Dal 1996, l’USB (Universal Serial Bus) è l’interfaccia universale per le periferiche dei computer. I concorrenti precedenti, come FireWire e Thunderbolt, non sono riusciti a ottenere un’ampia accettazione da parte del mercato e la maggior parte di essi è scomparsa da tempo (ad esempio ADB, PS/2, SCSI, LVD, IEEE 1284). Altri, come l’RS-232, sopravvivono solo in applicazioni industriali di nicchia. Con USB4, Thunderbolt 3 è ora ufficialmente integrato, creando un nuovo standard ancora più potente.
Con l’introduzione dell’USB 1.0 è nata l’idea rivoluzionaria di collegare tutte le periferiche attraverso un’unica porta standard. Caratteristiche come il Plug & Play, l’hot-plugging e, per l’epoca, l’elevata velocità di trasferimento dati (12 Mbit/s) hanno rapidamente affermato l’USB come interfaccia leader.
Le versioni successive hanno aumentato in modo massiccio le velocità di trasferimento: USB 2.0 raggiunse i 480 Mbit/s, USB 3.0 salì a 5 Gbit/s, USB 3.1 a 10 Gbit/s e USB 3.2 a 20 Gbit/s. Questo ha di fatto soppiantato la maggior parte delle interfacce alternative, lasciando come nicchia solo le applicazioni in tempo reale.
Thunderbolt è stato introdotto da Intel e Apple nel 2011. Basato su DisplayPort e utilizzando un canale dati PCIe bidirezionale, ha permesso di raggiungere velocità significativamente superiori. Thunderbolt 3 ha segnato il debutto del connettore USB-C. Inizialmente, con una velocità doppia rispetto all’USB 3.0, Thunderbolt ha rappresentato una seria sfida per l’USB.
Tuttavia, alla fine non è riuscito a ottenere un’ampia adozione, soprattutto a causa della più ampia diffusione dell’USB e dei minori costi di produzione dell’hardware USB. Nemmeno l’aggiunta della retrocompatibilità con USB 3.1 è stata sufficiente a garantire il dominio di Thunderbolt.
USB4 è il primo standard che combina realmente i punti di forza di USB e Thunderbolt. Con velocità di trasferimento fino a 40 Gbit/s, il doppio rispetto a USB 3.2, unisce la flessibilità degli hub USB alle elevate prestazioni di Thunderbolt.
Grazie all’integrazione di PCIe, DisplayPort ( Alternate Mode) e USB 2.0, USB4 è eccezionalmente versatile, ideale per trasferimenti di dati veloci, trasmissione di segnali AV e per il collegamento di un’ampia gamma di dispositivi.
USB4 unisce più protocolli, tra cui USB 2.0, Enhanced Superspeed, PCIe e DisplayPort. Ciò è reso possibile da un’architettura interna intelligente che comprende controller, switch e un cosiddetto router che coordina la comunicazione.
Il connettore USB-C rimane centrale: grazie al DisplayPort Alternate Mode, consente non solo il trasferimento di dati ma anche la trasmissione AV, ad esempio a monitor o proiettori.
Quando si collega un nuovo dispositivo, i protocolli e le velocità supportate vengono negoziati automaticamente. Mentre l’USB4 consente velocità di trasferimento fino a 40 Gbit/s, la specifica garantisce solo 20 Gbit/s: ciò significa che i dispositivi Thunderbolt 3 possono funzionare a velocità ridotta, a seconda dell’host. È opportuno verificare le specifiche dell’hardware.
A partire dall’USB 3.1, le convenzioni di denominazione hanno causato molta confusione:
USB 3.0 (5 Gbit/s) è diventato USB 3.1 Gen 1,
USB 3.1 (10 Gbit/s) è diventato USB 3.1 Gen 2.
L’USB 3.2 ha introdotto ancora più varianti:
USB 3.2 Gen 1 = 5 Gbit/s
USB 3.2 Gen 2 = 10 Gbit/s
USB 3.2 Gen 2×2 = 20 Gbit/s
USB4 mantiene questa logica:
USB4 Gen 2×2 = 20 Gbit/s
USB4 Gen 3×2 = 40 Gbit/s
Non si sa se le versioni più vecchie verranno nuovamente rinominate, ma una cosa è certa: quando si acquista hardware USB, prestare sempre molta attenzione all’esatta etichettatura
L’USB4 adotta pienamente lo standard Power Delivery (PD), che gestisce la distribuzione dell’alimentazione tra host, hub e dispositivi collegati, compresa la commutazione della direzione e vari profili di alimentazione. Con PD 3.0 sono supportati fino a 20 V / 5 A (100 W); l’ultimo standard Power Delivery (PD 3.1) consente fino a 240 W (48 V / 5 A).
Grazie a un chip E-Marker integrato, i cavi identificano automaticamente i livelli di potenza che possono supportare. Ad esempio, un computer portatile può essere caricato e alimentato contemporaneamente con un unico cavo USB-C — l’ideale per le docking station e per una configurazione pulita e snella.
L’USB4 semplifica molte cose: maggiore larghezza di banda, standard unificati e un unico tipo di connettore — l‘USB-C. Gli utenti con dispositivi che supportano pienamente le funzionalità dell’USB4 —tra cui velocità di trasferimento di 40 Gbit/s e Power Delivery —beneficiano delle massime prestazioni con un minimo ingombro di cavi. In passato era necessario controllare attentamente i loghi e le specifiche; oggi l’USB4 aumenta la compatibilità e la facilità d’uso.
Tuttavia, è necessario prestare attenzione:
Non tutte le porte USB-C offrono automaticamente prestazioni USB4 complete. Quando si acquistano dispositivi, è importante verificare la velocità (Designazione Gen) e il supporto Power Delivery.
La nuova versione 2.0 di USB4 segna già il passo successivo nello sviluppo: offrendo fino a 80 Gbit/s e la compatibilità con DisplayPort 2.1 tramite Alternate Mode, raddoppia ancora una volta la velocità di trasferimento dati, ideale per periferiche di fascia alta come display 8K o SSD ultraveloci. Grazie alla retrocompatibilità, il connettore rimane lo stesso, ma come sempre: solo i cavi e i dispositivi giusti possono sfruttare appieno il potenziale.