겉보기엔 똑같은 USB-C 케이블 두 개가 가격은 10배 차이 나면서 둘 다 휴대폰을 충전합니다. 차이는 피복 안에 있습니다: USB4 케이블은 같은 커넥터를 쓰는 충전 케이블과 전혀 다른 제품입니다. 이 가이드에서는 높은 가격이 무엇을 사는 것인지, 언제 생략해도 되는지, 그리고 언제 반드시 필요한지를 설명합니다.
하나의 커넥터, 여섯 가지 케이블 클래스
USB-C는 커넥터(플러그)를 표준화했을 뿐, 그 안을 흐르는 신호까지 표준화하지는 않았습니다. 같은 커넥터가 USB 2.0 480 Mbps, USB 3.2 Gen 1 5 Gbps, USB 10Gbps, USB 20Gbps, USB4 40Gbps, USB4 80Gbps를 모두 전송합니다. USB-IF는 이제 케이블을 데이터 전송률로 명명하며, 숫자가 곧 성능입니다. USB4 v2 사양은 80 Gbps 케이블에 단방향 120 Gbps / 반대 방향 40 Gbps라는 두 번째 모드를 추가해 고해상도 디스플레이가 사용할 수 있게 합니다. 커넥터만 보고 어떤 클래스인지 알 수는 없습니다.
USB4 케이블에만 들어 있는 것
4개의 고속 레인. USB 2.0 충전 케이블은 전원, 접지, CC 라인, 저속 데이터 한 쌍만 연결합니다. USB4 케이블은 여기에 송신 2쌍과 수신 2쌍의 차동 신호 쌍을 추가하며, 각 쌍은 개별 차폐됩니다. 펌웨어로는 저렴한 케이블을 빠르게 만들 수 없습니다: 전선 자체가 없기 때문입니다.
임피던스 제어와 차폐. 40 Gbps나 80 Gbps에서는 케이블 길이 방향의 미세한 기하학적 결함 하나도 신호를 손상시킵니다. 각 차동 쌍은 정밀한 임피던스를 유지해야 하고, 각 차폐층은 paddle board에서 깔끔하게 종단되어야 하며, 브레이드는 커넥터 쉘에 본딩되어야 합니다. 충전 케이블에는 이런 구조가 전혀 없는데, 그 이유는 480 Mbps는 거의 모든 불량을 용인하기 때문입니다.
eMarker. 플러그 안의 작은 칩이 CC 라인을 통해 케이블의 전류 등급과 데이터 능력을 보고합니다. 3 A를 초과하는 케이블과 5 Gbps 이상의 케이블 모두 이 칩이 필요합니다. eMarker가 없으면 충전기는 3 A에 머물고, 호스트는 케이블 외피에 아무리 고속이라고 적혀 있어도 고속 링크를 시도하지 않습니다.
길이 제약. 수동형 40 Gbps 및 80 Gbps 케이블은 보통 약 0.8 m까지만 가능합니다. 그 이상이면 양쪽 플러그에 retimer 칩이 필요해지며, 이는 액티브 케이블이 되어 가격이 다시 오릅니다. 수동형 USB4로 판매되는 긴 케이블은 라벨이 잘못 붙었거나, 실제로는 낮은 속도로 협상됩니다.
케이블 클래스 한눈에 보기
| 케이블 클래스 | 데이터 전송률 | 최대 전류 (5 A는 eMarker 필요) | eMarker 필요 여부 | 일반적인 수동형 길이 | 적합한 용도 |
|---|---|---|---|---|---|
| USB 2.0 (충전 케이블) | 480 Mbps | 3 A 또는 5 A (240 W EPR) | 3 A 초과 시 | 모든 클래스 중 가장 긴 길이 | 충전, 키보드, 휴대폰 동기화 |
| USB 3.2 Gen 1 | 5 Gbps | 3 A 또는 5 A | 지원 | USB4보다 긴 케이블 | 기본 드라이브, 허브 |
| USB 10Gbps | 10 Gbps | 3 A 또는 5 A | 지원 | USB4보다 긴 케이블 | SATA SSD 인클로저, 웹캠 |
| USB 20Gbps | 20 Gbps | 3 A 또는 5 A | 지원 | USB4보다 긴 케이블 | Gen 2x2 포트용 고속 SSD |
| USB4 40Gbps | 40 Gbps | 3 A 또는 5 A | 예 | 약 0.8 m | 도킹스테이션, NVMe 외장 케이스 |
| USB4 80Gbps | 80 Gbps, 또는 120/40 Gbps 비대칭 | 3 A 또는 5 A | 예 | 약 0.8 m | 멀티 디스플레이 도킹스테이션 |
저렴한 케이블이 정답인 경우
- 충전 전용. 스마트폰, 헤드폰, 무선 공구 및 대부분의 태블릿은 3 A 이하를 사용하므로 eMarker가 없는 기본 케이블로도 충분합니다. 3 A를 초과할 때는 eMarker가 탑재된 5 A 케이블을 선택해야 하며, 이때 데이터 전송 속도는 여전히 중요하지 않습니다.
- USB 2.0 데이터. 키보드, 마우스, 프린터 및 휴대폰 동기화는 설계상 480 Mbps로 동작하며, USB4 케이블도 동일한 데이터를 같은 속도로 전송합니다.
- 10 Gbps 기기와의 짧은 거리 연결. 10 Gbps 포트에 연결된 SSD 외장 케이스는 USB4가 아닌 USB 10Gbps 케이블이 필요합니다. 포트가 링크 속도를 제한하기 때문입니다.
고가 케이블이 유일한 답인 경우
도킹스테이션. 도킹스테이션은 디스플레이, 스토리지, 네트워크를 하나의 링크에 실으며, USB 10Gbps 케이블을 쓰면 드라이브 속도가 급격히 떨어지거나 두 번째 모니터가 인식되지 않습니다. 도킹스테이션은 최소 USB4 40Gbps가 필요하며, 고해상도 디스플레이를 2대 이상 사용하려면 USB4 80Gbps가 필요합니다.
외장 NVMe. 10 Gbps에서는 드라이브가 원래 속도의 일부로 제한되고, 40 Gbps에서는 내장 스토리지처럼 동작합니다.
터널링 디스플레이. 고주사율 디스플레이 또는 듀얼 디스플레이는 40 Gbps의 대부분을 소모합니다. 이런 워크로드를 위해 120/40 Gbps 비대칭 모드가 존재하며, 이 모드는 USB4 80Gbps 케이블에서만 사용할 수 있습니다.
240 W EPR 충전. USB PD 3.1 EPR은 48 V, 5 A에서 240 W에 도달합니다. EPR 지원 eMarker가 없는 케이블에는 해당 프로파일이 제공되지 않아, 노트북은 오류 메시지 없이 느리게 충전됩니다.
케이블 마킹 읽는 법
USB-IF 인증 케이블은 오버몰드에 데이터 전송 속도(Gbps)와 전력(W)이 나란히 표시된 로고를 가지고 있습니다. 80 Gbps / 240 W가 최상위 사양이며, 480 Mbps / 240 W는 충전 전용 케이블입니다. 표시가 없는 케이블은 아무 정보도 주지 않으므로 테스터로 eMarker를 읽으십시오. 0.8 m를 훨씬 넘는 길이에서 40 Gbps 또는 80 Gbps를 주장하는 패시브 케이블은 입증되기 전까지 오표기로 간주하십시오.
사양서에 기재할 항목
케이블을 외형이 아니라 협상해야 할 성능으로 기술하십시오. USB-IF 용어인 USB4 80Gbps, USB4 40Gbps, USB 10Gbps 중 클래스를 명시하면 모호한 라벨 아래 공급업체가 더 낮은 클래스로 대체할 수 없습니다. 전류 정격(3 A 또는 5 A)과 240 W EPR 필요 여부를 명시하십시오. 3 A를 초과하거나 5 Gbps를 초과하는 경우 eMarker를 요구하고, 테스트 리포트에 프로그래밍된 값을 요청하십시오. 길이를 고정하고 passive 또는 active를 명시하십시오. 양쪽 쉘의 shield termination과 정격 속도에서의 insertion-loss 또는 eye-diagram 데이터를 continuity만이 아닌 항목으로 요구하십시오.
Tonetron(Dongguan Taitron Electronic Limited)은 20년간 HDMI™ Adopter입니다. USB4 케이블 PF587A-0080은 USB-IF 인증 테스트를 통과했으며(TID 6801), 이후 USB-IF 회원 자격은 만료되었습니다. USB-C 및 USB4 라인(80 Gbps 및 120 Gbps USB4 케이블 포함)은 자체 소유의 ISO 9001 공장 50,000 m²에서 제조됩니다. 자체 테스트 데이터를 제시할 수 있는 공급업체는 사진만 보여줄 수 있는 업체보다 사양서 작성이 쉽습니다.
