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USB 4 Version 2.0 | Novidades do USB mais veloz do mundo

Em agosto de 2022, a USB Promoter Group, associação de grandes companhias responsável por desenvolver novos padrões de USB, anunciou o USB 4 Version 2.0. Como indica o nome, trata-se da segunda geração da conexão de alta velocidade para computadores, celulares e outros dispositivos.

A maior novidade proporcionada pelo protocolo é a velocidade de conexão, que atinge os 80 Gbps, tornando-a a versão mais veloz do mundo — superando até mesmo o Thunderbolt 4 da Intel, de 40 Gbps, visto por muito tempo como referência — mas há múltiplos recursos estreantes que prometem atrair quem ainda estava receoso com o USB 4, em especial profissionais que dependem de portas Thunderbolt.

Características do USB 4 Version 2.0

Seguindo o padrão adotado com a versão original, o USB 4 Version 2.0 utiliza conexões USB-C e possui retrocompatibilidade não apenas com o próprio USB 4 Version 1.0, como também com USB 2.0, USB 3.2 e Thunderbolt 3. No entanto, diferente dos antecessores, o novo padrão utiliza ajustes a nível de hardware para proporcionar o dobro da velocidade, chegando aos 80 Gbps.

Beneficiando usuários que já utilizam os protocolos Thunderbolt e USB 3.2 Gen 2x2, com taxas de transferência de 40 Gbps e 20 Gbps, o padrão estreante também tirará proveito dos cabos USB preparados para essas conexões, enquanto receberá modelos especiais certificados que proporcionem os 80 Gbps.

PCI Express atualizado e novo tunelamento de USB 3.2

Junto ao aumento de velocidade, o USB 4 Version 2.0 atualiza diversas outras tecnologias integradas ao protocolo, com destaque para o suporte ao PCIe 5.0, aumentando a largura de banda disponível para acessórios como GPUs externas (eGPUs) e hubs USB de alto desempenho, além do DisplayPort 2.0.

Para isso, a conexão utilizará uma versão turbinada da tecnologia de tunelamento (empacotamento de dados para envio) no protocolo USB 3.2. Por padrão, utilizando a versão USB 3.2 Gen 2x2, essas portas conseguem entregar os mesmos 20 Gbps para o tunelamento, o que acaba limitando aplicações que exijam muita largura de banda, como as próprias eGPUs.

Dispositivos como eGPUs estão entre os principais beneficiados com o tunelamento avançado de USB 3.2 presente no USB 4 Version 2.0 (Imagem: Divulgação/Gigabyte)
Dispositivos como eGPUs estão entre os principais beneficiados com o tunelamento avançado de USB 3.2 presente no USB 4 Version 2.0 (Imagem: Divulgação/Gigabyte)

Com a nova versão do USB 4, esses periféricos poderão ultrapassar a largura de banda padrão, garantindo suporte a um número maior de monitores, ou telas de maior resolução, e até mesmo mais performance para as eGPUs — esse tipo de dispositivo costuma entregar desempenho muito abaixo do que o hardware é capaz, justamente pelas limitações de velocidade.

Segundo o USB Promoter Group, o USB 4 Version 2.0 foi planejado para atender especificamente usuários que costumam utilizar uma única porta para conectar múltiplos dispositivos, característica perceptível pela velocidade elevada que o padrão proporciona, pouco útil para consumidores que exigem menos do PC.

Velocidade de 120 Gbps é tecnicamente possível

Destaque por entregar altas velocidades e suportar o padrão Thunderbolt, o USB 4 Version 1.0 atinge taxas de transferência de 40 Gbps por utilizar 4 pistas de comunicação em uma configuração simétrica identificada como 2 Tx + 2 Rx. Cada pista comporta 20 Gbps, proporcionando a largura de banda necessária para chegar à velocidade especificada.

No entanto, ao utilizar a codificação PAM-3, que adiciona um bit extra de informação ao sinal, é possível aumentar o limite para 80 Gbps. Curiosamente, o USB 4 Version 2.0 pode adotar uma estratégia parecida para chegar a 120 Gbps, ao menos em teoria — As especificações do USB 4 Version 2.0 ainda estão em desenvolvimento, e só deverão ter a lista completa de recursos a partir de 2023.

Utilizando uma configuração assimétrica de pistas de comunicação, o USB 4 Version 2.0 pode chegar, em teoria, a velocidades de até 120 Gbps (Imagem: Envato/puhimec)
Utilizando uma configuração assimétrica de pistas de comunicação, o USB 4 Version 2.0 pode chegar, em teoria, a velocidades de até 120 Gbps (Imagem: Envato/puhimec)

A indicação vem de documentações da Keysight, empresa especializada em desenvolver dispositivos para testes e validação de protocolos. O aparelho dedicado a validar o USB 4 Version 2.0 suporta uma organização de pistas de comunicação assimétrica chamada 3 Tx + 1 Rx, em que o anfitrião (computador, tablet, PC) pode enviar dados a velocidades de até 120 Gbps, enquanto o periférico (eGPU, hub USB) manteria taxas de 40 Gbps para se comunicar.

Utilizando sinal DisplayPort 2.0 UHBR20, essa largura de banda seria suficiente para comportar monitores com resolução até 8K a 85 Hz sem compressão, ou até 8K a 144 Hz com compressão, mantendo ainda os 40 Gbps para estabelecer comunicação com outros acessórios, como hubs, câmeras, discos de armazenamento e mais.

Fonte: Canaltech

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