ইউএসবি ৪ পরিচিতি

ইউএসবি ৪ পরিচিতি

ইউএসবি৪ হলো ইউএসবি৪ স্পেসিফিকেশনে উল্লেখিত ইউএসবি সিস্টেম। ইউএসবি ডেভেলপারস ফোরাম ২০১৯ সালের ২৯শে আগস্ট এর ১.০ সংস্করণটি প্রকাশ করে। ইউএসবি৪-এর পুরো নাম হলো ইউনিভার্সাল সিরিয়াল বাস জেনারেশন ৪। এটি ইন্টেল এবং অ্যাপলের যৌথভাবে তৈরি ডেটা ট্রান্সমিশন প্রযুক্তি “থান্ডারবোল্ট ৩”-এর উপর ভিত্তি করে নির্মিত। ইউএসবি৪-এর ডেটা ট্রান্সমিশন গতি ৪০ জিবিপিএস পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যা সর্বশেষ প্রকাশিত ইউএসবি ৩.২ (জেন২×২)-এর গতির দ্বিগুণ।

পূর্ববর্তী ইউএসবি প্রোটোকল স্ট্যান্ডার্ডগুলোর থেকে ভিন্ন, ইউএসবি৪-এর জন্য একটি ইউএসবি-সি কানেক্টর এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য ইউএসবি পিডি-এর সাপোর্ট প্রয়োজন। ইউএসবি ৩.২-এর তুলনায়, এটি ডিসপ্লেপোর্ট এবং পিসিআই এক্সপ্রেস টানেল তৈরির সুযোগ দেয়। এই আর্কিটেকচারটি একাধিক ধরনের টার্মিনাল ডিভাইসের সাথে একটিমাত্র উচ্চ-গতির লিঙ্ককে ডাইনামিকভাবে শেয়ার করার একটি পদ্ধতি নির্ধারণ করে, যা ধরন এবং অ্যাপ্লিকেশন অনুযায়ী ডেটা ট্রান্সমিশন সবচেয়ে ভালোভাবে পরিচালনা করতে পারে। ইউএসবি৪ পণ্যগুলোকে অবশ্যই ২০ গিগাবিট/সেকেন্ড থ্রুপুট সাপোর্ট করতে হবে এবং এটি ৪০ গিগাবিট/সেকেন্ড পর্যন্ত থ্রুপুট সাপোর্ট করতে পারে। তবে, টানেল ট্রান্সমিশনের কারণে, মিশ্র ডেটা পাঠানোর সময়, ডেটা ২০ গিগাবিট/সেকেন্ড হারে পাঠানো হলেও, প্রকৃত ডেটা ট্রান্সমিশনের হার ইউএসবি ৩.২ (ইউএসবি ৩.১ জেন ২)-এর চেয়ে বেশি হতে পারে।

ইউএসবি৪ দুটি সংস্করণে বিভক্ত: ২০জিবিপিএস এবং ৪০জিবিপিএস। বাজারে উপলব্ধ ইউএসবি৪ ইন্টারফেসযুক্ত ডিভাইসগুলো থান্ডারবোল্ট ৩-এর ৪০জিবিপিএস গতি অথবা এর একটি হ্রাসকৃত সংস্করণ ২০জিবিপিএস গতি প্রদান করতে পারে। আপনি যদি সর্বোচ্চ ট্রান্সমিশন গতি, অর্থাৎ ৪০জিবিপিএস-এর কোনো ডিভাইস কিনতে চান, তবে কেনার আগে এর স্পেসিফিকেশনগুলো দেখে নেওয়া ভালো। উচ্চ-গতির ট্রান্সমিশনের প্রয়োজন হয় এমন ক্ষেত্রে, উপযুক্ত ইউএসবি ৩.১ সি টু সি (USB 3.1 C TO C) নির্বাচন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ৪০জিবিপিএস গতি অর্জনের জন্য এটিই মূল বাহক।

ইউএসবি৪ এবং থান্ডারবোল্ট ৪-এর মধ্যে সম্পর্ক নিয়ে অনেকেই বিভ্রান্ত। প্রকৃতপক্ষে, থান্ডারবোল্ট ৪ এবং ইউএসবি৪ উভয়ই থান্ডারবোল্ট ৩-এর মূল প্রোটোকলের উপর ভিত্তি করে তৈরি। এগুলি একে অপরের পরিপূরক এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ। ইন্টারফেস দুটিই টাইপ-সি এবং উভয়ের সর্বোচ্চ গতি ৪০ জিবিপিএস।

প্রথমত, আমরা যে USB4 কেবলের কথা বলছি, তা হলো USB-এর ট্রান্সমিশন স্ট্যান্ডার্ড, যা USB ট্রান্সমিশনের পারফরম্যান্স এবং দক্ষতার সাথে সম্পর্কিত একটি প্রোটোকল স্পেসিফিকেশন। USB4-কে এই স্পেসিফিকেশনের “চতুর্থ প্রজন্ম” হিসেবে বোঝা যেতে পারে।

১৯৯৪ সালে কম্প্যাক, ডিইসি, আইবিএম, ইন্টেল, মাইক্রোসফট, এনইসি এবং নর্টেল সহ একাধিক কোম্পানি যৌথভাবে ইউএসবি ট্রান্সমিশন প্রোটোকল প্রস্তাব ও তৈরি করে। এটি ১৯৯৪ সালের ১১ই নভেম্বর ইউএসবি ভি০.৭ সংস্করণ হিসেবে প্রকাশিত হয়। পরবর্তীতে, এই কোম্পানিগুলো ১৯৯৫ সালে ইউএসবি-র প্রচার ও সমর্থনের জন্য ইউএসবি ইমপ্লিমেন্টার্স ফোরাম নামে একটি অলাভজনক সংস্থা প্রতিষ্ঠা করে, যা পরিচিত ইউএসবি-আইএফ (USB-IF) নামে পরিচিত, এবং ইউএসবি-আইএফ এখন ইউএসবি-র মান নির্ধারণকারী সংস্থা।

১৯৯৬ সালে, ইউএসবি-আইএফ (USB-IF) আনুষ্ঠানিকভাবে ইউএসবি ১.০ (USB1.0) স্পেসিফিকেশন প্রস্তাব করে। তবে, ইউএসবি ১.০-এর ট্রান্সমিশন রেট ছিল মাত্র ১.৫ এমবিপিএস (Mbps), সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট ছিল ৫ভি/৫০০এমএ (5V/500mA), এবং সেই সময়ে ইউএসবি সমর্থনকারী পেরিফেরাল ডিভাইসের সংখ্যাও ছিল খুব কম, তাই মাদারবোর্ড নির্মাতারা খুব কমই সরাসরি মাদারবোর্ডে ইউএসবি ইন্টারফেস ডিজাইন করতেন।

▲ইউএসবি ১.০

১৯৯৮ সালের সেপ্টেম্বরে, ইউএসবি-আইএফ (USB-IF) ইউএসবি ১.১ স্পেসিফিকেশন প্রকাশ করে। এইবার ট্রান্সমিশন রেট বাড়িয়ে ১২ এমবিপিএস (Mbps) করা হয়েছিল এবং ইউএসবি ১.০-এর কিছু প্রযুক্তিগত খুঁটিনাটি সংশোধন করা হয়েছিল। সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট ৫ভি/৫০০এমএ (5V/500mA) অপরিবর্তিত ছিল।

২০০০ সালের এপ্রিলে ইউএসবি ২.০ স্ট্যান্ডার্ড চালু করা হয়েছিল, যার ট্রান্সমিশন রেট ছিল ৪৮০ এমবিপিএস, অর্থাৎ ৬০ মেগাবাইট/সেকেন্ড। এটি ইউএসবি ১.১-এর চেয়ে ৪০ গুণ বেশি। এর সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট হলো ৫ ভোল্ট/৫০০ মিলিঅ্যাম্পিয়ার এবং এটি একটি ৪-পিন ডিজাইন ব্যবহার করে। ইউএসবি ২.০ আজও ব্যবহৃত হচ্ছে এবং এটিকে সবচেয়ে দীর্ঘস্থায়ী ইউএসবি স্ট্যান্ডার্ড বলা যেতে পারে।

ইউএসবি ২.০ থেকে শুরু করে, ইউএসবি-আইএফ নাম পরিবর্তনের ক্ষেত্রে তাদের “অনন্য প্রতিভা” প্রদর্শন করেছে।

২০০৩ সালের জুন মাসে, ইউএসবি-আইএফ (USB-IF) ইউএসবি-র স্পেসিফিকেশন এবং স্ট্যান্ডার্ডের নাম পরিবর্তন করে ইউএসবি ১.০-কে ইউএসবি ২.০ লো-স্পিড ভার্সন, ইউএসবি ১.১-কে ইউএসবি ২.০ ফুল-স্পিড ভার্সন এবং ইউএসবি ২.০-কে ইউএসবি ২.০ হাই-স্পিড ভার্সনে পরিবর্তন করে।

তবে, সেই সময়ে এই পরিবর্তনের বর্তমান পরিস্থিতির উপর তেমন কোনো প্রভাব পড়েনি, কারণ ইউএসবি ১.০ এবং ১.১ মূলত ঐতিহাসিক পর্যায় অতিক্রম করে গেছে।

২০০৮ সালের নভেম্বরে, ইন্টেল, মাইক্রোসফট, এইচপি, টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস, এনইসি এবং এসটি-এনএক্সপি-এর মতো শিল্পক্ষেত্রের শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠানগুলোকে নিয়ে গঠিত ইউএসবি ৩.০ প্রোমোটার গ্রুপ, ইউএসবি ৩.০ স্ট্যান্ডার্ডটি সম্পন্ন করে এবং সর্বসাধারণের জন্য প্রকাশ করে। এর আনুষ্ঠানিক নাম দেওয়া হয়েছিল “সুপারস্পিড”। ইউএসবি প্রোমোটার গ্রুপ প্রধানত ইউএসবি সিরিজের স্ট্যান্ডার্ডগুলোর উন্নয়ন ও প্রণয়নের দায়িত্বে রয়েছে এবং এই স্ট্যান্ডার্ডগুলো অবশেষে ব্যবস্থাপনার জন্য ইউএসবি-আইএফ (USB-IF)-এর কাছে হস্তান্তর করা হবে।

ইউএসবি ৩.০-এর সর্বোচ্চ ট্রান্সমিশন রেট ৫.০ জিবিপিএস, যা ৬৪০ মেগাবাইট/সেকেন্ড। এর সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট হলো ৫ ভোল্ট/৯০০ মিলিঅ্যাম্পিয়ার। এটি ইউএসবি ২.০-এর সাথে সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং ফুল-ডুপ্লেক্স ডেটা ট্রান্সমিশন সমর্থন করে (অর্থাৎ, এটি একই সাথে ডেটা গ্রহণ ও প্রেরণ করতে পারে, যেখানে ইউএসবি ২.০ হলো হাফ-ডুপ্লেক্স)। এছাড়াও, এতে উন্নত পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট ক্ষমতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

ইউএসবি ৩.০-তে একটি ৯-পিন ডিজাইন ব্যবহার করা হয়েছে। এর প্রথম ৪টি পিন ইউএসবি ২.০-এর মতোই, এবং বাকি ৫টি পিন বিশেষভাবে ইউএসবি ৩.০-এর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তাই, পিনগুলো দেখে এটি ইউএসবি ২.০ নাকি ইউএসবি ৩.০, তা নির্ধারণ করা যায়।

২০১৩ সালের জুলাই মাসে ইউএসবি ৩.১ প্রকাশিত হয়, যার ট্রান্সমিশন গতি ছিল ১০ জিবিপিএস (১২৮০ এমবি/সেকেন্ড), যা সুপারস্পিড+ হিসেবে দাবি করা হয়েছিল এবং এর সর্বোচ্চ অনুমোদিত পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ বাড়িয়ে ২০ভি/৫এ করা হয়েছিল, যা ১০০ ওয়াটের সমতুল্য।

USB 3.0-এর তুলনায় USB 3.1-এর আপগ্রেডও খুব সুস্পষ্ট ছিল। তবে, এর কিছুদিন পরেই, USB-IF USB 3.0-কে USB 3.1 Gen1 এবং USB 3.1-কে USB 3.1 Gen2 নামে পুনঃনামকরণ করে।

এই নাম পরিবর্তনটি গ্রাহকদের জন্য সমস্যার সৃষ্টি করেছিল, কারণ অনেক অসাধু বিক্রেতা প্যাকেজিং-এ পণ্যটি জেন১ নাকি জেন২ তা উল্লেখ না করেই শুধু এটিকে ইউএসবি ৩.১ সমর্থিত বলে চিহ্নিত করত। প্রকৃতপক্ষে, এই দুটির ডেটা প্রেরণের ক্ষমতা বেশ ভিন্ন, এবং গ্রাহকরা ভুলবশত একটি ফাঁদে পড়তে পারতেন। সুতরাং, অধিকাংশ গ্রাহকের জন্য এই নাম পরিবর্তনটি একটি ভুল পদক্ষেপ ছিল।

২০১৭ সালের সেপ্টেম্বরে ইউএসবি ৩.২ প্রকাশিত হয়। ইউএসবি টাইপ-সি এর অধীনে এটি ডেটা ট্রান্সমিশনের জন্য ডুয়াল ১০ জিবিপিএস চ্যানেল সমর্থন করে, যার গতি ২০ জিবি/সেকেন্ড (২৫০০ এমবি/সেকেন্ড) পর্যন্ত এবং সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট ২০ভি/৫এ। অন্যান্য দিকগুলোতেও সামান্য উন্নতি করা হয়েছে।

▲ইউএসবি-র নাম পরিবর্তনের প্রক্রিয়া

তবে, ২০১৯ সালে ইউএসবি-আইএফ (USB-IF) আরও একটি নাম পরিবর্তন করে। তারা ইউএসবি ৩.১ জেন১ (যা ছিল আসল ইউএসবি ৩.০)-এর নাম পরিবর্তন করে ইউএসবি ৩.২ জেন১, ইউএসবি ৩.১ জেন২ (যা ছিল আসল ইউএসবি ৩.১)-এর নাম পরিবর্তন করে ইউএসবি ৩.২ জেন২ এবং ইউএসবি ৩.২-এর নাম পরিবর্তন করে ইউএসবি ৩.২ জেন ২×২ রাখে।

বর্তমান ও ভবিষ্যৎ: ইউএসবি৪-এর অগ্রযাত্রা

এখন যেহেতু আমরা USB4-এ পৌঁছেছি, চলুন এই নতুন প্রোটোকল স্ট্যান্ডার্ডের আপগ্রেড এবং উন্নতিগুলো দেখে নেওয়া যাক। প্রথমত এবং সর্বাগ্রে, যেহেতু এটি “3” থেকে “4”-এ একটি প্রজন্ম-ভিত্তিক আপগ্রেড, তাই এর উন্নতি অবশ্যই উল্লেখযোগ্য হবে।

আমাদের সংগৃহীত সকল তথ্যের ভিত্তিতে, USB4-এর নতুন বৈশিষ্ট্যগুলো নিম্নরূপভাবে সংক্ষিপ্ত করা হলো:

১. সর্বোচ্চ ট্রান্সমিশন গতি ৪০ জিবিপিএস:

ডুয়াল-চ্যানেল ট্রান্সমিশনের মাধ্যমে, USB4-এর তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ ট্রান্সমিশন গতি 40 Gbps পর্যন্ত পৌঁছাতে সক্ষম হওয়া উচিত, যা Thunderbolt 3-এর (নীচে “Thunderbolt 3” হিসাবে উল্লিখিত) সমান।

প্রকৃতপক্ষে, ইউএসবি৪-এর তিনটি ট্রান্সমিশন স্পিড থাকবে: ১০ জিবিপিএস, ২০ জিবিপিএস এবং ৪০ জিবিপিএস। তাই আপনি যদি সর্বোচ্চ ট্রান্সমিশন স্পিড অর্থাৎ ৪০ জিবিপিএস-এর কোনো ডিভাইস কিনতে চান, তবে কেনার আগে স্পেসিফিকেশনগুলো দেখে নেওয়া ভালো।

২. থান্ডারবোল্ট ৩ ইন্টারফেসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ:

কিছু (সবগুলো নয়) USB4 ডিভাইস Thunderbolt 3 ইন্টারফেসের সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে। অর্থাৎ, যদি আপনার ডিভাইসে একটি USB4 ইন্টারফেস থাকে, তবে বাইরে থেকে একটি Thunderbolt 3 ডিভাইস সংযোগ করাও সম্ভব হতে পারে। তবে, এটি বাধ্যতামূলক নয়। এটি সামঞ্জস্যপূর্ণ হবে কি না, তা ডিভাইস প্রস্তুতকারকের নীতির উপর নির্ভর করে।

৩. গতিশীল ব্যান্ডউইথ রিসোর্স বরাদ্দের সক্ষমতা:

আপনি যদি ইউএসবি৪ পোর্টটি ব্যবহার করার পাশাপাশি একটি ডিসপ্লে সংযোগ করতে এবং ডেটা স্থানান্তর করতেও ব্যবহার করেন, তাহলে পোর্টটি পরিস্থিতি অনুযায়ী উপযুক্ত ব্যান্ডউইথ বরাদ্দ করবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি ১০৮০পি ডিসপ্লে চালানোর জন্য ভিডিওর মাত্র ২০% ব্যান্ডউইথের প্রয়োজন হয়, তাহলে বাকি ৮০% ব্যান্ডউইথ অন্যান্য কাজের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। ইউএসবি ৩.২ এবং এর আগের সংস্করণগুলোতে এটি সম্ভব ছিল না। তার আগে, ইউএসবি-র কার্যপ্রণালী ছিল পালাক্রমে কাজ করা।

৪. সকল USB4 ডিভাইস USB PD সমর্থন করবে

ইউএসবি পিডি হলো ইউএসবি পাওয়ার ডেলিভারি (ইউএসবি পাওয়ার ট্রান্সমিশন), যা বর্তমান সময়ের অন্যতম প্রধান ফাস্ট চার্জিং প্রোটোকল। এটি ইউএসবি-আইএফ সংস্থা দ্বারা প্রণীত হয়েছিল। এই স্পেসিফিকেশনের মাধ্যমে উচ্চতর ভোল্টেজ এবং কারেন্ট অর্জন করা যায়, যার সর্বোচ্চ পাওয়ার ট্রান্সমিশন ১০০ ওয়াট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং পাওয়ার ট্রান্সমিশনের দিকও ইচ্ছামতো পরিবর্তন করা যায়।

USB-IF-এর নিয়ম অনুযায়ী, বর্তমান USB PD চার্জিং ইন্টারফেসের আদর্শ রূপটি হওয়া উচিত USB Type-C। USB Type-C ইন্টারফেসে CC1 এবং CC2 নামে দুটি পিন রয়েছে, যেগুলো PD কমিউনিকেশন কনফিগারেশন চ্যানেলের জন্য ব্যবহৃত হয়।

৫. শুধুমাত্র ইউএসবি টাইপ-সি ইন্টারফেস ব্যবহার করা যাবে

উপরোক্ত বৈশিষ্ট্য থেকে এটা স্বাভাবিকভাবেই বোঝা যায় যে, ইউএসবি৪ শুধুমাত্র ইউএসবি টাইপ-সি কানেক্টরের মাধ্যমেই কাজ করতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, শুধু ইউএসবি পিডি-ই নয়, ইউএসবি-আইএফ-এর মতো অন্যান্য আধুনিক স্ট্যান্ডার্ডগুলোও কেবল টাইপ-সি-এর ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য।

৬. পূর্ববর্তী প্রোটোকলগুলোর সাথে পশ্চাৎমুখী সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে

ইউএসবি ৪, ইউএসবি ৩ এবং ইউএসবি ২ ডিভাইস ও পোর্টের সাথে একত্রে ব্যবহার করা যায়। অর্থাৎ, এটি পূর্ববর্তী প্রোটোকল স্ট্যান্ডার্ডগুলোর সাথে পশ্চাৎমুখীভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে। তবে, ইউএসবি ১.০ এবং ১.১ সমর্থিত নয়। বর্তমানে, এই প্রোটোকল ব্যবহারকারী ইন্টারফেসগুলো বাজার থেকে প্রায় বিলুপ্ত হয়ে গেছে।

অবশ্যই, একটি USB4 ডিভাইসকে USB 3.2 পোর্টে সংযোগ করলে, এটি 40 Gbps গতিতে ডেটা প্রেরণ করতে পারে না। এবং শুধুমাত্র একটি USB4 ইন্টারফেসের সাথে সংযুক্ত হলেই পুরোনো ধাঁচের USB 2 ইন্টারফেসটি দ্রুততর হয়ে যাবে না।