프로토콜 자체를 고려 시, 현재 USB 사용자 포럼(USB-IF)에서 정의한 USB 사양은 USB 1.0, 2.0, 3.0, 3.1, 3.2 및 4.0 등 총 6가지입니다. 하지만 USB 1.0은 기본적으로 더 이상 사용되지 않으므로 USB 2.0부터 USB 4.0까지가 현재 언급된 표준입니다.

2012년에 최초의 USB PD 1.0 사양이 출시되었지만 2014년에 USB 2.0 버전이 뒤이어서 USB-C 커넥터 사용을 규정하고 지원 가능한 5가지 전원 공급 장치 수준에 대한 기술 세부 정보를 15W, 27W, 45W, 60W 및 100W와 같이 정리했습니다.

USB PD 3.0은 2018년에 출시되어 다양한 장치에 더 잘 맞는 표준에 약간의 유연성을 더했습니다. 배터리 상태 모니터링, 향상된 보안, 빠른 역할 교환과 같은 기능을 지원하기 위해 통신 프로토콜을 개선했습니다. 또한 PPS(Programmable Power Supply) 프로토콜을 도입하여 20mV의 세분화된 증분으로 전압 레벨을 허용했습니다. 이를 통해 미세 조정된 전압 레벨이 필요한 고속 충전 애플리케이션을 위한 사용자 지정 전압 협상을 지원합니다.

USB PD 3.1 사양은 2021년에 출시되었습니다. 이 업데이트는 USB-C 케이블 및 커넥터를 통해 최대 240W의 전력을 공급할 수 있게 해주는 주요 업데이트입니다. 100W~240W는 EPR(확장 전력 범위)라고 하며, 이전 USB PD 범위는 현재 SPR(표준 전력 범위)입니다.

이전 USB 프로토콜과 달리 USB 4.0 표준에는 지원되는 기능이 증가하기 때문에 USB-C 커넥터가 필요합니다. 또한 USB 4.0의 새로운 개발 기능을 통해 DisplayPort™ 및 PCI Express(PCIe)를 지원합니다.

다음 장에서는 자세히 알아보겠지만, USB 및 Thunderbolt 기술의 몇 가지 측면에 대해서는 개략적으로 알아보겠습니다.

• USB 3.2:
  • USB 3.2 1세대(이전 명칭 USB 3.0), 최대 5Gbps의 SuperSpeed입니다.
  • USB 3.2 2세대(이전 명칭 USB 3.1), SuperSpeed 최대 10Gbps
  • USB 3.2 2x2세대(실제 USB 3.2), SuperSpeed 최대 20Gbps입니다.
  • 20Gbps 데이터 전송률을 위해 2개의 10Gbps의 레인으로 다중 레인으로 작동합니다.
  • USB PD 전원 계약이 필요하지 않습니다.
• Thunderbolt 3:
  • USB(2.0, 3.0 및 3.1), PCIe 및 DisplayPort를 단일 인터페이스에 결합합니다.
  • USB PD 계약이 필요합니다.
  • 인텔의 Thunderbolt 3 대체 모드가 협상되면 활성화됩니다.
• USB 4.0:
  • 기존 USB-C 케이블을 사용한 2레인 작동 및 최대 40Gbps까지 작동합니다.
  • USB 3.2, USB 2.0 및 Thunderbolt 3과의 이전 버전과 호환됩니다.
  • USB PD 전원 계약이 필요합니다.
  • 대체 모드 입력에 의존하지 않습니다.

그림 8에서는 USB 데이터 전송 속도를 시각적으로 비교합니다.

USB 네트워크를 간소화하기 위해 하나의 호스트와 하나의 장치가 있습니다. 일반적으로 PC가 호스트이며 스마트폰, 태블릿 또는 카메라가 장치입니다. 데이터와 전력 측면에서 전력은 호스트에서 장치로 흐르지만 데이터는 양방향으로 흐를 수 있습니다.

USB 1.0 및 2.0 표준 다운스트림 포트는 최대 480Mbps의 데이터 속도에서 최대 500mA 또는 0.5A를 제공할 수 있습니다. USB 3.0은 데이터 전송률 측면에서 최대 900mA 또는 0.9A를 제공합니다. 이러한 전력 출력 사양은 각 표준 출력에서 5V를 기반으로 한 정격입니다. 그러나 전용 USB 3.0 충전 및 충전 다운스트림 포트는 최대 1,500mA 또는 1.5A를 제공하는데, 이는 7.5W로 해석됩니다.