ما هو الفرق بين USB 3.1 و USB 3؟0، وما هي مزايا USB 3.1?

            ما الفرق بين USB 3.1 و USB 3.0؟

وفقًا لنتائج الاختبار، فإن الأداء الفعلي لواجهة USB 3.1 أعلى بكثير من أداء USB 3.0. يوفر USB 3.1 سرعات قراءة/كتابة متتالية تبلغ حوالي 500 ميجابايت/ثانية إلى 600 ميجابايت/ثانية، مع أداء ذروة يتجاوز حتى 700 ميجابايت/ثانية. في المقابل، توفر واجهات USB 3.0 عادةً سرعات قراءة/كتابة متتالية تتراوح بين 300 ميجابايت/ثانية و 400 ميجابايت/ثانية.

على الرغم من أن النطاق الترددي النظري لـ USB 3.1 مصنف عند 10 جيجابت في الثانية، إلا أن جزءًا من هذا النطاق الترددي محجوز لدعم وظائف أخرى. ونتيجة لذلك، يبلغ النطاق الترددي الفعال الفعلي حوالي 7.2 جيجابت في الثانية، مما يترجم إلى سرعة نقل قصوى نظرية تبلغ حوالي 900 ميجابايت/ثانية. يشير هذا إلى أنه لا يزال هناك مجال للتحسين في أداء USB 3.1، ويجب أن تكون سرعات 800 ميجابايت/ثانية على الأقل قابلة للتحقيق.

أصبح USB 3.1 موضوعًا ساخنًا للنقاش. بصفتها أحدث مواصفات USB التي أطلقتها الشركات الكبرى، بما في ذلك Intel، فإن USB 3.1 يزيد بشكل كبير من سرعات نقل البيانات، حيث تصل إلى 10 جيجابت في الثانية. بالمقارنة مع USB 3.0، يعتمد هذا المعيار الجديد نظام ترميز بيانات أكثر كفاءة، مما يوفر أكثر من ضعف إنتاجية البيانات الفعالة. لا يزال متوافقًا تمامًا مع الإصدارات السابقة مع موصلات وكابلات USB الموجودة.

دخلت منتجات USB 3.1 السوق تدريجيًا، خاصة في اللوحات الأم التي توفر واجهات توسيع لأجهزة المضيف التقليدية. على الرغم من أن شرائح سلسلة Intel 100 القادمة لن تقدم دعمًا أصليًا لـ USB 3.1، تمامًا مثل USB 3.0 في الماضي، يتم حاليًا استخدام شرائح تحكم تابعة لجهات خارجية لتمكين الواجهة الجديدة.

أصدر في يوليو 2013، ضاعف معيار USB 3.1 الحد الأقصى النظري للنطاق الترددي لـ USB 3.0، ليصل إلى 10 جيجابت في الثانية (SuperSpeed+). كما أنه استبدل نظام الترميز 8b/10b السابق بنظام ترميز 128b/132b أكثر كفاءة، مما يقلل من فقدان النطاق الترددي من 20٪ إلى حوالي 3٪ فقط. يؤدي هذا التغيير إلى وصول النطاق الترددي النظري إلى أكثر من 1.2 جيجابايت/ثانية، مما يعني أنه في تطبيقات العالم الحقيقي، يمكن أن تقترب سرعات نقل USB 3.1 من 1 جيجابايت/ثانية.

بالإضافة إلى توفير سرعات أعلى وإصلاح المشكلات من الإصدارات السابقة، قدم USB 3.1 أيضًا موصل Type-C, والذي جذب المزيد من الاهتمام. على غرار موصل Lightning من Apple، يزيل موصل Type-C التصميم التقليدي ذي المفتاح، مما يسمح بتوصيله في أي من الاتجاهين، مما يحسن بشكل كبير من سهولة الاستخدام.

نقطة بيع رئيسية أخرى لـ USB 3.1 Type-C هي قدرته المحسنة على الشحن. بموجب معيار USB 3.1، تمت زيادة توصيل الطاقة بشكل كبير إلى 20 فولت/5 أمبير (حتى 100 واط، تقتصر على Type-A/B)، بينما يدعم Type-C ما يصل إلى 12 فولت/3 أمبير (36 واط)، وهو ما يكفي للعديد من أجهزة ultrabooks. هذا أحد الأسباب التي جعلت Apple's New MacBook يستبدل موصل MagSafe بـ Type-C للشحن. من الناحية الوظيفية، يقدم USB 3.1 Type-C أيضًا الوضع البديل, مما يسمح لواجهة وكابلات Type-C بنقل إشارات بيانات غير USB. حاليًا، يدعم Alt Mode DisplayPort 1.3 و MHL 3.2، وتستكشف USB-IF دعمًا لمزيد من المعايير مثل Ethernet.

سرعات نقل USB 3.1 مقابل USB 3.0

على الرغم من أن الدعم الأصلي لـ USB 3.1 ليس واسع الانتشار بعد، إلا أن حلول USB 3.1 التابعة لجهات خارجية يمكن أن تتفوق على تطبيقات USB 3.0 الأصلية بنسبة تصل إلى 60٪ في سرعات القراءة/الكتابة القصوى، مما يدل على أداء عام واعد.

ملخص لمزايا USB 3.1

1. نطاق ترددي عالي للغاية وسرعات نقل سريعة
   مع نطاق ترددي نظري يبلغ 10 جيجابت في الثانية، يمكن لـ USB 3.1 تحقيق سرعات قراءة/كتابة فعلية تصل إلى 800 ميجابايت/ثانية في سيناريوهات العالم الحقيقي.

2. موصل فائق النحافة يقود موجة جديدة من الأجهزة فائقة النحافة
   يبلغ طول موصل USB التقليدي 1.4 سم وعرضه 0.65 سم، ولم يعد مناسبًا للأجهزة الحديثة فائقة النحافة. يبلغ طول موصل USB 3.1 Type-C 0.83 سم فقط وعرضه 0.26 سم، مما يجعله أكثر ملاءمة للأجهزة النحيفة. تمامًا كما ساعد Mini USB و Micro USB في إطلاق موجات سابقة من الهواتف الذكية الأنحف، من المتوقع أن يشعل USB 3.1 Type-C جولة جديدة من تطوير الأجهزة فائقة النحافة.

3. تصميم قابس قابل للعكس يحسن بشكل كبير تجربة المستخدم
   يعمل تصميم موصل Type-C القابل للعكس على حل الإحباط المستمر المتمثل في اتجاه قابس USB. سيقدر مستخدمو Android على وجه الخصوص القدرة أخيرًا على توصيل أجهزتهم بشكل صحيح دون النظر.

4. إخراج طاقة أعلى
   بالمقارنة مع 5 فولت/0.5 أمبير من USB 2.0 و 5 فولت/0.9 أمبير من USB 3.0، يسمح USB 3.1 بتوصيل طاقة يصل إلى 20 فولت/5 أمبير (100 واط)، مما يتيح له تشغيل أو شحن الأجهزة التي تستهلك طاقة كبيرة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

5. وظائف واجهة أكثر تنوعًا
   مع دعم الوضع البديل، يمكن لواجهة USB 3.1 Type-C حمل إشارات USB فحسب، بل أيضًا الفيديو وبروتوكولات البيانات الأخرى مثل DisplayPort و MHL و Ethernet، مما يجعلها موصلًا متعدد الوظائف حقًا.