యూనివర్సల్ సీరియల్ బస్ (USB) బహుశా ప్రపంచంలోనే అత్యంత బహుముఖ ఇంటర్ఫేస్లలో ఒకటి. దీనిని మొదట ఇంటెల్ మరియు మైక్రోసాఫ్ట్ ప్రారంభించాయి మరియు ఇది సాధ్యమైనంత సులభమైన ప్లగ్ అండ్ ప్లే ఫీచర్ను కలిగి ఉంది. 1994లో USB ఇంటర్ఫేస్ను ప్రవేశపెట్టినప్పటి నుండి, 26 సంవత్సరాల అభివృద్ధి తర్వాత, USB 1.0/1.1, USB 2.0, USB 3.x ద్వారా, చివరకు ప్రస్తుత USB4గా అభివృద్ధి చెందింది; ట్రాన్స్మిషన్ రేటు కూడా 1.5Mbps నుండి తాజా 40Gbpsకి పెరిగింది. ప్రస్తుతం, కొత్తగా విడుదలైన స్మార్ట్ఫోన్లు ప్రాథమికంగా టైప్-సి ఇంటర్ఫేస్కు మద్దతు ఇవ్వడమే కాకుండా, నోట్బుక్ కంప్యూటర్లు, డిజిటల్ కెమెరాలు, స్మార్ట్ స్పీకర్లు, మొబైల్ పవర్ సప్లైలు మరియు ఇతర పరికరాలు కూడా టైప్-సి స్పెసిఫికేషన్ USB ఇంటర్ఫేస్ను స్వీకరించడం ప్రారంభించాయి, ఇది ఆటోమోటివ్ రంగంలో విజయవంతంగా ప్రవేశపెట్టబడింది. టెస్లా యొక్క కొత్త మోడల్ 3లో USB-Aకి బదులుగా USB-C పోర్ట్లు ఉన్నాయి, మరియు ఆపిల్ తన మ్యాక్బుక్లు మరియు ఎయిర్పాడ్స్ ప్రోలను డేటా బదిలీ మరియు ఛార్జింగ్ కోసం పూర్తిగా USB టైప్-సి పోర్ట్లుగా మార్చింది. అంతేకాకుండా, యూరోపియన్ యూనియన్ (EU) అవసరాల ప్రకారం, ఆపిల్ భవిష్యత్ ఐఫోన్ 15లో USB టైప్-సి ఇంటర్ఫేస్ను కూడా ఉపయోగించనుంది, మరియు భవిష్యత్ మార్కెట్లో USB4 ప్రధాన ఉత్పత్తి ఇంటర్ఫేస్గా ఉంటుందనడంలో సందేహం లేదు.
USB4 కేబుల్స్ కోసం అవసరాలు
కొత్త USB4లో అతిపెద్ద మార్పు ఏమిటంటే, ఇంటెల్ usb-ifతో పంచుకున్న థండర్బోల్ట్ ప్రోటోకాల్ స్పెసిఫికేషన్ను ప్రవేశపెట్టడం. డ్యూయల్ లింక్లపై పనిచేయడం వల్ల, బ్యాండ్విడ్త్ 40Gbpsకి రెట్టింపు అవుతుంది మరియు టన్నెలింగ్ బహుళ డేటా మరియు డిస్ప్లే ప్రోటోకాల్లకు మద్దతు ఇస్తుంది. ఉదాహరణకు PCI ఎక్స్ప్రెస్ మరియు డిస్ప్లేపోర్ట్. అదనంగా, కొత్త అంతర్లీన ప్రోటోకాల్ను ప్రవేశపెట్టడంతో USB4 మంచి అనుకూలతను కలిగి ఉంది, ఇది USB3.2/3.1/3.0/2.0, అలాగే థండర్బోల్ట్ 3తో బ్యాక్వర్డ్ కంపాటిబుల్గా ఉంటుంది. ఫలితంగా, USB4 ఇప్పటి వరకు అత్యంత సంక్లిష్టమైన USB ప్రమాణంగా మారింది, దీనికి డిజైనర్లు USB4, USB3.2, USB2.0, USB టైప్-సి మరియు USB పవర్ డెలివరీ స్పెసిఫికేషన్లను అర్థం చేసుకోవాలి. అదనంగా, డిజైనర్లు PCI ఎక్స్ప్రెస్ మరియు డిస్ప్లేపోర్ట్ స్పెసిఫికేషన్లను, అలాగే USB4 డిస్ప్లేపోర్ట్ మోడ్కు అనుకూలమైన హై-డెఫినిషన్ కంటెంట్ ప్రొటెక్షన్ (HDCP) టెక్నాలజీని అర్థం చేసుకోవాలి, మరియు మనకు తెలిసిన కేబుల్స్ మరియు కనెక్టర్లు USB4 కేబుల్ తుది ఉత్పత్తుల యొక్క విద్యుత్ పనితీరు అవసరాలను తీర్చడానికి అధిక అవసరాలను కలిగి ఉంటాయి.
USB4 యొక్క కోయాక్సియల్ వెర్షన్ అనూహ్యంగా మార్కెట్లోకి వచ్చింది.
USB3.1 10G యుగంలో, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ పనితీరు అవసరాలను తీర్చడానికి చాలా మంది తయారీదారులు కోయాక్సియల్ నిర్మాణాన్ని స్వీకరించారు. ఇంతకు ముందు USB సిరీస్లో కోయాక్సియల్ వెర్షన్ను ఉపయోగించలేదు, దీని అప్లికేషన్ దృశ్యాలు ప్రధానంగా నోట్బుక్, మొబైల్ ఫోన్, GPS, కొలత పరికరం, బ్లూటూత్ టెక్నాలజీ మొదలైనవి. కేబుల్ యొక్క సాధారణ అప్లికేషన్ వివరణలో మెడికల్ కోయాక్సియల్ లైన్, టెఫ్లాన్ కోయాక్సియల్ ఎలక్ట్రానిక్ లైన్, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ కోయాక్సియల్ వైర్ మొదలైనవి ఉన్నాయి. మార్కెట్ యొక్క భారీ వ్యయ నియంత్రణ అవసరాలతో, USB3.1 యుగంలో స్ట్రాండింగ్ ఉత్పత్తులు వాటి పనితీరును అందుకొని మార్కెట్ను త్వరగా ఆక్రమించాయి. కానీ USB4 మార్కెట్ యొక్క అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రసార అవసరాలు మరింత కఠినతరం అవుతున్నందున, మరియు అధిక-వేగ ప్రసారానికి బలమైన యాంటీ-ఇంటర్ఫెరెన్స్ సామర్థ్యం మరియు విద్యుత్ పనితీరు స్థిరత్వం ఉన్న వైర్ అవసరం, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రసారం యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి, ప్రస్తుత ప్రధాన స్రవంతి USB4 ఇప్పటికీ ప్రధాన కోయాక్సియల్ వెర్షన్. కోయాక్సియల్ ఉత్పత్తి మరియు తయారీ ప్రక్రియ ఒక సంక్లిష్టమైన ప్రక్రియ, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అధిక వేగ అప్లికేషన్ను పరిష్కరించడానికి తగిన ఉత్పత్తి పరికరాలు మరియు పరిణతి చెందిన మరియు స్థిరమైన ఉత్పత్తి ప్రక్రియ అవసరం. ఉత్పత్తి తయారీలో, ముడి పదార్థాల ఎంపిక, ప్రక్రియ పారామితులు మరియు ప్రక్రియ నియంత్రణ, ప్రత్యేక ప్రయోగశాల పరీక్షల విద్యుత్ పారామితులు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. కోయాక్సియల్ నిర్మాణం యొక్క అభివృద్ధిలో ఎదురయ్యే ప్రతిబంధకాలలో, మీ (ముడి పదార్థాల ఖర్చు, ప్రాసెసింగ్ ఖర్చు అధికం) వంటివి బాగున్నప్పటికీ, మార్కెట్ అభివృద్ధి ఎల్లప్పుడూ అత్యధిక బ్యాచ్ ధరను ఎలా సాధించాలనే దాని చుట్టూనే తిరుగుతుంది. జత ట్విస్ట్ వెర్షన్ ఎల్లప్పుడూ కోయాక్సియల్ అభివృద్ధి పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, మరియు పురోగతిలో ఉన్న అంతరంలోనే ఉంది.
కోయాక్సియల్ లైన్ నిర్మాణాన్ని లోపలి నుండి బయటికి వరుసగా చూస్తే: సెంట్రల్ కండక్టర్, ఇన్సులేటింగ్ లేయర్, బయటి కండక్టివ్ లేయర్ (మెటల్ మెష్), వైర్ స్కిన్ ఉంటాయి. కోయాక్సియల్ కేబుల్ అనేది రెండు కండక్టర్లతో కూడిన ఒక మిశ్రమ నిర్మాణం. కోయాక్సియల్ కేబుల్లోని సెంట్రల్ వైర్ సిగ్నల్స్ను ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ మెటల్ షీల్డింగ్ నెట్ రెండు పాత్రలను పోషిస్తుంది: ఒకటి, సిగ్నల్ కోసం కరెంట్ లూప్ను కామన్ గ్రౌండ్గా అందించడం, మరియు మరొకటి, షీల్డింగ్ నెట్గా పనిచేస్తూ సిగ్నల్కు విద్యుదయస్కాంత శబ్దం వల్ల కలిగే అంతరాయాన్ని అణచివేయడం. సెంట్రల్ వైర్ మరియు షీల్డింగ్ నెట్వర్క్ మధ్య సెమీ-ఫోమింగ్ పాలీప్రొఫైలిన్ ఇన్సులేషన్ లేయర్ ఉంటుంది. ఈ ఇన్సులేషన్ లేయర్ కేబుల్ యొక్క ప్రసార లక్షణాలను నిర్ధారిస్తుంది మరియు మధ్య వైర్ను సమర్థవంతంగా రక్షిస్తుంది, అందుకే దీని ధర కూడా ఎక్కువ.
USB4 ట్విస్టెడ్ పెయిర్ వెర్షన్ వస్తుందా?
ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీలలో పనిచేస్తున్నప్పుడు, ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల విద్యుత్ లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడం మరింత కష్టమవుతుంది. ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యంతో పోలిస్తే భాగం పరిమాణం లేదా మొత్తం సర్క్యూట్ పరిమాణం ఒకటి కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, సర్క్యూట్ ఇండక్టెన్స్, కెపాసిటెన్స్ విలువ, లేదా భాగాల పదార్థ లక్షణాల పరాన్నజీవి ప్రభావం మొదలైన వాటి కారణంగా, మనం వైర్ పెయిర్ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తున్నప్పటికీ, ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీ పారామితుల పరీక్ష వినియోగదారుల అవసరాలను తీర్చలేకపోతుంది. మరియు ఇది కోయాక్సియల్ వెర్షన్ నిర్మాణం కంటే చాలా ఫ్లెక్సిబుల్గా మరియు దాని వ్యాసం చాలా భిన్నంగా ఉన్నప్పటికీ, మనం పెయిర్ USB కేబుల్స్ను బ్యాచ్లలో ఎందుకు ఉపయోగించలేము? సాధారణంగా, కేబుల్ వాడకం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం అంత తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు స్కేవ్ పిచ్ ఎంత చిన్నగా ఉంటే, బ్యాలెన్స్ ప్రభావం అంత మెరుగ్గా ఉంటుంది. అయితే, స్ప్లైసింగ్ పిచ్ చాలా తక్కువగా ఉంటే ఉత్పత్తి సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఇన్సులేటెడ్ కోర్ వైర్ మెలితిరుగుతుంది. లైన్ పెయిర్ యొక్క పిచ్ చాలా చిన్నగా ఉంటే, మెలితిరిగే అవకాశాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి, మరియు ఆ భాగంపై మెలితిరిగే ఒత్తిడి తీవ్రంగా కేంద్రీకృతమవుతుంది. దీని ఫలితంగా ఇన్సులేషన్ పొర తీవ్రంగా వక్రీకరించబడి, దెబ్బతింటుంది, చివరికి విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం వక్రీకరణకు గురై, SRL విలువ మరియు అటెన్యుయేషన్ వంటి కొన్ని విద్యుత్ సూచికలను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఇన్సులేషన్ ఎక్సెంట్రిసిటీ ఉన్నప్పుడు, ఇన్సులేటింగ్ సింగిల్ లైన్ యొక్క పరిభ్రమణం మరియు భ్రమణం కారణంగా కండక్టర్ల మధ్య దూరం ఆవర్తనంగా మారుతుంది, ఇది ఇంపీడెన్స్లో ఆవర్తన హెచ్చుతగ్గులకు దారితీస్తుంది. ఈ హెచ్చుతగ్గుల కాలం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్మిషన్లో, ఈ నెమ్మదైన మార్పును విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ద్వారా గుర్తించవచ్చు మరియు ఇది రిటర్న్ లాస్ విలువను ప్రభావితం చేస్తుంది. USB4 పెయిర్ వెర్షన్ను బ్యాచ్లలో ఉపయోగించలేరు.
గ్రౌండ్కు కనెక్ట్ చేయకుండా, మీ డెత్ కోయాక్సియల్ కేబుల్ను ఉపయోగించడానికి ఇష్టపడక, ప్రజలు USB4 షీల్డింగ్ పద్ధతులలోని తేడాలను ధృవీకరించి ఉత్పత్తులను తయారు చేయడం ప్రారంభించారు. దీని అతిపెద్ద లోపం ఏమిటంటే, కండక్టర్ సులభంగా మెలితిరిగిపోవడం. దీనికి భిన్నంగా, ప్యారలల్ ప్యాకెట్ కేబుల్ నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడి ఉంటుంది, ఇది కండక్టర్ బెణకడాన్ని నివారిస్తుంది. మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, ప్రస్తుతం హై-స్పీడ్ లైన్లలో SAS, SFP+ మొదలైన వాటిని ఉపయోగిస్తున్నారు. వీటి పనితీరు స్ట్రాండెడ్ వెర్షన్ కంటే ఖచ్చితంగా ఎక్కువగా ఉంటుందని చెప్పడానికి ఇంతకంటే ఎక్కువేమీ లేదు. హై ఫ్రీక్వెన్సీ డేటా లైన్ యొక్క ముఖ్య పాత్ర డేటా సిగ్నల్స్ను ప్రసారం చేయడం, కానీ మనం దానిని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు మన చుట్టూ అన్ని రకాల గందరగోళమైన ఇంటర్ఫెరెన్స్ సమాచారం కనిపించవచ్చు. ఒకవేళ ఈ ఇంటర్ఫెరెన్స్ సిగ్నల్స్ డేటా లైన్ యొక్క లోపలి కండక్టర్లోకి ప్రవేశించి, అసలైన ప్రసారిత సిగ్నల్పై అతివ్యాప్తి చెందితే, అది అసలైన ప్రసారిత సిగ్నల్కు అంతరాయం కలిగించడం లేదా దానిని మార్చడం సాధ్యమేనా? తద్వారా ఉపయోగకరమైన సిగ్నల్ నష్టం లేదా సమస్యలు ఏర్పడతాయా? మరియు అల్యూమినియం ఫాయిల్ పొర యొక్క ప్రత్యేకత ఏమిటంటే, ఇది మనకు సమాచారాన్ని బదిలీ చేయడానికి ఒక రక్షణ మరియు షీల్డింగ్ పాత్రను పోషిస్తుంది. ప్రసారం కోసం బయటి స్వతంత్ర సిగ్నల్స్ యొక్క జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు. ప్రధాన ప్యాకేజీ బెల్ట్ మెటీరియల్ మరియు అల్యూమినియం ఫాయిల్ పుల్ అనేవి అల్యూమినియం ఫాయిల్ సీలింగ్ మరియు షీల్డింగ్ కోసం ఉపయోగించబడతాయి. ఇది ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్పై ఒక వైపు లేదా రెండు వైపులా పూత పూయబడి ఉంటుంది మరియు కేబుల్ యొక్క షీల్డ్గా మిశ్రమ ఫాయిల్ను ఉపయోగిస్తారు. కేబుల్ ఫాయిల్ ఉపరితలంపై తక్కువ నూనె అవసరం, రంధ్రాలు ఉండవు మరియు అధిక యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. చుట్టే ప్రక్రియలో, రెండు ఇన్సులేటెడ్ కోర్ వైర్లు మరియు గ్రౌండ్ వైర్లను ర్యాపింగ్ మెషిన్ ద్వారా ఒకచోట చేర్చుతారు. అదే సమయంలో, వైర్ జతను షీల్డ్ చేయడానికి మరియు చుట్టిన కోర్ వైర్ల నిర్మాణాన్ని స్థిరీకరించడానికి బయటి బ్రెడ్పై ఒక అల్యూమినియం ఫాయిల్ పొర మరియు ఒక స్వీయ-అంటుకునే పాలిస్టర్ టేప్ పొరను ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రక్రియ వైర్ లక్షణాలపై ముఖ్యమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, ఇందులో ఇంపెడెన్స్, ఆలస్య వ్యత్యాసం, అటెన్యుయేషన్ వంటివి ఉంటాయి. ఎందుకంటే దీనిని తప్పనిసరిగా క్రాఫ్ట్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఖచ్చితంగా ఉత్పత్తి చేయాలి, మరియు చుట్టిన కోర్ వైర్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉందని నిర్ధారించుకోవడానికి విద్యుత్ లక్షణాల పరీక్షను చేపట్టాలి. అయితే, అన్ని డేటా లైన్లకు రెండు పొరల షీల్డింగ్ ఉండదు. కొన్నింటికి బహుళ పొరలు ఉంటాయి, కొన్నింటికి ఒకే పొర ఉంటుంది, లేదా అసలు ఏదీ ఉండదు. షీల్డింగ్ అనేది ఒక ప్రాంతం నుండి మరొక ప్రాంతానికి విద్యుత్, అయస్కాంత మరియు విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ప్రేరణ మరియు వికిరణాన్ని నియంత్రించడానికి రెండు ప్రాదేశిక ప్రాంతాల మధ్య ఉండే ఒక లోహపు విభజన. ప్రత్యేకంగా చెప్పాలంటే, కండక్టర్ కోర్ బాహ్య విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం/జోక్య సిగ్నల్ ద్వారా ప్రభావితం కాకుండా నిరోధించడానికి, మరియు జోక్య విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం/సిగ్నల్ బయటకు వ్యాపించకుండా నిరోధించడానికి ఒక షీల్డింగ్ బాడీతో చుట్టుముట్టబడి ఉంటుంది. USB డిఫరెన్షియల్ పెయిర్ హై ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ టెస్టింగ్ కోయాక్సియల్తో పోల్చదగినదిగా ఉంటుంది, డిఫరెన్షియల్ పెయిర్ USB4 కేబుల్ రాబోతోంది.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: ఆగస్టు-16-2022
