为什么USB4以后都开始用芯片

通用串行总线（Universal Serial Bus，简称USB）可能是这个世界上最通用的接口之一，它最初是由英特尔与微软倡导发起，最大的特点是尽可能实现热插拔和即插即用。USB接口自1994年推出以来，经过26年的发展，经过USB 1.0/1.1、USB2.0、USB 3.x，最终发展到了现在的USB4；传输速率也从最开始的1.5Mbps，大幅提高到了最新的40Gbps

目前不仅新推出的智能手机基本上都支持Type-C接头了，还有笔记本电脑、数码相机、智能音箱、移动电源等等设备也都开始采用Type-C规格的USB接口了，到如今的汽车领域也成功导入，取代 USB-A,特斯拉新型 Model 3 将采用 USB-C 端口，另外苹果也已经完全将旗下的MacBook笔记本电脑改为了纯USB Type-C接口来让用户传输数据或充电。更有市场传言，苹果将会在未来的iPhone上也采用USB Type-C接口。

新的USB4最大的改变是引入了英特尔此前分享给USB-IF的Thunderbolt雷电协议规范，通过双链路运行，传输带宽又翻了一番，达到了40Gbps，而且可通过隧道（Tunnelling）传输技术支持多种数据和显示协议，例如PCI Express和DisplayPort。此外，USB4在引入新的底层协议的同时，仍然保持了良好的兼容性，可向下兼容USB3.2/3.1/3.0/2.0，以及雷电3。

也正是如此，USB4成为了迄今为止最为复杂的USB标准，从而要求设计者必须要了解USB4、USB3.2、USB2.0、USB Type-C和USB Power Delivery技术规范。此外，设计者还必须了解PCI Express和DisplayPort规范，以及与USB4 DisplayPort模式 适配的高清内容保护（HDCP）技术。

但是我们看到最大的变化却是，如今的USB数据线都开始需要应用芯片，如果需要通过一根USB Type-C数据线就要实现高效的数据传输、高清视频传输，以及强大的设备供电能力，需要芯片的能力来协助支持多个高速接口协议，包括USB4、DisplayPort 1.4a TX、PCI Express和Thunderbolt 4等，势必需要芯片的支持，USB4路由器IP通过芯片构建了所有支持协议之间的有效连接

USB4芯片必不可少吗？

USB4线材需要IC一个是为了保证高速信号传输的质量，另一个是存线缆的相关信息，包括是否可以支持3A到5A的带车载电流等。因为现在信号传输的速度更快了，目前最快单个通道传输达到20Gbps，线材又不能太短，为了保证信号质量，一般会加Re-timer和Re-driver这类功能的芯片，Re-timer是恢复数据的作用，Re-driver对衰减消耗的信号进行增强的作用，这类IC可以保证高速信号在规定的距离内准确稳定传输。

还有一类叫做E-mark芯片，是支持USB PD协议通信的，通过与这颗芯片通信，除了知道线缆的ID信息，还可以知道支持的电流能否超过3A，这样就可以区分出大电流的线缆和3A以下的电缆了。既能满足大电流的使用，有能保护3A以下的电缆

USB 3.0的时代传输速度最大5Gbps，带载电流不会超过3A，所以就用不着以上IC了，未来随着产品的升级换代，芯片将越来越多的被应用到产品中

USB4将多种协议都统一到Type-C接口，未来我们使用的笔记本电脑、手机、游戏机、相机和显示器等设备都将采用统一的数据线缆，这将会给我们的生活带来非常大的便利，以后再也无需去费劲地认识那么多复杂的接口，也不需要出门时带上一大堆不同类型的线缆，一根线就解决了所有问题。而众多协调的工作，让一根Type-C线缆完成的过程的衔接，均需要芯片来完成，USB4版本的普及将带来IC芯片增量市场。