Universal Serial Bus-ը (USB) հավանաբար աշխարհի ամենաբազմակողմանի ինտերֆեյսներից մեկն է: Այն սկզբնապես նախաձեռնվել է Intel-ի և Microsoft-ի կողմից և ունի հնարավորինս արագ միացրու և աշխատեցրու հնարավորություններ: 1994 թվականին USB ինտերֆեյսի ներդրումից ի վեր, 26 տարվա մշակումից հետո, USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x-ի միջոցով, վերջապես զարգացավ մինչև ներկայիս USB4-ը. փոխանցման արագությունը նույնպես աճել է 1.5 Մբ/վ-ից մինչև վերջին 40 Գբ/վ: Ներկայումս ոչ միայն նոր թողարկված սմարթֆոնները հիմնականում աջակցում են Type-C ինտերֆեյսին, այլև նոութբուքերը, թվային տեսախցիկները, խելացի բարձրախոսները, բջջային սնուցման աղբյուրները և այլ սարքեր սկսել են ընդունել TYPE-C սպեցիֆիկացիայի USB ինտերֆեյսը, որը հաջողությամբ ներդրվել է ավտոմոբիլային ոլորտում: USB-A-ի փոխարեն, Tesla-ի նոր Model 3-ն ունի USBB-C միացքներ, իսկ Apple-ը ամբողջությամբ վերածել է իր MacBook-երը և AirPods Pro-ները մաքուր USB Type-C միացքների՝ տվյալների փոխանցման և լիցքավորման համար: Բացի այդ, ԵՄ պահանջների համաձայն, Apple-ը ապագա iPhone 15-ում կօգտագործի նաև USB Type-C ինտերֆեյս, և անկասկած, USB4-ը կլինի ապագա շուկայի հիմնական արտադրանքի ինտերֆեյսը։
USB4 մալուխների պահանջները
Նոր USB4-ի ամենամեծ փոփոխությունը Thunderbolt արձանագրության սպեցիֆիկացիայի ներդրումն է, որը Intel-ը կիսել է usb-if-ի հետ: Երկակի կապերի միջոցով աշխատելով՝ թողունակությունը կրկնապատկվում է մինչև 40 Գբ/վ, իսկ թունելավորումը աջակցում է տվյալների և ցուցադրման բազմաթիվ արձանագրությունների: Օրինակներ են PCI Express-ը և DisplayPort-ը: Բացի այդ, USB4-ը պահպանում է լավ համատեղելիություն նոր հիմքում ընկած արձանագրության ներդրման հետ՝ հետադարձ համատեղելի լինելով USB3.2/3.1/3.0/2.0-ի, ինչպես նաև Thunderbolt 3-ի հետ: Արդյունքում, USB4-ը դարձել է մինչ օրս ամենաբարդ USB ստանդարտը, որը պահանջում է, որ դիզայներները հասկանան USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C և USB Power Delivery սպեցիֆիկացիաները: Բացի այդ, դիզայներները պետք է հասկանան PCI Express և DisplayPort սպեցիֆիկացիաները, ինչպես նաև HIGH-DEFINITION բովանդակության պաշտպանության (HDCP) տեխնոլոգիան, որը համատեղելի է USB4 DisplayPort ռեժիմի հետ, և մեզ ծանոթ մալուխներն ու միակցիչները ունեն ավելի բարձր պահանջներ՝ USB4 մալուխի պատրաստի արտադրանքի էլեկտրական կատարողականության պահանջները բավարարելու համար:
USB4-ի կոաքսիալ տարբերակը հայտնվեց ոչ մի տեղից
USB3.1 10G դարաշրջանում շատ արտադրողներ ընդունեցին կոաքսիալ կառուցվածքը՝ բարձր հաճախականության կատարողականության պահանջները բավարարելու համար: Կոաքսիալ տարբերակը նախկինում չէր կիրառվում USB շարքում, դրա կիրառման սցենարները հիմնականում նոութբուքերում, բջջային հեռախոսներում, GPS-ում, չափիչ գործիքներում, Bluetooth տեխնոլոգիաներում և այլն են: Մալուխի ընդհանուր կիրառման նկարագրությունը բժշկական կոաքսիալ գիծն է, տեֆլոնային կոաքսիալ էլեկտրոնային գիծը, ռադիոհաճախականության կոաքսիալ լարը և այլն, շուկայի մեծածախ ծախսերի վերահսկման պահանջներով, USB3.1 դարաշրջանում արտադրանքի կատարողականությունը բավարարելու համար թելերի տեղադրումը արագորեն գրավեց շուկան, բայց USB4 շուկայի բարձր հաճախականության փոխանցման պահանջները գնալով ավելի խիստ են, և բարձր արագության փոխանցման համար անհրաժեշտ է ուժեղ հակախոչընդոտային ունակություն և էլեկտրական կատարողականության կայունություն: Բարձր հաճախականության փոխանցման կայունությունն ապահովելու համար ներկայիս հիմնական USB4-ը դեռևս հիմնական կոաքսիալ տարբերակն է, կոաքսիալ արտադրությունը և արտադրական գործընթացը բարդ գործընթաց է, բարձր հաճախականության և բարձր արագության կիրառման խնդիրները լուծելու համար անհրաժեշտ են համապատասխան արտադրական սարքավորումներ և հասուն և կայուն արտադրական գործընթաց: Արտադրանքի արտադրության մեջ, նյութի ընտրության, գործընթացի պարամետրերի և գործընթացի վերահսկման մեջ, մասնագիտացված լաբորատոր փորձարկումների էլեկտրական պարամետրերը կարևոր դեր են խաղում, կոաքսիալ կառուցվածքի զարգացման ողջ ընթացքում, բացի ձեր նյութական արժեքից, մշակման թանկարժեք արժեքից, այլ լավն են, բայց շուկայի զարգացումը միշտ պտտվում է ամենամեծ խմբաքանակի գնին հասնելու շուրջ: Պտտվող տարբերակի զույգը միշտ եղել է կոաքսիալ զարգացման հետազոտությունների, զարգացման և առաջընթացի բացը:
Կոաքսիալ գծի կառուցվածքից կարելի է տեսնել, համապատասխանաբար ներսից դեպի դուրս՝ կենտրոնական հաղորդիչ, մեկուսիչ շերտ, արտաքին հաղորդիչ շերտ (մետաղական ցանց), մետաղալարի թաղանթ։ Կոաքսիալ մալուխը երկու հաղորդիչից կազմված կոմպոզիտ է։ Կոաքսիալ մալուխի կենտրոնական լարը օգտագործվում է ազդանշաններ փոխանցելու համար։ Մետաղական պաշտպանիչ ցանցը կատարում է երկու դեր. մեկը՝ ազդանշանի համար հոսանքի օղակ ապահովելն է՝ որպես ընդհանուր հող, իսկ մյուսը՝ էլեկտրամագնիսական աղմուկի ազդանշանին հասցվող միջամտությունը՝ որպես պաշտպանիչ ցանց։ Կենտրոնական լարը և պաշտպանիչ ցանցը կիսափրփրացող պոլիպրոպիլենային մեկուսիչ շերտի միջև են, մեկուսիչ շերտը որոշում է մալուխի փոխանցման բնութագրերը և արդյունավետորեն պաշտպանում է միջին լարը, թանկ լինելու պատճառով թանկ է։
USB4 ոլորված զույգ տարբերակը գալի՞ս է։
Քանի որ էլեկտրոնային սխեմաները գործում են բարձր հաճախականություններով, էլեկտրոնային բաղադրիչների էլեկտրական բնութագրերը դառնում են ավելի դժվար տիրապետելի: Երբ բաղադրիչի չափը կամ ամբողջ սխեմայի չափը աշխատանքային հաճախականության ալիքի երկարության համեմատ մեծ է մեկից, սխեմայի ինդուկտիվության տարողունակության արժեքը կամ բաղադրիչների նյութական հատկությունների պարազիտային ազդեցությունը և այլն, նույնիսկ երբ մենք օգտագործում ենք զույգ մետաղալարերի կառուցվածք, հիմնական հաճախականության պարամետրերի փորձարկումը չի կարող բավարարել հաճախորդների պահանջները, և կառուցվածքի տրամագիծը շատ ավելի ճկուն է, քան կոաքսիալ տարբերակը: Ինչո՞ւ չեմ կարող USB զույգը կիրառել խմբաքանակներով: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է մալուխի օգտագործման հաճախականությունը, այնքան կարճ է ազդանշանի ալիքի երկարությունը, և որքան փոքր է թեքության քայլը, այնքան լավ է հավասարակշռության էֆեկտը: Այնուամենայնիվ, չափազանց փոքր միացման քայլը կհանգեցնի արտադրության ցածր արդյունավետության և մեկուսացված միջուկի մետաղալարի ձգման: Գծի զույգի քայլը շատ փոքր է, պտտման քանակը շատ է, և հատվածի վրա պտտման լարվածությունը լուրջ կենտրոնացված է, ինչը հանգեցնում է մեկուսացման շերտի լուրջ դեֆորմացիայի և վնասման, և, վերջապես, առաջացնում է էլեկտրամագնիսական դաշտի աղավաղում, ինչը ազդում է որոշ էլեկտրական ցուցանիշների վրա, ինչպիսիք են SRL արժեքը և թուլացումը: Երբ գոյություն ունի մեկուսացման էքսցենտրիկություն, հաղորդիչների միջև հեռավորությունը պարբերաբար փոխվում է մեկուսացնող մեկ գծի պտույտի և պտտման պատճառով, ինչը հանգեցնում է դիմադրության պարբերական տատանման: Տատանման պարբերությունը համեմատաբար երկար է: Բարձր հաճախականության փոխանցման դեպքում այս դանդաղ փոփոխությունը կարող է հայտնաբերվել էլեկտրամագնիսական ալիքներով և ազդել վերադարձի կորստի արժեքի վրա: USB4 զույգ տարբերակը չի կարող օգտագործվել խմբաքանակներով:
Ոչ թե գետնին, բայց չեմ ուզում օգտագործել ձեր մահացու կոաքսիալը, ուստի մարդիկ սկսեցին ստուգել USB4 պաշտպանիչ եղանակների տարբերությունը արտադրանքը անելու համար, որի ամենամեծ թերությունը հեշտությամբ ոլորվող հաղորդալարն է, և զուգահեռ փաթեթի հետ տարբերությունը ուղղակիորեն տնային աշխատանքի համար, խուսափել հաղորդչի ճեղքումից, ինչպես բոլորս գիտենք, ներկայումս օգտագործվում է SAS, SFP + և այլն տարբերությունը բարձր արագության գծերում: Բավական է ցույց տալ, որ դրա արտադրողականությունը պետք է ավելի բարձր լինի, քան թելանման տարբերակը, բարձր հաճախականության տվյալների գծի կարևոր դերը տվյալների ազդանշաններ փոխանցելն է, բայց երբ մենք այն օգտագործում ենք շուրջը, կարող են հայտնվել բոլոր տեսակի խառնաշփոթ միջամտության տեղեկատվություն: Եկեք մտածենք, թե եթե այս միջամտության ազդանշանները մտնում են տվյալների գծի ներքին հաղորդալար և համընկնում են փոխանցված սկզբնական ազդանշանի հետ, հնարավո՞ր է միջամտել կամ փոխել փոխանցված սկզբնական ազդանշանը, այդպիսով առաջացնելով օգտակար ազդանշանի կորուստ կամ խնդիրներ: Ալյումինե փայլաթիթեղի շերտի տարբերությունն այն է, որ այն մեզ փոխանցում է տեղեկատվությունը որպես պաշտպանիչ և վահան, որն օգտագործվում է փոխանցման համար արտաքին անկախ ազդանշանների միջամտությունը նվազեցնելու համար, հիմնական փաթեթավորման ժապավենի նյութը և ալյումինե փայլաթիթեղի քաշման համար օգտագործվում է ալյումինե փայլաթիթեղի կնքում և վահան, պլաստիկ թաղանթի վրա միակողմանի կամ երկկողմանի ծածկույթ, lu:su կոմպոզիտային փայլաթիթեղ, որն օգտագործվում է որպես մալուխի վահան: Մալուխի փայլաթիթեղը պահանջում է ավելի քիչ յուղ մակերեսին, անցքեր չունի և բարձր մեխանիկական հատկություններ ունի: Փաթեթավորման գործընթացը երկու մեկուսացված միջուկային լարերը և հողանցման լարերը միասին հավաքելն է փաթաթման մեքենայի միջոցով: Միևնույն ժամանակ, արտաքին շերտի վրա օգտագործվում է ալյումինե փայլաթիթեղի շերտ և ինքնակպչուն պոլիեսթերային ժապավենի շերտ՝ լարերի զույգը պաշտպանելու և միջուկային լարերի փաթաթման կառուցվածքը կայունացնելու համար: Այս գործընթացը կարևոր ազդեցություն ունի լարերի հատկությունների վրա, ներառյալ դիմադրողականությունը, ուշացման տարբերությունը, թուլացումը, քանի որ դա պետք է կատարվի խստորեն արհեստագործական պահանջներին համապատասխան, անցկացվեն էլեկտրական հատկությունների փորձարկումներ՝ ապահովելու համար, որ միջուկային լարը համապատասխանի պահանջներին: Իհարկե, ոչ բոլոր տվյալների գծերն ունեն երկու շերտ վահան: Որոշները ունեն բազմաթիվ շերտեր, որոշները՝ միայն մեկ շերտ, կամ ընդհանրապես չունեն: Պաշտպանումը մետաղական բաժանում է երկու տարածական շրջանների միջև՝ էլեկտրական, մագնիսական և էլեկտրամագնիսական ալիքների ինդուկցիան և ճառագայթումը մեկ շրջանից մյուսը վերահսկելու համար: Ավելի կոնկրետ, հաղորդչի միջուկը շրջապատված է պաշտպանիչ մարմնով՝ արտաքին էլեկտրամագնիսական դաշտի/միջամտության ազդանշանի ազդեցությանը ենթարկվելուց և միջամտության էլեկտրամագնիսական դաշտի/ազդանշանի դեպի դուրս տարածումը կանխելու համար: USB դիֆերենցիալ զույգի բարձր հաճախականության ազդանշանի փորձարկումը կարող է համեմատվել կոաքսիալ, դիֆերենցիալ զույգ USB4 մալուխի հետ:
Հրապարակման ժամանակը. Օգոստոսի 16-2022
