Bande passante USB-C : comprendre 40Gbps, 80Gbps et 120Gbps

Les trois chiffres affichés sur les câbles de données USB-C correspondent à deux normes USB, pas trois. Ce guide explique à quoi 40Gbps, 80Gbps et 120Gbps font réellement référence, pourquoi 80 et 120 décrivent le même câble, et les exigences physiques qu’un câble doit respecter pour transporter chaque débit.

Bande passante USB-C : comprendre 40Gbps, 80Gbps et 120Gbps

À quoi chaque chiffre fait réellement référence

Débit de transfert de donnéesSpécificationSignalisationCe que cela signifie
40GbpsUSB4 Gen3×2NRZ, 20Gbps × 2 voiesSymétrique : 40Gbps dans les deux sens
80GbpsUSB4 Gen4 (USB4 Version 2.0)PAM3, 40Gbps × 2 voiesSymétrique : 80Gbps dans les deux sens
120GbpsUSB4 Gen4 (USB4 Version 2.0)PAM3, répartition asymétrique des voies120Gbps dans un sens, 40Gbps dans l’autre

80Gbps et 120Gbps, c’est le même câble

C’est le malentendu le plus fréquent. USB4 Gen4 définit à la fois un mode symétrique 80Gbps et un mode asymétrique 120Gbps / 40Gbps. Le mode asymétrique réaffecte trois des quatre voies dans un seul sens, ce qui est utile pour piloter un moniteur DisplayPort 2.1 à haute fréquence de rafraîchissement : l’écran a besoin d’une énorme bande passante descendante et de presque rien en montant.

Un câble qui prend en charge l’un prend en charge l’autre. Si un fournisseur vous propose un « câble 80Gbps » et un « câble 120Gbps » comme deux SKU différents à deux prix différents, demandez selon quelle spécification USB chacun est fabriqué — la réponse pour les deux devrait être USB4 Gen4.

Pourquoi le PAM3 compte pour la construction du câble

USB4 Gen3 utilise la signalisation NRZ : deux niveaux de tension, un bit par symbole. USB4 Gen4 passe au PAM3, qui code trois niveaux de tension et transporte davantage de données par symbole. C’est ainsi que le débit double sans doubler le débit de symboles.

La conséquence pratique est que le PAM3 offre une marge de bruit plus faible entre les niveaux. La perte d’insertion, la régularité de l’impédance et la diaphonie qu’un câble 40Gbps tolère produiront des erreurs à 80Gbps. C’est un problème de matériaux et de procédé, pas un problème de connecteur — tout se joue sur le calibre du conducteur, la régularité du diélectrique, le taux de couverture du blindage et la précision avec laquelle la géométrie des paires est maintenue sur toute la longueur.

Limites de longueur en passif

La bande passante et la longueur s’échangent l’une contre l’autre. En règle pratique pour les câbles USB-C passifs (sans retimer) :

  • Jusqu’à 0.8 m — une construction passive peut transporter 40Gbps, et les débits USB4 Gen4 sur un câble passif bien construit
  • De 1 m à 2 m — réalisable à 40Gbps avec une construction soignée ; au-delà, des câbles actifs avec retimers sont normalement nécessaires
  • Au-delà de 2 m — câblage actif, à un coût nettement plus élevé

Méfiez-vous d’un câble passif long, bon marché et à haute bande passante. La physique ne fait pas de remise.

Tout câble USB-C à haut débit a besoin d’un E-Marker

Tout câble USB-C prévu pour plus de 3A, et tout câble USB4, doit contenir une puce E-Marker. L’hôte la lit via la ligne CC pour savoir ce que le câble peut réellement faire — débit de données, capacité en courant, et s’il est passif ou actif. Sans E-Marker valide, un hôte se rabattra prudemment sur un débit inférieur, quoi qu’il soit imprimé sur la gaine.

Lorsque vous évaluez un fournisseur, demandez quelle puce E-Marker il utilise et ce qu’elle déclare. Une réponse vague signifie généralement que le câble ne négociera pas le débit indiqué sur l’étiquette.

Comment vérifier une affirmation de bande passante

  1. Demandez quelle spécification, pas quel chiffre. « USB4 Gen4 » est vérifiable. « 80Gbps » seul est un chiffre marketing.
  2. Demandez le certificat USB-IF et le TID, puis vérifiez-les directement auprès de l’USB-IF sur usb.org. L’Integrators List exige désormais une connexion de membre et ne peut pas être consultée publiquement.
  3. Demandez la déclaration de l’E-Marker — les valeurs de courant et de débit de données qu’il communique.
  4. Demandez des données de diagramme de l’œil ou de perte d’insertion à la longueur nominale. Une usine disposant de ses propres équipements d’essais peut les produire ; une société de négoce ne le peut généralement pas.

Où se situent nos propres câbles

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Tonetron est la marque export de Dongguan Taitron Electronic Limited (东莞台昶电子有限公司), fabricant de câbles et de connecteurs à Dongguan, Guangdong, Chine, fondé en 1984. Nous fabriquons des câbles HDMI™, USB-C, DisplayPort et sur mesure sur nos propres lignes et expédions en direct usine vers plus de 40 pays.

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