USB 4.0将增强USB3 Vision标准，将PCI Express推送到设备边缘

如果您可以在没有帧抓取物的情况下实现相同的优化PC主机系统性能，那么和帧抓斗？这是今天开发下开发的USB3愿景标准的新提升的一部分。

无处不在

由于几乎每个计算设备，包括PC，笔记本电脑和嵌入式系统，因此USB3 Vision标准获得了机器视觉行业的广泛验收。此外，每次USB标准都会增加其能力和带宽，机器视觉行业USB3 Vision标准也会自动益处，根据AIA的标准开发总监鲍勃麦库克。例如，USB 3.0最初提供5 GB / s，然后为USB 3.1和USB 3.2提供10 GB / s，增加了多个数据通道。

据NI和USB3愿景主席的愿景首席工程师，USB 4.0为USB3 Vision启用的增强功能较为更大的能力增加。“当USB 4.0出来时，它不仅增加了32-40 GB / s的速度，而且它还介绍了另一种技术 - Thunderbolt 4 - 标准。（目前，相机链路HS可以实现48 GB / s，而CXP可以达到25 GB / s，计划延伸到50 GB / s。）雷霆块的性能比USB更高，封装了让我们的新协议您在引擎盖下使用PCI Express Bus。“

设备，PC之间的直接PCI Express频道

如今，使用帧抓取器的PC-Host系统提供比USB3视觉和GigE视觉更高的性能，因为帧抓取器以USB3视觉和Gige Vision的方式针对机器视觉目的进行了优化。希望粗略的是，通过利用霹雳，USB3视觉可以通过基于USB的相机的所有便利度来实现帧抓取机构的相同效率。

除了将PCI Express Bus Out扩展到外围设备外，USB 4.0 / Thunderbolt标准还提供更快的内存访问。虽然USB 3.0利用直接内存访问（DMA），但每个数据交易仍然必须通过USB 3.0主机控制器，这增加了一定量的开销和延迟。“与Thunderbolt，开销消失，因为我们可以优化PCI Express Transfer的机制如何运作，并将其与机器视觉的需要相匹配，”总粗略。

USB4.0为设备和系统设计人员提供了其他几个好处。例如，随着USB设备在标准的较新版本上利用更快的速度，对于接口相机传感器和FPGA的现有现成的ASIC不容易获得。由于所需的高速串行接口，使用FPGA的直接实现变得昂贵，更不用说必须集成的USB核心。通过霹雳技术，有现成的芯片组支持全40Gbit速度，可以通过PCI Express以简单的实施方式界面连接到FPGA。

Thunderbolt 4技术利用与之前的USB 3.2标准相同的电缆。虽然需要有源电缆以更高速度越来越长，但USB作为大众市场界面的位置应确保可提供范围扩展电缆的技术。

根据毛毛和麦库克，USB3愿景的最终增强将利用大部分USB3愿景标准。“USB3 Vision位于USB 3.0标准之上，”粗略说。“USB4.0至USB3 Vision标准将为PCI Express定义一个单独的数据传输层 - 这是霹雳的唯一差异 - 所以绝大多数标准都没有变化。从效率的角度来看，将USB和Thunderbolt结合成一个标准，可能是一个适用于两者的驱动程序包，只是有意义。“

“由于PC的最新芯片组，从主机侧，带有C型端口的大多数较新主机都将本身支持霹雳以及USB，因此用户可以在USB和更高容量的霹雳之间进行选择，”McCurrach添加。“从机器视觉相机或设备方面，OEM将根据他们想要实现的性能进行选择。”

据毛澳大利亚州澳大利亚州毛町（McCurrach），USB4工作组的AIA USB3 Vision标准委员会最终确定了一个白色纸张，这些纸张铺设了标准的这种补充。这篇论文预计在2021年初。有关USB3愿景标准委员会，USB4 / Thunderbolt 4标准及相关信息的更多信息，请联系Bob McCurrach。