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정보/IT

USB로 80Gbps 속도를??? USB4 Version 2.0 발표(아이폰도 USB C로 바뀌나?)

므틉 2022. 9. 17. 02:13

목차

 

1. USB-IF 신규 버전 발표

기존 40Gbps까지 지원했던 USB 4 Version 1.0(출처: USB-IF 공식 홈페이지)

USB와 관련된 표준 및 규격을 제정하는 USB-IF(USB Implementers Forum)에서 지난 9월 1일 USB 통신에 대한 신규 규격으로 USB4 Version 2.0 개발이 진행되고 있음을 발표했습니다. 이는 처음 USB4 규격을 처음 발표한 2019년 3월로부터  대략 3년만의 업데이트로 이번에 많은 것이 바뀔 것으로 보여집니다.

출처: USB-IF 공식 홈페이지

USB-IF에서 USB4 Version 2.0에 대해 발표한 내용을 보면 가장 큰 특징으로는 기존 USB4의 최대 전송속도인
40Gbps에서 두배로 늘어난 80Gbps까지 지원할 수 있게 된 것을 시작으로 기타 다른 시리얼 통신과
기존 USB의 하위 버전(USB 2.0부터 USB4까지)과의 호환성도 강조하고 있습니다.

그럼 USB4 Version 2.0에서는 기존 USB와 무엇이 달라졌는지 간략히 알아보겠습니다.

 

2. USB4 Version 2.0 주요내용

  • 전속속도 2배로 증가!
    • 가장 먼저 눈에 띄는 업데이트 내용이죠. 바로 기존 USB4 Gen2/Gen3로 나누어 각각 20Gbps / 40Gbps의 속도에서 USB4 Version 2.0으로 업데이트 되면서 최대 전송속도가 80Gbps로 2배로 증가한 것이죠.
    • 이를 위해서 Physical Layer(물리계층)의 Architecture를 새롭게 개발하고 있다고 합니다. 아마도 기존 USB4에서 사용하던 NRZ 방식에서 PAM 방식으로 바뀌지 않을까 예상해 봅니다. 그 이유에 대해서는 뒤에 설명하겠습니다.

기존 USB4 Gen2(20Gbps)와 Gen3(40Gbps)의 로고(출처: USB-IF 공식 홈페이지)
USB4 Version2.0의 로고는 이렇지 않을까요?ㅎ

 

  • 기존 USB4 40Gbps 케이블로도 80Gbps를 지원가능
    • USB4 Version 2.0의 80Gbps 속도를 위해 물리계층의 아키텍쳐부터 바뀐다 하더라도 이미 기존에 만들어서 판매가 되고 있는 USB4 40Gbps의 Active 케이블을 이용해서도 80Gbps 속도를 낼 수 있도록 설계하고 있다고 합니다.
    • 기존에 USB 3.2 Gen1(5Gbps)와 Gen2(10Gbps)는 서로 별도로 나눠져서 출시한 것에 비하면 사용하는 유저 입장에서는 중복투자가 필요 없게 되었으니 반가운 소식이 아닐 수 없겠네요

USB4 40Gbps를 지원하는 Active Cable

 

  • 기존 USB3.2 Gen2x2(20Gbps)의 속도 증가
    • 좀 의외의 내용인데요, USB3.2 Gen1이 5Gbps고, USB3.2 Gen2가 10Gbps 그리고 Type-C 커넥터의 양면을 모두 사용한 2 Lane을 이용한다고 해서 USB3.2 Gen2x2라고 명명한 20Gbps의 규격이 아키텍처를 업데이트하여 USB3.2 Gen2x2에서 20Gbps 이상의 속도를 낼 수 있도록 한다고 합니다.
    • 아마 당장의 USB4 기술을 적용하기 어려운 경우를 대비하여 USB3.2 기술을 이용 해서라도 기존의 USB3.2 보다 통신속도가 높아진 다른 통신기술의 최신 버전인 DP2.0이나 PCIe 와의 호환성을 위해 고려한 내용이지 않을까 싶습니다.

 

  • 하위 호환성 유지
    • USB 기술의 가장 큰 장점이라고 하면 바로 하위 호환성을 유지한다는 것이 아닐까 싶습니다. 이전부터 USB의 기술은 Backward Compatibility, 그러닌깐 하위 버전의 호환성에도 항상 중요시 했습니다.
    • 마찬가지로 이번 USB4 Version 2.0에서 Physical Layer에서 아키텍처를 새롭게 만들었다고 해도 중간에 Tunneling이라는 신규 Layer를 만들어 USB4 40Gbps를 포함한 USB3.2, USB2.0의 USB 기존 버전들은 물론 Thunderbolt 3와의 호환성을 유지할 수 있도록 한다고 발표했습니다.

 

3. USB4 Version 2.0으로 인한 예상되는 것들

  • Display Port 2.0과의 완벽한 호환성
    • 기존 Display Port(이하 DP)1.4a 버전에서의 최대 전송속도(링크)는 32.4Gbps 였습니다. 그런데 현재 DP 규격을 제정하는 VESA(Video Electronics Standard Association)에서 DP2.0 규격을 이미 내놓았는데, 이 버전에서의 최대 전송 속도가 80Gbps입니다.
    • 그런데 말입니다.. USB Type-C의 강력한 기능 중 하나가 바로 Alt-Mode라는 것이 있습니다. 바로 USB 통신 Line을 DP 통신을 할 수 있도록 바꿀 수 있다고 해서 Alternate Mode 라고 불리우는 기능인데요.. 그렇다면 USB4 Version 2.0에서 지원하는 최대 전송속도 80Gbps... DP2.0 버전에서 지원하는 최대 전송속도 80Gbps...그리고 이전부터  USB Type-C에서 지원했던 Alt-Mode를 통한 DP케이블이 아닌 Type-C 케이블을 이용한 DP 통신... 감이 딱 오지 않습니까? 
    • DP2.0 버전이 나오긴 했지만 현재 DP2.1 버전으로 Revision 작업을 하고 있다는 기사를 본적이 있는데, 아마 USB4 Version2.0과의 어떤 호환성 문제로 서로 맞추기 위해 2.1로 Revision 하는 것이 아닐까 싶습니다. 그렇지 않고서야 DP2.0이 나온지 얼마 되지도 않은 이 시점에서 DP2.1로 바로 Revision 한다는 것이 이상하잖아요?

Type-C 케이블을 이용한 Alt-Mode DP통신(출처: VESA 공식 홈페이지)

※ 관련자료:  https://vesa.org/featured-articles/vesa-releases-updated-displayport-alt-mode-spec-to-bring-displayport-2-0-performance-to-usb4-and-new-usb-type-c-devices/

 

VESA Releases Updated DisplayPort™ Alt Mode Spec to Bring DisplayPort 2.0 Performance to USB4™ and New USB Type-C® Devices

DisplayPort Alt Mode version 2.0 enables all of the latest capabilities of DisplayPort through the USB Type-C connector, including beyond-8K resolution and higher refresh rates, along with USB data delivery SAN JOSE, Calif. – April 29, 2020 – The Vide

vesa.org

 

 

  • 썬더볼트의 잠식
    • 이미 USB4가 처음 나왔을 때부터 DP는 물론이오 PCIe와 Thunderbolt의 호환성이 가능한 규격으로 만들어져 나왔습니다. 기존에 썬더볼트는 USB보다 높은 전송속도로 맥북에서 계속 사용해왔으나 USB4가 최대 40Gbps까지 지원하게 되면서 썬더볼트4의 최대 전송속도 40Gbps와 동일한 속도를 갖추게 되었죠.
    • 또한 USB의 강력한 호환성(DP 지원, PCIe 지원, 썬더볼트 지원)까지 갖추고 있는 마당에 이번에 80Gbps의 USB4 Version 2.0이 나왔으니 더 이상 선더볼트를 사용할 이유는 없어보입니다. 뭐 썬더볼트 5에서도 동일하게 80Gbps를 지원한다는 뉴스가 잠깐 나오긴 했었지만 그래도 USB의 강력한 호환성을 보자면 앞날이 그리 밝아 보이진 않습니다.
    • 또한 USB의 강력한 장점 중 하나로 꼽는 Power Delivery의 존재입니다. Type-C 케이블 하나로 최대 240W (48V/5A)의 엄청난 양의 전력전송이 가능한 것이죠. 데스크탑과 모니터의 연결을 USB 케이블 하나만 연결하면 4K는 물론 8K 영상을 전송하면서도 별도 모니터에 전원을 연결할 필요도 없어지게 되는 것이죠. 어짜피 전원은 PC의 Type-C 포트를 통해 많은 전력 전송이 가능하게 되닌깐요. 그 전력을 많이 먹는 144hz를 지원하는 게이밍 모니터도 소비전력이 100W가 채 되지 않고 있으닌깐요

30인치대의 큰 모니터라고 해도 소비전력을 100W를 넘기지 않고 있습니다.


혹시 Power Delivery(PD)에 대해 궁금하신 분들은 아래 포스팅을 참고 바랍니다.
2020.12.01 - [정보/IT] - USB 고속충전의 종류와 USB PD 충전에 대해 자세히 알아보자

 

USB 고속충전의 종류와 USB PD 충전에 대해 자세히 알아보자

목차 1. USB Battery Charging v1.2 2. USB Power Delivery란? 3. USB PD 충전방식은? 4. USB PD와 Type-C 5. e-Marker는 뭐지? 최초 USB 포트를 통해 충전할 수 있는 전류의 양은 제품이 USB2.0일 경우엔 5V/0.5..

nekrataa.tistory.com

 

  • 아이폰아... 이렇게 장점이 많은데, 계속 라이트닝 고집할거야? 아니지?
    • 안타깝게도 이번에 발표한 아이폰 14도 라이트닝 케이블이지만 이제는 더 이상 라이트닝을 고수하기엔 USB Type-C 인터페이스의 장점이 너무나도 많아졌습니다. 게다가 라이트닝 커넥터가 Type-C 커넥터 대비 핀수가 적어 USB의 여러 장점을 커버하기엔 한계가 있구요. 그러닌깐 맥북이나 아이패드에는 진즉에 Type-C를 적용했죠.
    • 그리고 USB의 강점 중 하나인 PD를 라이트닝 케이블에서도 지원한다고 해도 그럴 경우 데이터 속도를 낮추는 방향으로 바뀌는 형태라 데이터 전송 속도와 충전 속도 두 마리의 토끼를 잡을 수 있는 USB Type-C를 아이폰이 이제는 슬슬 적용을 해야지 않을까 싶습니다. 호옥시 아이폰 15에서는...? 기대를 해봅니다... 왜냐구요?...

 

4. 그래서 언제쯤 나올까?

이번에 USB-IF에서 발표한 USB4 Version 2.0에 대한 내용을 살펴보면 오는 11월 USB Develope Day를 열어 관련 개발 업체에 테크니컬 트레이닝과 USB4 Version 2.0 규격에 대한 최종 업데이트를 진행하겠다고 발표했고, 11월 초에는 미국의 시애틀에서 11월 중순에는 무려 한국에서 진행한다고 하네요

테크니컬 트레이닝과 동시에 스펙작업의 막바지를 이루려고 하나 봅니다.(출처: USB-IF 공식 홈페이지)

 

그런데 이런 USB 관련 신규 규격 개발이나 기존 규격의 개정 등의 활동을 가장 먼저 USB Promotor Group 이라는 곳에서 진행합니다. 그런데 이 USB Promotor Group의 맴버에 당연히 애플도 있다는 것이죠~

USB Promotor Group 맴버

 

물론 아이폰이 아닌 맥북이나 아이패드에 적용되있는 USB Type-C 때문일지도 모르지만... 그래도 이렇게 애플이 USB 활동에도 적극적으로 한다는 것은 머지 않아 아이폰까지 포함한 전 제품에 적용할지도 모른다는 기대감을 안겨주네요.

 

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