Tout savoir sur le port USB 4

USB4 est la nouvelle génération de la norme USB qui, si tout se passe comme prévu, permettra à cette norme en perte de vitesse d’être au niveau de certaines de ses concurrentes les plus rapides, d’unifier un certain nombre de conventions de dénomination déroutantes sous une seule bannière et de maintenir l’utilisation du très important connecteur USB-C réversible.

L’USB4 sera probablement le connecteur que vous utiliserez pour presque tout au cours des prochaines années, qu’il s’agisse de transferts de données toujours plus rapides, de la sortie sur des moniteurs externes à ultra-haute définition, de la connexion de dispositifs USB plus anciens ou de la recharge de vos gadgets.

Bien qu’elle doive encore faire face à une concurrence féroce de la part de Thunderbolt 4, l’USB4 est la petite dernière du moment, et elle a tout le potentiel du monde pour dominer les prochaines années de connexions câblées.

Qu’est-ce que l’USB4 ?

L’USB4 est, comme l’USB 2.0, l’USB 3.0 et toutes les itérations ultérieures, une spécification USB développée et publiée par l’USB Implementers Forum. Elle s’appuie sur les points forts de l’USB 3.2 2×2 en conservant la connexion USB-C, mais impose un débit minimal de 20 Gbps et ouvre la possibilité de doubler ce débit.

Elle améliore également la compatibilité avec les normes Thunderbolt, permet la mise en tunnel de DisplayPort et PCIExpress pour mieux prendre en charge les moniteurs à haute résolution via l’USB, et rend obligatoire l’USB Power Delivery.

Il s’agit d’un connecteur tout à fait moderne qui sera plus largement disponible que celui de la concurrence, offrira des fonctionnalités comparables et apportera des améliorations de performances intéressantes à tous ceux qui sont habitués aux anciennes normes USB.

Il apporte également une grande amélioration de la qualité de vie en partant de zéro avec une convention de dénomination unique. Les câbles et les dispositifs USB4 ont leurs spécifications et resteront ainsi, sans que l’USB-IF n’ait l’intention de les recadrer comme il l’a fait avec l’USB 3.0 qui s’est transformé en 3.1, puis en 3.2 et ses diverses désignations de génération.

Les avantages de l’USB4

L’USB4 présente tous les avantages des générations précédentes de ports USB, avec un certain nombre d’ajouts intéressants qui en font une excellente alternative aux ports Thunderbolt 3 et Thunderbolt 4.

En ce qui concerne la bande passante brute, l’USB4 impose une vitesse minimale de 20 Gbps. Techniquement, c’est aussi rapide que les meilleurs ports USB 3.2 Gen 2×2, mais c’est le plancher avec l’USB4, pas le plafond.

Il est possible pour les appareils construits avec l’USB4 de prendre en charge jusqu’à 40 Gbps, avec des appareils dotés de logos spécifiques sur leur emballage et leurs ports, pour indiquer la bande passante maximale disponible.

Ces 40 Gbps ne sont peut-être pas garantis, mais dans les appareils qui les prennent en charge, ils rendent l’USB4 aussi rapide que le Thunderbolt 3 et le Thunderbolt 4, et constituent l’une des solutions à bande passante la plus élevée pour le transfert de données.

Cette énorme bande passante permet également de prendre en charge des résolutions plus élevées grâce au protocole DisplayPort Alt Mode 2.0. Cela lui donne la possibilité de sortir et d’afficher une résolution allant jusqu’à 8K à 60 Hz avec des couleurs HDR10.

USB4 prend également en charge le protocole DisplayPort 1.4 et le tunnelage PCIExpress, ce qui lui permet d’utiliser une gestion intelligente de la bande passante pour tirer le meilleur parti des connexions à usage multiple.

Par exemple, si vous utilisez une connexion USB4 pour sortir sur un écran 4K, mais que vous souhaitez également utiliser cette même connexion pour le transfert de données, le système hôte peut allouer la bande passante maximale disponible au transfert de données, sans entraver le flux vidéo 4K.

C’est plus nuancé que la répartition 50/50 que permet le DisplayPort Alt Mode plus traditionnel, et cela devrait permettre une connexion plus efficace et plus polyvalente que les générations précédentes d’USB.

Tous les hôtes et périphériques USB4 devront également prendre en charge la fonction USB Power Delivery, ce qui permettra de charger des périphériques plus performants, tels que des ordinateurs portables et des tablettes, via une connexion USB4.

Il n’y a aucune garantie sur la quantité de puissance qui sera fournie par le dispositif ou l’hôte, mais techniquement, USB4 Power Delivery peut aller jusqu’à 100W, donc certains dispositifs pourront se charger extrêmement rapidement.

USB4 a également été conçu dès le départ pour être rétrocompatible avec les générations USB précédentes. Cela signifie qu’il fonctionne avec les appareils de la génération USB 1 et USB 2, en utilisant des fils dédiés dans le connecteur USB-C pour le faire.

Cependant, comme le connecteur USB-C n’a été mis en œuvre qu’avec les derniers dispositifs USB 3.1, un convertisseur USB-A vers USB-C devra être utilisé pour connecter les anciens dispositifs USB 1 et USB 2 sur USB4. Il en va de même pour tous les périphériques USB-A 3.0 ou 3.1, les périphériques USB-C 3.1 et 3.2 étant directement compatibles avec USB4 dans tous les cas.

La compatibilité Thunderbolt 3 est également obligatoire pour tous les hubs USB4, même si tous les périphériques USB4 ne la supporteront pas. Inversement, les périphériques Thunderbolt 4 doivent être compatibles avec USB4.

Bien sûr, pour profiter des ports USB4, vous aurez besoin de câbles USB4 à la hauteur du défi.

Ports USB4 et spécifications USB4

Tous les ports et câbles USB4 utiliseront le connecteur USB-C. Les anciens dispositifs USB-A seront toutefois compatibles grâce à des adaptateurs et des câbles de conversion.

L’USB4 mettra fin à la confusion autour de la convention de dénomination, en ce sens qu’il n’y aura plus de dispositifs portant des noms différents. Malheureusement, certains périphériques USB4 disposeront de vitesses de transfert de données différentes. Cela sera particulièrement vrai pour les périphériques qui n’ont pas été validés par l’USB-IF, ce qui sera le cas de beaucoup d’entre eux.

Cela dit, les principaux appareils tels que les ordinateurs portables, les tablettes et les smartphones prenant en charge l’USB4, sont susceptibles d’adhérer aux spécifications les plus typiques, les appareils les plus haut de gamme étant les plus susceptibles d’offrir la plus grande bande passante pour les transferts de données.

Les périphériques USB4 les plus basiques offriront une vitesse de transfert de données de 10 Gbps, avec un nom de mode officiel de USB4 Gen 2×1.

Les périphériques USB-IF approuvés les plus bas de gamme porteront le nom de USB4 20 Gbps, et auront une étiquette appropriée comportant le logo USB avec un 20 clair à côté. Ils utiliseront officiellement le mode USB4 Gen 2×2 pour atteindre cette vitesse.

Un petit contingent de dispositifs peut utiliser le mode USB 4 Gen 3×1 sur une seule voie, fournissant ainsi une bande passante de 20 Gbps, mais sans le label USB4 20Gbps de l’USB-IF.

Les appareils les plus performants seront équipés du label USB4 40Gbps – un logo USB avec un 40 à côté – et utiliseront le mode USB4 Gen 3 x 2 pour offrir une bande passante allant jusqu’à 40 Gbps.

Tous les hôtes et les concentrateurs devront offrir le tunnelage DisplayPort et des vitesses de transfert de données de 20 Gbps, mais ils seront entièrement optionnels pour les périphériques.

USB4 vs USB 3

L’USB4 fait de grands bonds en avant par rapport à l’USB 3, augmentant à la fois le potentiel du plancher et du plafond par rapport à l’ancienne norme de connexion.

Alors que les vitesses de transfert de 5Gbps étaient courantes sur les appareils plus abordables utilisant des connexions USB 3.0, 3.1 ou même 3.2, l’USB4 imposera un minimum absolu de 10Gbps, et la plupart des appareils prendront en charge le taux de données USB4 de 20Gbps approuvé par l’USB-IF.

L’USB4 fera également un usage exclusif des câbles USB-C, alors que l’USB 3 pouvait être utilisé avec les ports USB-A et USB-C. Cela facilitera la compatibilité future.

Cela facilitera grandement la compatibilité future et continuera d’encourager les fabricants d’appareils à utiliser la norme USB-C réversible, qui est beaucoup plus facile à utiliser, et qui est à la fois plus petite et plus légère, ce qui facilite la construction d’appareils plus compacts compatibles avec l’USB4.

L’USB4 offre une meilleure prise en charge de la résolution des moniteurs externes – jusqu’à 8K à 60Hz sur les appareils les plus haut de gamme. L’USB 3 peut, au mieux, offrir un support 4K. Plus généralement, USB4 peut offrir un support pour les moniteurs 4K et 5K, mais la résolution supérieure sera certainement possible sur certains appareils.

L’USB4 portera également la puissance minimale des ports pour les accessoires à 7,5 W, contre 4,5 W pour l’USB 3.

Cela signifie une charge plus rapide des appareils USB4 compatibles en général, même si, comme pour l’USB 3.2, il y aura également la possibilité de charger jusqu’à 100 W avec l’USB Power Delivery, de sorte que certains appareils se chargeront beaucoup plus rapidement que d’autres.

L’USB4 en vaut-il la peine ?

L’USB4 offrira presque toujours des performances et des fonctionnalités supérieures à celles des hôtes et périphériques USB 3.

Comme Thunderbolt 4, elle est conçue pour relever le strict minimum de ce que l’USB est capable de faire, tout en offrant de nouvelles fonctions intéressantes pour améliorer la norme en vue d’une utilisation avec des appareils modernes.

En fin de compte, l’objectif d’USB4 est d’unifier la norme USB autour d’une nouvelle spécification de base des performances et des fonctionnalités.

Bien qu’il y ait une certaine différence entre les appareils USB4 plus abordables et les appareils haut de gamme, la norme sera beaucoup plus facile à comprendre que l’USB 3 et ses diverses générations, et offrira de meilleures performances et fonctions à tous ceux qui l’utilisent.

Son connecteur unique, l’USB-C, simplifiera grandement son utilisation sur un large éventail de dispositifs, même s’ils ne supportent pas exactement les mêmes vitesses, et la possibilité accrue de fournir de l’énergie permettra de réduire le nombre de câbles et de chargeurs dans les foyers des utilisateurs.

L’USB4 est une mise à niveau tant attendue et nécessaire de l’USB 3, et bien que Thunderbolt 4 puisse encore être la norme la plus importante avec sa barre d’entrée plus élevée, l’absence de contrôle propriétaire sur l’USB4 devrait lui permettre d’être adopté par un plus grand nombre d’appareils.