USB4.0是2019年發布的規范文檔，是基于 Thunderbolt 3 協議，使用Type C接口，支持USB、DP、PCIe功能。USB4和DisPlayPort 2.0融合在一起，USB Type-C接口可以轉換為DP2.0模式，用來傳輸音視頻信號。

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如何支持USB、DP、PCIe三種信號協議？在三種之間進行切換？文檔給出的是Tunnel 技術，這樣就可以最大限度發揮物理帶寬性能。

外部設備收到來自USB4接口的數據，USB 2.0數據傳輸給USB 2.0功能模塊，USB3上行端口適配器分離出USB 3.2數據傳遞給增強型超速功能模塊，PCIe上行端口適配器分離出PCIe數據傳遞給PCIe功能模塊，DisplayPort輸出適配器分離出視頻信號給DisplayPort顯示模塊。這樣USB4主機就可以和外部設備（比如固態硬盤，移動硬盤，顯示器等）之間進行傳遞文件和顯示視頻等功能。

這個技術讓我想起Type C支持的拓展模式Alternate Mode。

規范文檔文末，給出使用Tunnel 技術，USB鏈路的帶寬：

對前面的1485/1537/1169/1259 ns延遲時間的計算，理解得不夠，這邊做個記錄，后面等其他串行信號學習總結后，再做比較和理解。

USB3.0鏈路給出的損耗指標：

需要注意的，Device部分的2~3inch PCB 走線，之所以給出的是一個范圍，是因為2.5dB包含芯片封裝和寄生效應。

這個是2008年提的一個標準。等到2012年，為了增加設備端的損耗裕量，將總損耗提高了4dB，用以終端設備損耗裕量提高。

針對Gen1和Gen2不同速率鏈路，各部分損耗標準做了細分，同時針對不同的接口形式也給出細化指標：

以上這些是在USB3.1版本的文檔給出的相關量化數據。

2021 DesignCon 關于USB部分的技術文檔，也給出了相關量化指標：

有消費類產品就是使用的上面的標準。

等到USB4規范文檔，這里面的協和USB4有一些不同：

前文也給出過，針對Repeater中繼器給出的相關標準：

會發現，相關的指標比較多，針對各種應用選擇有的不同細化指標，這取決于你設計的產品和應用。

串行信號的測試，都會使用測試夾具（Fixture）。USB4規范文檔這里面針對測試夾具的指標：5GHz時為0.5dB ± 0.25 dB，在10 GHz 時為1dB ± 0.25 dB。

夾具的目標單端阻抗應為42.5 Ω，也就是85Ω的差分阻抗。

針對Gen 2 和Gen 3 測試的標準和測試點的選擇都是不同的，做了細分。

鏈路測試點示意圖：

測試指標也做了細分，即使是Gen2速率下，測試指標也有所不同：

針對鏈路，滿足相關的測試指標，給出均衡參數配置，以此來找到最優的值：

USB4設計沒有做過，也沒有看到最新的設計方面的文檔。關于USB4設計方面的管控，可以參考USB3.2設計方面的相關指標：

Stub Gen 2 ＜381um;

USB3.2針對AC 耦合電容100nF(75~265nF)，USB4這里給出的范圍是135~265 nF;

反焊盤的處理:

審核編輯 ：李倩