USB4 和 USB3 有什么区别？一文看懂

如今购买主板、机箱或者笔记本电脑，往往有“全能USB4 TYPE-C接口”，成为一项加分项，而一些机器的“USB3 C口”则往往被视为略微不足。那么，USB4和USB3，到底有什么不同呢？

“4 VS 3”之争由来已久

自 1996 年发布 USB 1.0 以来，USB 接口规格已发展了好几种。如今，大多数消费设备都采用了这样或那样的 USB 接头。

每隔几年，就会有新的 USB 规范发布，这些规范都是在前代规范的基础上发展而来的。然而，由于接口的特性，新版本与旧版本相比有哪些不同并不总是一目了然。

USB4 也称 USB 4（最早曾经称为USB 4.0），是最新一代通用串行总线标准。它于 2019 年 8 月发布，以 Thunderbolt 3 也就是雷电3规范为基础，英特尔于同年对 Thunderbolt 3 规范免收版权费用。因此，Thunderbolt 4雷电4 和 USB4 非常相似。它规定使用 USB-C 连接器作为接口标准，并提供了多项改进，包括更快的数据传输速度和更好的产品命名。

USB4以 USB 3.2 2x2 的优势为基础，保留了 USB-C 连接，但规定最低吞吐量为 20 Gbps，并有可能实现双倍吞吐量。它还提高了与 Thunderbolt 标准的兼容性，允许对 DisplayPort 和 PCIExpress 进行隧道连接，以便通过 USB 更好地支持更高分辨率的显示器，并强制要求使用 USB Power Delivery。

USB 3 又称超高速USB（Super Speed USB，SS USB），是USB通用串行总线标准的第三个主要版本。第一个 USB 3.0 规范于 2008 年 11 月发布，随后被 USB 3.1（2013 年）和 USB 3.2（2017 年）所取代。USB 3 可能相当令人困惑，整个标准经历几次迭代后，产生了巨大的性能参数上的变化。

用一张表来概括，两者在大方向上的不同就是这样的，当然下面我们也会详细阐述。

接口：统一对多样

USB4 是第一个要求使用特定连接器也就是接口标准进行操作的主要 USB 标准，因此，除了 USB C 到 C 连接线外，其他任何连接线都无法达到 USB4 的传输速度。

另一方面，USB 3.2 规范并不强制要求使用单一接口标准。相反，它使用四种不同类型的 USB 插头和插座：超高速 Type-A（比 USB 2.0 版本多五个插针）、超高速 Type-B 连接器、USB 3.0 Micro-B 和 USB-C。

但是，虽然USB3的接口支持多样，但速度较高的 USB 3.2 Gen 1 x 2 和 Gen 2 x 2标准，还是需要功能齐全的 USB C 到 C 电缆才能实现满载满速操作。

传输速度：3快，但USB4更快

USB 3.2 Gen 2x2 是速度最快的 USB 3 变体，最高速度可达 20 Gbps，是 USB4 的最低速度。USB4 2.0 的数据传输速度最高可达 120Gbps，即使是目前USB4 1.0的满血速度也有40Gbps。

USB4 还引入了数据隧道技术，允许多个数据和显示协议有效共享可用总线带宽。这样，在发送混合数据时，即使吞吐量与 USB 3.2 相同，传输速率也会更快。

因此，可以看出一些厂商的话术来了。很多笔记本厂商，喜欢用“5 Gbps 高速USB3”或者“10Gbps 高速USB3”来指代USB3.0或者3.1 Gen2，给人一种错觉，但实际上，在它们前面还有更快的USB3.2 GEN2。

电力输出：最大输出能力近似

第一个 Power Delivery 规范（USB PD 1.0）可通过六个固定功率配置文件提供高达 100W 的功率。Power Delivery 2.0 引入了更灵活的规则，而 USB PD 3.1 则将可通过 USB 电缆提供的最大功率提高到 240W。

USB4 和 USB 3 都支持高达 240W 的功率传输，因为电力功率传输是 USB-C 接口的一项功能，而不是协议。您只需要一条高质量、功能齐全的 USB C 到 C 连接线，就能充分发挥 USB PD 的潜力。

在电力功率输出方面，USB 3 和 USB4 PD 之间的主要区别在于，USB4 的最小功率输出从 3.0W 提高到 7.5W，但最大功率输出保持不变，仍为 240W。

兼容性：USB4多了个雷电3兼容

向后兼容性对 USB 标准非常重要（这也是理所应当的），新版本在设计上可以与旧版本兼容。

USB 3 和 USB 4 向后兼容之前的规格。但USB4 增加了与 Thunderbolt 3 的兼容性，不过这主要是可选功能，也是USB4的一大亮点功能，这意味着雷电3承接的“全能接口”作用，对于USB4也同样适用。

遗憾的是，USB4 设备的数据传输速度会有所不同。尤其是那些尚未通过 USB-IF 验证的设备，它们中的很多都会出现这种情况。

最基本的 USB4 外设将提供 10 Gbps 的数据传输速度，其官方模式名称为 USB4 Gen 2x1。经 USB-IF 认证的最低规格设备将使用 USB4 20 Gbps 的名称，并贴有相应的标签，上面有 USB 徽标，旁边有一个清晰的 20。它将正式使用 USB4 Gen 2x2 模式来达到这一速度。一小部分设备可在单通道上使用 USB 4 Gen 3x1 模式，从而提供 20 Gbps 的带宽，但没有 USB-IF 的 USB4 20 Gbps 标签。功能最强大的设备将贴有 USB4 40Gbps 标签（一个 USB 徽标，旁边有一个 40），并将使用 USB4 Gen 3 x 2 提供高达 40Gbps 的带宽。

显示输出能力：USB4优势巨大

USB4在提高带宽能力同时，也优化了视频信号传输能力。与雷电3/4一样巨大的带宽还可通过 DisplayPort Alt Mode 2.0 协议支持更高分辨率。这使它能够以高达 60Hz 的频率输出和显示高达 8K 的分辨率和 HDR10 色彩。

USB4 还支持 DisplayPort 1.4 和 PCI-Express 隧道技术，可利用智能带宽管理充分利用多用途连接。例如，如果使用 USB4 连接向 4K 显示器输出，但同时还想使用同一连接进行数据传输，那么主机系统可以为数据传输分配最大可用带宽，而不会妨碍 4K 视频流。这比传统的 DP Alt 模式所允许的 50/50 分配更加细微，应该比前几代 USB 连接更加高效和通用。

命名约定：官方命名规则不敌“X.0”

除了官方产品名称外，USB 规格一直都有一个面向客户的营销名称。USB 1.0 是 "全速"（Full Speed），USB 2.0 被命名为 "高速"（High Speed），而 USB 3.0 则引入了 "超高速"（SuperSpeed）品牌用词。

现在，USB 组织使用 "USB XGbps "语法命名，其中 X 表示传输速度，单位为 Gb/s。在传输速率旁边还可以加上功率，以表示 Power Delivery 等级。

不过，大家似乎更喜欢使用USB X.0的传统说法。

认证要求：USB4不止是线序标准这么简单

USB4 引入了一套最低标准，制造商必须满足这些标准才能将其产品标为 USB4。首先，它强制要求使用 Type-C 连接器接口标准。它还要求支持 DisplayPort 替代模式、双通道操作和 Thunderbolt 3雷电3。

相比之下，USB3没有其他强制功能要求。

成本：USB4仍然略高，USB3已经到处都是

USB4 先进的功能和相对较新的特性意味着提供 USB4 的电缆和设备将比 USB 3 昂贵。不过，随着 USB4 的普及和生产成本的降低，USB4 的价格可能会越来越亲民。尽管如此，USB4 仍能提供与 Thunderbolt 4 几乎相同的功能，而价格却比雷电4便宜得多。因此，这都是相对而言的。

USB 3 是经济实惠的选择，它以更低廉的价格提供高性能。但是，注意一定要选择USB3 20Gbps产品为优先，而对于传统的5Gbps版本接口，除了兼容旧设备外，已经越来越多的不满足大家需求了——毕竟这是一个NVME固态移动硬盘开始普及的时代了！

来源：钛师父