USB4 : 최신의 USB표준 제품 개발과 테스트 가이드

작성자: Nextgen | 작성일자: 2023 년 6 월 9 일 | 위치: 블로그 게시물

USB-4-illustration

USB4 사양은 데이터 전송 속도와 전력 공급을 크게 향상시켜 빠르게 진화하는 커넥티드 장치 세계에서 제품 개발자에게 매력적인 옵션이 되었습니다.

그러나 원활한 통합과 사용자 경험을 보장하려면 새로운 기술과 파급효과 대한 깊은 이해가 필요합니다.

본문에서는 제품 개발자가 USB4 제품을 개발할 때 호환성 및 커넥터 유형에서 터널링 프로토콜 및 케이블 고려 사항에 이르기까지 알아야 할 주요 요소를 다루겠습니다.

USB4의 장점은 무엇일까요

커넥티드 제품에 USB4 기술을 구현하면 더 빠른 데이터 전송 속도, 향상된 전력 공급, 다양한 장치와의 향상된 호환성 등 여러가지의 이점을 얻을 수 있습니다. 그러나 이러한 이점을 최대한 활용하기 위해 제품 개발자는 호환성, 커넥터 유형, 전력 공급, 데이터 전송 속도, 터널링 프로토콜, 디스플레이 지원, 상호 호환성, 케이블 품질 및 길이, 테스트 및 검증, USB4 사양 준수와 같은 주요 요소를 신중하게 고려해야 합니다.

USB4 이전 버전과의 호환성

USB4 제품을 설계할 때 고려해야 할 주요 요소 중 하나는 이전 USB 표준Thunderbolt 3 장치와의 호환성입니다. USB4 제품은 USB 3.2, USB 3.1, USB 3.0, USB 2.0 Thunderbolt 3와 역호환되어야 하므로 사용자가 추가 어댑터나 업그레이드 없이 기존 장치를 연결할 수 있어야 할 것입니다. 다양한 장치와의 호환성을 보장하면 제품의 사용성을 극대화할 뿐만 아니라 사용자 만족도를 높이고 제품이 시장에서 환영받을 가능성이 높아집니다.

USB Type-C 커넥터

USB4 사양은 사용자 경험을 간소화하는 대칭적이고 가역 가능한 디자인을 제공하는 Type-C 커넥터 단독 사용을 요구합니다. 제품 개발자는 Type-C 커넥터를 통합하는 장치 및 주변 장치를 설계하여 USB4 표준과의 호환성을 보장하고 향후 USB 기술 반복을 위한 기반을 마련하는 데 집중해야 합니다.

전력 공급

USB 전원 공급(USB-PD)에 대한 사양을 USB4 제품에 통합하는 것은 더 높은 와트의 전력 공급과 더 빠른 충전 기능을 지원하는 데 필수적입니다. USB-PD를 사용하면 장치가 전력 요구 사항을 조정할 수 있으므로 연결된 장치 간에 최적화된 전력 할당이 가능합니다. 이 기능은 급속 충전과 전력 효율성이 중요한 노트북 및 스마트폰과 같은 휴대용 장치에 특히 유용합니다.

데이터 전송 속도

USB4 제품은 최소 20Gbit/s의 데이터 전송 속도를 지원하도록 설계되어야 하며, USB4 Gen 3 개정판에서는 40Gbit/s 이상의 속도를 지원할 수 있습니다. 이러한 높은 데이터 전송 속도를 달성하려면 신호 무결성, 케이블 품질 및 커넥터 설계에 세심한 주의가 필요합니다. 제품 아키텍처 및 설계가 이러한 속도를 지원할 수 있도록 보장하면 사용자가 USB4 기술이 제공하는 향상된 성능을 최대한 활용할 수 있습니다. 

터널링 프로토콜

USB4USB 3.2, DisplayPort 선택적으로 PCIe와 같은 다른 프로토콜을 터널링하는 방법으로 사용됩니다. 이러한 데이터 표준에 필요한 터널링 프로토콜을 구현하면 다양한 사용 사례 및 주변 장치에 대한 최적의 성능을 보장할 수 있습니다. 예를 들어, DisplayPort 터널링을 지원하면 고해상도 모니터 또는 외부 GPU를 연결할 수 있으며 PCIe 터널링을 통해 저장 장치 및 기타 주변 장치와 더 빠르게 통신할 수 있습니다.

디스플레이 지원

DisplayPort Alt Mode 2.0 대한 지원을 포함하는 것은 USB4를 통해 DisplayPort 2.0 기능을 활성화하는 데 필수적입니다. 이를 통해 고해상도 비디오 출력 및 다중 모니터 구성이 가능하며 HDR(High Dynamic Range) 콘텐츠를 지원할 수 있습니다. USB4 지원 제품에서 DisplayPort Alt Mode 2.0을 지원함으로써 사용자는 멀티미디어 애플리케이션 및 전문 워크플로우를 위해 USB4의 모든 기능을 활용할 수 있습니다.

상호 호환성

Thunderbolt 3 상호 호환성에 대한 선택적 지원은 USB4 호스트 및 주변 장치를 설계할 때 고려해야 합니다. 필수는 아니지만 Thunderbolt 3 장치와의 상호 호환성을 제공하게 되면 제품의 다양성을 향상시키고 사용자에게 추가 연결 옵션을 제공할 수 있습니다. 반면, USB4 허브 및 도크는 다양한 장치와의 원활한 통합을 보장하기 위해 Thunderbolt 3 상호 호환성에 대한 필수 지원이 필요합니다.

케이블 품질 길이

인증된 케이블을 사용하는 것은 최대 데이터 전송 속도를 달성하고 신호 무결성을 유지하는 매우 중요합니다. 공식 USB4 케이블은 안정적인 성능을 보장하기 위해 엄격한 요구 사항과 사양을 충족해야 합니다.  또한 USB4 제품을 개발할 때 케이블 길이를 고려해야 합니다. 40GBps 속도를 지원하는 공식 USB4 Gen 3 케이블의 최대 길이는 0.8미터로 최적의 신호 무결성과 데이터 전송 속도를 보장합니다. 케이블 길이가 사용자 경험에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 고려하고 제품을 설계할 때에는 여기에 맞추어 적절한 설계를 선택하게 됩니다.

테스트 및 검증

철저한 테스트 검증은 USB4 제품의 신뢰성과 성능을 보장하는 데 매우 중요합니다. 여기에는 이전 USB 표준Thunderbolt 3 장치와의 하위 호환성 테스트와 전원 공급, 데이터 전송 속도 및 커넥터 성능 검증이 포함됩니다. 광범위한 테스트를 수행함으로써 제품이 시장에 출시되기 전에 잠재적인 문제를 식별하고 해결할 수 있으므로 사용자 만족도를 높이고 제품 반품 또는 부정적인 리뷰의 위험을 최소화할 수 있습니다.

USB4 사양 준수

제품이 USB4 사양을 완벽하게 준수하도록 하려면 최신 수정 및 업데이트를 최신 상태로 유지하는 것이 중요합니다. 여기에는 제품의 디자인이나 성능에 영향을 줄 수 있는 새로운 요구 사항이나 변경 사항에 대한 이해가 포함될 것입니다. 개발자와 QA 팀은 최신 정보를 얻고 USB4 사양을 준수함으로써 제품이 업계 표준을 충족하고 원활한 사용자 경험을 제공하는지 확인할 수 있습니다.

다음 단계

자동화된 제품 테스트를 개발 프로세스에 통합하면 USB4 구현을 크게 간소화하여 잠재적인 문제를 조기에 식별하고 해결할 수 있습니다. 넥스젠 ATAM Connect 같은 자동화된 테스트 도구는 개발자가 다양한 USB 표준 및 장치와의 호환성, 커넥터 성능 및 전력 공급과 같은 제품의 다양한 측면을 효율적으로 검증하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 수동 테스트에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 테스트 결과의 정확성과 신뢰성을 높여 감지되지 않은 문제가 최종 제품에 반영될 위험을 최소화할 수 있습니다.

또한 자동화 테스트를 통해 개발자가 최신 개정 업데이트를 보다 쉽게 최신 상태로 유지할있으므로 넥스젠 ATAM Connect같은 자동화 제품 테스트 플랫폼은 USB4 사양의 지속적으로 준수하는 데 도움이 될 수 있습니다. 자동화 테스트를 개발 프로세스에 통합함으로써 제품 개발자는 USB4 제품이 산업 표준을 준수하고 원활한 사용자 경험을 제공하도록 보장할 수 있습니다.

개발 프로세스 중에 이러한 요소를 해결하고 자동화 테스트의 역량을 활용함으로써 사용자에게 더 나은 경험을 제공하는 최첨단 USB4 제품을 만들고 경쟁이 치열한 커넥티드 장치 시장에서 성공할 수 있도록 제품을 포지셔닝할 수 있습니다.

더 알아보시기를 원하신다면 여기를 클릭하여 문의하여 주시기 바랍니다.

 

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