロック内の任意の場所において最大1Bのエラーを訂正できます。
- ^ a b USB4 はデュアルレーン モードをサポートすることが必須ですが、デュアルレーン リンクの初期化中はシングルレーン操作が使用されます。また、レーン ボンディング エラーが発生した場合には、シングルレーン リンクをフォールバック モードとして使用することもできます。
- ^仕様によれば、ラインは25.6GBaudで動作します。1つのシンボルには1トリットの情報が含まれます。エンコードは、11ビットの各グループを7トリットに変換します。7トリットは2187通りの値、つまりビット/トリットになります。USB4バージョン2.0仕様2023、p84、セクション3.2
- ^ a b USB 80Gbps 接続およびデバイスのオプション機能。
Thunderbolt 3 Gen 2およびGen 3とUSB4 Gen 2およびGen 3モードは、非常に類似した信号方式を使用しています。ただし、Thunderbolt 3は、USB4の概算速度と比較して、レガシー速度と呼ばれるわずかに高い速度で動作します。[ 34 ] Thunderbolt仕様で要求されているように、Gen 2では10.3125 Gbit/s、Gen 3では20.625 Gbit/sと、わずかに高速に動作します。
USB4 Gen 4は通常、「40 Gbps」または40 Gbit/sの速度で表現され、これに基づく完全な接続は80、120/40、40/120 Gbit/sと呼ばれます。しかし、実際の信号伝送はバイナリではなくなったため、実際のビットレートはこれらの数値と完全に一致しなくなりました。
デバイスタイプ別のUSB4機能
USB4ハブ
USB4 ハブは、1 つの USB4 UFPと 1 つ以上の USB4 DFPを持つことで定義されます。
USB4ベースのドック
USB4 ベースのドックは、HDMIや DP などのより特殊な出力も備えながら、USB4 DFP も一部保持する USB4 ハブとして定義されます。
USB4周辺機器
USB4周辺機器は、USB4 DFPを持たないデバイスとして定義されます。つまり、俗に「USB-Cハブ」と呼ばれるデバイスは、USB4を使用して動的帯域幅共有やUSB4の高帯域幅をサポートする場合があります。しかし、USB4 DFPを持たないデバイスはUSB4ハブではありません。USB4 DFPを持たないことで、周辺機器は必要なUSB4機能のみをサポートできるため、実装が大幅に簡素化される可能性があります。
| 特徴 | ホスト | ハブ（ドック） | 周辺機器 | |
|---|---|---|---|---|
| タイプ | ||||
| USB4 繋がり | 「20 Gbps」（第2世代×2） | はい | はい | はい |
| 「40 Gbps」（第3世代×2） | オプション | はい | オプション | |
| 「80 Gbps」（Gen 4 対称） | オプション | オプション | オプション | |
| 「120/40 Gbps」（第4世代 3:1） | オプション | オプション[ a ] | オプション | |
| 「40/120 Gbps」（第4世代 1:3） | オプション | オプション[ a ] | オプション | |
| トンネル | USB3「10Gbps」（Gen2×1） | はい | はい | オプション |
| USB3「20Gbps」（Gen2×2） | オプション | オプション | オプション | |
| USB3 Gen T（可変帯域幅）[ b ] | オプション | オプション | オプション | |
| ディスプレイポート | はい | はい | オプション | |
| PCIエクスプレス | オプション[ c ] | はい | オプション | |
| ホスト間通信/ USB4ネットワーク | はい | はい | 該当なし | |
| ネイティブ | USB3「5Gbps」（Gen1×1） | はい | はい | オプション |
| USB3「10Gbps」（Gen2×1） | はい | はい | オプション | |
| USB3「20Gbps」（Gen2×2） | オプション | オプション | オプション | |
| USB 2.0 （低速、全速、高速）[ d ] | はい | はい | オプション | |
| DisplayPort代替モード[ e ] | はい | はい | オプション | |
| Thunderbolt 代替モード | オプション[ c ] | はい | オプション | |
| その他の代替モード | オプション | オプション | オプション | |
- ^ a b「80 Gbps」の USB4 ハブの場合でも、非対称接続 (どちらの方向でも) のサポートはオプションですが、非対称サポートには 80 Gbit/s のサポートが前提条件となります。
- ^ USB3 Gen Tトンネリングには帯域幅オプションが定義されています。これらはUSB4の速度合計10、20、40、80、さらには非対称の40/120、120/40接続にも対応します。USB4 v2仕様、p536、tab.9-19
- ^ a b Windows HLKでは、USB4ポートはPCIeトンネリングとTB3との互換性をサポートしている必要があります。PCIe帯域幅の最小要件はありません。[ 36 ]
- ^ USB3と同様に、USB2接続はメイン（USB3/USB4）接続とは別のケーブルで実行されます。ケーブル上で並列に実行されるため、トンネリングは必要ありません。
- ^ USB4 仕様では、DP 出力の最小速度や機能に関する要件は規定されていません。
ケーブルの互換性
Type-C規格は、多くの状況においてケーブルの下位互換性をサポートしています。互換性が失われるのは、通常、異なる規格ファミリー（USB 2.0、USB 3.2、USB4）間のみです。「パッシブ」ケーブルは、主にプレーンな導体で構成され、双方向のあらゆる信号に再利用できるため、最も高い上位互換性と下位互換性を備えています。また、アクティブケーブルまたはハイブリッドアクティブケーブル（アクティブ導体と光導体の混合）も含まれており、規格では広範な下位互換性のサポートが義務付けられているため、消費者にとっては通常のパッシブケーブルのように見えます。[ 37 ]しかし、アクティブケーブルは内部にアクティブな電子機器を内蔵しているため、上位互換性は限られています。価格、デザイン、ケーブルの太さ、広告によって明確に区別できる光絶縁アクティブケーブル（OIAC）のみが、下位互換性の大部分を犠牲にすることが認められています。
PAM-3を使用したGen 4伝送モードでは、従来のモードとは大きく異なる信号方式が使用されます。すべてのアクティブコンポーネントはこの新しい信号を明示的にサポートする必要がありますが、既存のパッシブGen 3ケーブル（USB4およびTB3）のすべての信号品質要件を満たしています。
アクティブケーブルにとって、信号の方向もまた課題となります。ほとんどのUSB信号伝送では、送信用にあらかじめ定義されたワイヤペアと受信用に別のワイヤペアが使用されます。しかし、DP Altモードなどの代替モードでは、すべてのワイヤペアを同じ方向に使用する必要がある場合があります。このようなワイヤペアの方向の切り替えはアクティブケーブルの動作を複雑にするため、そのサポートはオプションとなっています。
ケーブルの命名と仕様バージョンとの関係
USB-IFは、消費者向けには新しい帯域幅ベースのロゴと名称のみを使用することを想定しています。[ 38 ]ケーブルの場合、ケーブルの種類（パッシブ、アクティブ）と最大サポート帯域幅で、通常はケーブルとそのサポート機能を一意に識別できます。ただし、一部のアクティブタイプでは、タイプに関する詳細情報が必要な場合に明確な区別が行われます。正式には、ケーブルの種類と特性は、当該ケーブルモデルの開発／設計時に使用された個別の仕様バージョンによって定義されるため、各ケーブルは「Type-C 2.3、USB 3.2、USB4バージョン2.0」といった特定のUSB仕様バージョンセットに従って有効であり、認定されている可能性があります。しかし、この規格は相互運用性も考慮して設計されており、新しい仕様バージョンでは通常、新しい動作モードや新しいケーブルタイプが追加されますが、既存のものに制限はありません。制限してしまうと、既存の製品と新しい製品の互換性が失われてしまうからです。このため、古いUSBロゴやラベルにも仕様バージョンは記載されておらず、「Certified USB SuperSpeed+ 10 Gbps」とのみ記載されていました。このロゴは、USB 3.1とUSB 3.2の両方のバージョンでUSB3の10Gbps接続速度をサポートできるケーブルであることを示しています。ケーブルの要件は変更されていないためです。したがって、正確な仕様バージョンは通常は関係なく、違いはありません。
Gen2×2 などの伝送モードもケーブルとは無関係です。有効なケーブルは、指定された速度で最大 2 レーン接続のすべての高速ワイヤ ペアを備えたフル機能のケーブルであるか、USB2 のみであるか、または以下にリストされているような他の特定の制限付きタイプであるかのいずれかです。
USB4ケーブルの互換性
| ケーブルタイプ | スピード | マーケティング名 | 最大USB4ビットレート | 予想される最大ケーブル長[ a ] | その他のサポート | 力 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 備考 | USB2 | USB3 | TB3 | DP | ||||||
USB2 | 該当なし | 高速USB |  | ≤ 4m | はい | いいえ | いいえ | いいえ | USB PD: 60W または 100W または 240W | |
フル機能パッシブ | 該当なし | 第1世代 | USB 5Gbps | 20 ギガビット/秒[ b ] | ≤ 2m | はい | 5 ギガビット/秒 | 20 ギガビット/秒 | はい[ c ] | |
| 第2世代 | USB 20Gbps (USB 10Gbpsは非推奨) | 20 ギガビット/秒 | ≤ 1m | はい | はい | 20 ギガビット/秒 | ||||
| （パッシブTB4およびTB5を含む） | 第3世代と第4世代 | USB 40Gbps USB 80Gbps | 80 ギガビット/秒 （または非対称） | ≤ 0.8m | はい | はい | はい[ d ] | はい[ c ] [ e ] | ||
フル機能のアクティブ（光学ハイブリッドも） | 該当なし | 第2世代 | USB 20Gbps (USB 10Gbpsは非推奨) | 20 ギガビット/秒 | 5m未満 | はい | はい | はい | オプション[ f ] | |
| （アクティブTB4を含む） | 第3世代 | USB 40Gbps | 40 ギガビット/秒 | はい | はい | はい[ d ] | オプション[ f ] 結核最大2m [ e ] | |||
| （アクティブTB5を含む） | 第4世代 | USB 80Gbps | 80 ギガビット/秒 （または非対称） | はい | はい | はい[ d ] | ||||
| USB3アクティブ | 第2世代 | ? | | はい | はい | いいえ | オプション | |||
OIAC | USB3 | 第2世代 | ? | | ≤ 50m | 光学式の場合のみ | Gen 2のみ（10 / 20 Gbit/s） | いいえ | オプション | 該当なし |
| USB4 | 第3世代 | ? | 40 ギガビット/秒 | オプション | ||||||
| 第4世代 | ? | 80 ギガビット/秒 （非対称、オプション） | ||||||||
サンダーボルト3 | 受け身 | 第2世代 | 「3」のないTBロゴ | 20 ギガビット/秒 | ≤ 2m | はい | 1mを超える場合は5Gbit/sのみ[ 42 ] | 20 ギガビット/秒 | はい[ c ] | USB PD: 60W または 100W |
| 第3世代 | TBロゴ + "3" | 80 ギガビット/秒 （または非対称）[ 43 ] | ≤ 0.8m | はい | はい | はい | ||||
| アクティブ | 第3世代 | TBロゴ + "3" | [グラム] | （最長：3m） | はい | （ほとんどいいえ）[ 44 ] | はい | （ほとんどいいえ）[ 45 ] | ||
| 光学式[ 46 ] | 第3世代 | TBロゴ + "3" | | ? | いいえ | いいえ | はい | いいえ | 該当なし | |
- ^最大ケーブル長は規範的なものではなく、従来の銅ケーブルの予想される物理的限界に基づいた、USB 仕様の単なる推定値です。
- ^ USB4 Gen 2はUSB 3 Gen 2よりも信号要件が緩い。仕様に準拠したUSB3 Gen 1ケーブルはUSB4 Gen 2 / 20 Gbit/s接続をサポートしている必要がある。
- ^ a b c Type-C仕様では特定の最大DP速度は保証されていない
- ^ a b c旧TB3機器はUSB-C Gen 3の定義より古いため、「TB3 40 Gbit/s」などのケーブル識別表示をオプションで必要とする場合があります。この追加識別表示がない場合、これらのケーブルは機器によって「20 Gbps」/ Gen 2としてしか認識されない可能性があります。Type -Cケーブルおよびコネクタ仕様2023、p393
- ^ a b最長2mのTB4およびTB5ケーブル（アクティブおよびパッシブ）は、DPサポートを含む「ユニバーサルケーブル」です。DP保証には、TB4（HBR3）の場合はDP 1.4、TB5（UHBR20）の場合はDP 2.1でカバーされる最高速度のみが含まれる場合があります。
- ^ a b Type-C仕様では、特定の最大DP速度は保証されていません。アクティブケーブルの実装には様々な種類があり、動作が異なる場合があります。
- ^ Apple TB3 Proケーブルは、DPとUSB3をサポートする数少ない現役TB3ケーブルの一つです。これが特別な動作なのか、USB4にも対応するのかは不明です。「Apple、129ドルのThunderbolt 3 Proケーブルを販売開始」 theverge.com The Verge 2020年7月27日 2024年8月9日閲覧。
USB4ケーブルのDP Altモードサポート
Type-C仕様では、アクティブケーブルではサポートがオプションとなっているのに対し、パッシブケーブルではサポートされる具体的なDP速度は明示されていません。USB-CのDP Altモードに関するプレゼンテーション[ 47 ]では、パッシブタイプのフル機能USB-CケーブルがDisplayPortをサポートし、将来のDP速度向上への余裕があることが示されています。HBR3は当時利用可能な最高のDP速度でした。
アクティブケーブルには、通常のUSB動作においてアクティブエレクトロニクスがすべての高速ワイヤペアを同じ方向に動作させる必要がないため、更なる複雑性が生じる可能性があります（ただし、「80 Gbps」ケーブルは非対称接続をサポートすることが義務付けられており、少なくとも一部のワイヤペアはどちらの方向にも動作します）。アクティブケーブルには、アクティブエレクトロニクスが特定の信号モードのみをサポートする場合があるため、更なる制限が生じる可能性があります。アクティブエレクトロニクスには2つの種類があります。リニアリドライバは、特定の信号モードやエンコードを考慮せずに信号を増幅するだけです。リタイマーは、入力信号を明示的に再構成することで、より高品質な結果を実現します。
TB4ケーブルは、アクティブケーブルであっても、長さ2mまでであればDP Altモードのサポートが保証されています。具体的な最大速度は明記されていませんが、TB4のその他の要件はすべてDP 1.4とその最大速度であるHBR3を参照しています。[ 48 ] TB5では、DP 2.1仕様（最大UHBR20速度）を参照しながら、「80Gbps」ケーブルに対して同様の保証を更新しています[ 49 ]。
DisplayPortの開発元であるVESAによると、DP 2.1はUSB4のPHY層に準拠しているとのことです。[ 50 ]この準拠がどの程度完全であるかは不明です。しかし、UHBR10 DP速度はビットレートとエンコードにおいてUSB4 Gen 2と一致し、UHBR20 DP速度はビットレートとエンコードにおいてUSB4 Gen 3と一致しています。USBおよびDP認証サービスでは、USB Gen 1ケーブル（「5Gbps」）がUHBR10速度をサポートしていると記載されており、これはUSB4の「20Gbps」接続と同じ要件を満たすと考えられます。[ 51 ]
Anandtechは[ 52 ]、「これは、VESAがすべてのケーブルとの互換性を約束することを避けるように注意しているものの、DP Alt Mode 2.0がUSB4準拠のケーブルで大部分動作するはずであることを意味する」と報告しています。
USB4 Gen 3の速度とUHBR20およびUHBR13.5までのすべての現在のDP速度に対応すると宣伝されている リニアリドライバ[ 53 ]とリタイマー[ 54 ]が利用可能です。
Thunderboltの互換性
サンダーボルト3
USB4仕様では、設計目標として「既存のUSBおよびThunderbolt製品エコシステムとの互換性を維持すること」が定められています。USB4ハブにはThunderbolt 3との互換性が必須ですが、USB4ホストおよびUSB4周辺機器ではオプションです。[ 55 ]互換性のある製品は、40 Gbit/sモード、少なくとも15Wの供給電力、および異なるクロックを実装する必要があります。実装者はライセンス契約に署名し、IntelにベンダーIDを登録する必要があります。[ 56 ]
USB4プロトコルはThunderbolt 3の動作原理に基づいており、関連しています。USB4仕様は、Thunderbolt 3と互換性のある実装を実現するために、どの機能を無効にし、ダウングレードし、どのパラメータを変更するかを定義しています。[ 57 ]これには、たとえば、デイジーチェーントポロジへの制限（ハブは最大で1つのUSB4 DFPを公開する必要があります）、DP機能のDP 1.2へのダウングレード、PCIeトンネル経由で接続された統合PCIe-USB3ホストコントローラによるUSB3トンネルの無効化/置き換え、以前のわずかに高いTB3の信号速度への切り替え、およびAltモードとして接続を開始する別の方法への切り替えが含まれます。
サンダーボルト4
CES 2020において、USB-IFとIntelは、 Thunderbolt 4製品と同等の機能の一部または全部をオプションでサポートするUSB4製品を許可する意向を表明しました。USB4に対応した最初の製品はIntelのTiger Lakeプロセッサであり、2020年末頃にさらに多くのデバイスが登場する予定です。[ 58 ] [ 59 ]
Thunderbolt 4は、USB4の「40 Gbps」を軸とした「ソリューションブランド」[ 60 ]です。Thunderbolt 4は、USB4ではオプションとなっている機能（Thunderbolt 3への下位互換性、PCIeの最小速度（「32 Gbps」）、DP機能（2つのDPトンネル、「それぞれ4K60」、HBR3+DSC）など）を必須としています。[ 61 ]
ケーブルについても同様に、少なくとも 100W のサポートと、それほど明確に定義されていない 2 メートルまでの「汎用性」という最低限以上の機能を義務付けています。
Thunderbolt 4 では、特定のノートブックが Thunderbolt ポート経由の充電をサポートしている必要がありますが、これは USB4 サポートとは無関係です。
サンダーボルト5
Thunderbolt 5はThunderbolt 4のアップグレード版であり、USB4の「80Gbps」を軸としたソリューションブランドです。PCIe（「64Gbps」）とDP（2つのDPトンネル、「それぞれ6K60」、DPの最小速度は不明）の最低速度をさらに向上させています。また、ホストからドックへの非対称120/40Gbit/s接続のサポートも規定していますが、その逆については言及されていません。[ 62 ]
ケーブルに関しては、Thunderbolt 5 では 240W のサポートと最大 2 メートルの「汎用性」が義務付けられています。
特に、Thunderbolt 5の宣伝文句であるUSB3 20Gbit/sや最大UHBR20の速度で3つのDPトンネルをサポートするといった機能は、Thunderbolt 5でもオプションです。Intel独自のコントローラーはこれらの機能を広くサポートしており、一部は新しいThunderbolt 4コントローラーでも利用可能ですが、すべてのThunderbolt 5デバイスまたはコントローラーがサポートしているわけではありません。「既知のUSB4コントローラー」を参照してください。
ピン配置
USB4は、対称的なシェルに24ピンを備えたType-Cコネクタを採用しています。Type-Cは、上部に12本のAピン、下部に12本のBピンを備えています。[ 63 ]
CC設定チャネルは、Type-C規格に従って、接続、プラグの向き（USB Type-Cシェルはリバーシブルであるため）の検出、USB PD通信の確立（電力ネゴシエーション、ケーブル（eMarker）と反対側のUSB4またはTB3対応状況の照会）に使用されます。[ 64 ] [ 65 ] すべてのデバイスがUSB4をサポートしている場合、USB4モードへの移行が開始されます。サポートされていない場合、ポートはThunderbolt 3 Altモード、DP Altモード、またはUSB3接続などの他の代替モードにフォールバックする場合があります。
USB4接続が要求されると、USB4はSBUチャネルを使用して接続、初期化、切断全体を管理します。[ 66 ] すべてのSuperSpeed差動ペアはメインのUSB4リンクに使用されます。Gen 2およびGen 3接続では、TX1+、TX1-、RX1+、RX1-がレーン1を形成し、TX2+、TX2-、RX2+、RX2-がレーン2を形成し、それぞれ送信方向と受信方向になります。Gen 4接続では、非対称モード用に片方向に3つのペアを使用することもできます。差動D+およびD-ペアは、他のUSB4通信とは独立して実行されるUSB 2.0転送に使用されます。 [ 67 ] USB3通信はメインのUSB4リンク内の「トンネル」を介して行われますが、潜在的なUSB2デバイスとのUSB2通信は、USB4がない場合と同じワイヤを介して引き続き行われます。
USB4では、USB4ネゴシエーションに進む前に、PD通信が行われ、参加者が初期電力契約に合意していることのみが必要です。それ以外は各デバイスは独立しており、USB4リンクを中断することなく、いつでも電力の再ネゴシエーション（方向変更を含む）が可能です。また、電力はUSB4自体ではなく、Type-CおよびPD仕様によってのみ制御されます。
| ピン | 名前 | 説明 |
|---|---|---|
| A1 | GND | 地上帰還 |
| A2 | SSTXp1（「TX1+」） | SuperSpeed差動ペア#1、TX、正 |
| A3 | SSTXn1（「TX1-」） | SuperSpeed差動ペア#1、TX、負 |
| A4 | Vバス | バスパワー |
| A5 | CC1 | 構成チャネル |
| A6 | Dp1 | USB 2.0差動ペア、位置1、正 |
| A7 | Dn1 | USB 2.0差動ペア、位置1、負 |
| A8 | SBU1 | サイドバンド使用（SBU） |
| A9 | Vバス | バスパワー |
| A10 | SSRXn2（「RX2-」） | SuperSpeed差動ペア#4、RX、負 |
| A11 | SSRXp2（「RX2+」） | SuperSpeed差動ペア#4、RX、正 |
| A12 | GND | 地上帰還 |
| ピン | 名前 | 説明 |
|---|---|---|
| B12 | GND | 地上帰還 |
| B11 | SSRXp1 | SuperSpeed差動ペア#2、RX、正 |
| B10 | SSRXn1 | SuperSpeed差動ペア#2、RX、負 |
| B9 | Vバス | バスパワー |
| B8 | SBU2 | サイドバンド使用（SBU） |
| B7 | DN2 | USB 2.0差動ペア、位置2、負極[ a ] |
| B6 | Dp2 | USB 2.0差動ペア、位置2、正極[ a ] |
| B5 | CC2 | 構成チャネル |
| B4 | Vバス | バスパワー |
| B3 | SSTXn2 | SuperSpeed差動ペア#3、TX、負 |
| B2 | SSTXp2 | SuperSpeed差動ペア#3、TX、正 |
| B1 | GND | 地上帰還 |
ソフトウェアサポート
USB4 は以下でサポートされています:
- Linuxカーネル5.6、2020年3月29日リリース[ 68 ]
- macOS Big Sur（11.0）、2020年11月12日リリース[ 69 ]
- Windows 11、2021年10月5日にUSB4バージョン1.0のサポート付きでリリース[ 70 ]
- 2024年3月頃に80Gbit/sを含むUSB4バージョン2.0サポートにアップグレード[ 71 ]
接続マネージャー
接続マネージャーはUSB4ホストの一部であり、USB4トポロジ全体の接続を管理し、トンネルの確立、帯域幅の予約、データの優先順位付け（確立可能なDPトンネルとその速度など）を行います。Windows 11のUSB4ドライバーはUSB4のネイティブOSサポートを実装しており、接続マネージャーは対応するコントローラーでのみ動作するドライバーの一部です。古いコントローラーでは接続マネージャーがファームウェア内に実装されていたため、OSからのサポートははるかに少なくて済みました。
Linux では、USB4 および Thunderbolt ドライバー (「thunderbolt」という名前) は、同じツールを介してファームウェア管理コントローラーと OS 管理コントローラーの両方をサポートします。
ハードウェアサポート
USBプロモーターグループのCEOであるブラッド・サンダースは、USB4を搭載したほとんどのPCがThunderbolt 3をサポートすると予想しているが、携帯電話に関してはメーカーがThunderbolt 3のサポートを実装する可能性は低いだろう。[ 72 ]
2020年3月3日、サイプレスセミコンダクタはUSB4をサポートする新しいType-C電源（PD）コントローラを発表しました。CCG6DFはデュアルポートとして、CCG6SFはシングルポートとして機能します。[ 73 ]
2020年11月、Appleは2つのUSB4ポートを搭載した MacBook Air （M1、2020）、MacBook Pro （13インチ、M1、2020）、Mac mini（M1、2020）を発表しました。
AMDはまた、 Zen 3+（Rembrandt）プロセッサがUSB4をサポートすると発表しており[ 74 ]、リリースされた製品にはチップセットドライバのアップデート後にこの機能が搭載されています。[ 75 ]しかし、AMDは2022年9月にリリースされたZen 4プロセッサでのみUSB 3.2 Gen 2×2のサポートを発表しました。[ 76 ] [ 77 ] Intelは2018年に第8世代モバイルプロセッサでThunderbolt 3とUSB-Cをサポートしました。たとえば、Lenovo P52には背面にデュアルTB3ポートがあります。 Intelがロジック設計を改良できるようになったため、TB/USBは進化しました。
既知のUSB4コントローラ
以下のUSB4コントローラーの表は、コントローラーがサポートできる機能の一覧です。コントローラーが使用されるボードや製品によっては、サポートされる機能が異なる場合があります。例えば、すべての入力を接続しない、互換性や省電力のためにコントローラーを異なる構成にする、他の下位層コンポーネントと組み合わせるなどです。
例えば、IntelがCPUに内蔵する多くのUSB4コントローラは、40Gbpsの速度を最大限に発揮するために、ReTimerなどの外部コンポーネントを追加で必要とします。また、よりシンプルな構成では20Gbpsの速度で動作させることも可能です。[ 78 ]
ネイティブDPまたはUSB3速度などの代替接続の特徴は、USB4接続内のDPおよびUSB3トンネルでサポートされている速度とは異なる場合がありますが、使用されるReTimerなどの他のコンポーネントによっても異なる場合があります。[ 79 ]
メーカー | コントローラ | 家族 | タイプ | ネイティブマネージド[ a ] | USB4版 | 速度 Gbit/s | USB4ポート （上/下） | DP入力/出力 プロトコルアダプタ[ b ] | USB3 ギガビット/秒 | PCIe [ c ] | TB3互換。 | その他の港 | 認定 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
インテル | JHL8540 [ 80 ] | メープルリッジ | ホスト | いいえ | 1 | 40 | 2 dn | 2インチ DP 1.4（HBR3まで） | 10 （整数制御） | x4 Gen 3（「32 Gbit/s」） | はい | 該当なし | TB4 |
| JHL8440 [ 81 ] | ゴーシェンリッジ | ハブ/ペリ。 | 該当なし | 1アップ、 3 ダウン | 2アウト DP 1.4（HBR3まで） | 10 （ハブ、統合制御） | （32 ギガビット/秒） | PCIe x1 Gen 3 dn、 1 USB3.0 dn | |||||
| JHL8140 | フーバーリッジ | ペリ。 | 1アップ | 2アウト DP 1.4（HBR3まで） | 10 (ハブ、統合コントロール) | 該当なし | 3 USB3/DPダウン、 1 USB3.0 dn | ||||||
| JHL9450 [ 82 ] | バーロウリッジ | ホスト | はい | 2 | 2 dn | 3インチ DP 2.1（UHBR10まで、+UHBR20）[ d ] | 20 （整数制御） | x4 Gen 4（「64 Gbit/s」） | 1 DP出力[ e ] | ||||
| JHL9440 [ 83 ] | ハブ/ペリ。 | 該当なし | 1アップ、 3 ダウン | 3アウト DP 2.1で2（UHBR10まで、+UHBR20）[ d ] | 20 （ハブ、統合制御） | x4 Gen 4（「64 Gbit/s」） | 2 DP入力、 1 USB3.0 dn | ||||||
| JHL9580 [ 84 ] [ 85 ] | ホスト | はい | 80 | 2 dn | 3インチ DP 2.1（UHBR10まで、+UHBR20）[ d ] | 20 （整数制御） | x4 Gen 4（「64 Gbit/s」） | 1 DP出力[ e ] | TB5 | ||||
| JHL9480 [ 86 ] | ハブ/パー。 | 該当なし | 1アップ、 3 ダウン | 3アウト DP 2.1で2（UHBR10まで、+UHBR20）[ d ] | 20 （ハブ、統合制御） | x4 Gen 4（「64 Gbit/s」） | 2 DP入力、 1 USB3.0 dn | ||||||
| タイガーレイク[ 87 ] | CPU統合型 | ホスト | いいえ | 1 | 40 | まで 2 + 2 dn [ f ] | 2人/グループ: HBR3まで | 10 | （32 ギガビット/秒） | 該当なし | TB4 | ||
| アルダー湖[ 88 ] | はい | 10 [グラム] | 該当なし | ||||||||||
| ラプター湖[ 89 ] | 10 （20内径）[ g ] | ネイティブ出力: [ h ] DP UHBR10、+UHBR20、[ d ] USB3 20G | |||||||||||
| 流星湖[ 90 ] | 20 [グラム] | ネイティブ出力: [ h ] DP UHBR10、+UHBR20 [ d ] | |||||||||||
| 月の湖[ 91 ] | まで 2 +1 dn [ f ] | ||||||||||||
| アロー湖[ 92 ] | 2 dn | ||||||||||||
AMD | AMDルノワール、フェニックス[ 93 ] | 1+1 dnまで[ f ] | 2ポート HBR3まで | 10 | 該当なし | ネイティブ出力: [ h ] DP UHBR10 | ? | ||||||
| AMD ストリックスポイント[ 94 ] | TB4 | ||||||||||||
| AMD ストリクス ハロー[ 97 ] | ネイティブ出力: [ h ] DP UHBR20 [ i ] | ||||||||||||
りんご | M1/2 | アップル USB4/TB3 | ホスト | ? | 1 | 40 | ? | 1ポートあたり1インチ HBR3まで | 10 | 該当なし | 該当なし | TB3 | |
| M1-3 Pro、Max、M4 | アップル TB4 | 2ポート HBR3まで | TB4 | ||||||||||
| M3ウルトラ、 M4 プロ/マックス | アップル TB5 | 2 | 80 | 2ポート UHBR10まで、+UHBR20 [ d ] | TB5 | ||||||||
経由 | VL830 [ 98 ] | 該当なし | ペリ。 | 該当なし | 1 | 40 | 1アップ | 1アウト：DP 1.4（HBR3まで） | 10（ハブ） | いいえ | いいえ | 5 USB3 dn、 1 USB2.0 dn | 該当なし |
| VL832 [ 99 ] | USB4 | ||||||||||||
アスメディア | ASM2464PD [ 100 ] | ペリ。/NVMe | 1アップ | 該当なし | 20（周辺） | x4 Gen 4（「64 Gbit/s」） | はい | (USB3 NVMe コントロール、PD のみ統合) | TB4、USB4 | ||||
| ASM2464PDX [ 101 ] | ペリ。/NVMe | 1アップ | 20（周辺） | x4 Gen 4、 （二股×1） | はい | (USB3 NVMe コントロール) | TB4、USB4 | ||||||
| ASM4242 [ 102 ] | ホスト | はい | 2 dn | 2インチ：DP 1.4（HBR3まで） | 20（整数制御） | x4 Gen 4（「64 Gbit/s」） | はい | 該当なし | TB4、USB4 | ||||
リアルテック | RTX5490 [ 103 ] [ 104 ] | ペリ / ハブ | 該当なし | 1 | 40 | 2 dn | USB4 アップ/ダウン: UHBR20、? | 20（ハブ、統合制御） | ? | はい | USB3 20G x 2、DP UHBR20 x 1 | USB4 |
- ^ホストコントローラーはオンボードファームウェアではなく、ACPIおよびUSB4標準規格とWindows 11 USB4ドライバーなどの汎用OSドライバーを介して管理されています。これはホストコントローラーにのみ適用されます。その他のコントローラーは、ファームウェアまたはOSに実装されているかどうかに関係なく、常にホストの接続マネージャーによって管理されています。
- ^プロトコルアダプターは、トンネルとUSB4外部接続を変換するものです。DP入力アダプターはGPUからの入力に直接マッピングされます。DP出力アダプターは複数の物理出力間で共有できますが、その場合、同時に使用できるアダプターの数に制限があります。
- ^コントローラーのメインPCIeポート。CPU統合ホストコントローラーには適用されません。PCIeがコントローラー内部でのみ使用される場合、PCIeスループット仕様はほとんど提供されません。
- ^ a b c d e f g UHBR10およびそれ以下の速度をサポートします。UHBR20はサポートしますが、UHBR13.5の速度はサポートしません。UHBR10とUHBR20はそれぞれUSB4 Gen 2とGen 3に準拠していますが、UHBR13.5は既存のUSB4信号方式に準拠していません。
- ^ a b出力がどの程度の用途に使えるかはまだ不明。リーク「サイドポート」ごとに、3番目のDP入力のパススルーのみになる可能性がある。
- ^ a b c「2+2」は、2つの独立したデュアルポートUSB4ホストルーターを意味します。CPUに統合されているため、USB3など、技術的にはUSB4ホストルーターの一部ではない機能を共有できます。システムは共通のUSB3コントローラーを共有し、PCIeポートと同様に、USB4ポートごとに1つのUSB3ルートポートを提供します。
- ^ a b c d各USB4ポートがUSB4を経由せずに直接出力できるデータ量。USB4仕様による制限がなく、USB4の操作／接続とは技術的に独立しているため、トンネル経由のサポートよりも高い値になる場合があります。
- ^競合するIntel製品とは異なり、UHBR13.5のサポートが含まれているかどうかは不明です。
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仕様参照
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外部リンク
