Normes et vitesses USB expliquées : de l'USB 1.0 à l'USB4 Version 2.0

L'USB 1.0 est arrivé en 1996 avec deux paliers de vitesse : Low Speed à 1,5 Mbit/s pour les appareils simples comme les souris et claviers, et Full Speed à 12 Mbit/s pour des appareils comme les premiers scanners et interfaces audio. L'USB 1.1 a suivi en 1998, corrigeant des problèmes de compatibilité plutôt que de changer la vitesse, et est devenu la première version largement adoptée par les fabricants d'ordinateurs.

L'USB 2.0, sorti en 2000, a introduit un mode High Speed à 480 Mbit/s, un bond important qui a rendu l'USB pratique pour les clés USB, les imprimantes, les disques externes et les webcams. Il est resté la norme dominante pendant plus d'une décennie et sert encore aujourd'hui pour des appareils à faible bande passante comme les claviers, les souris et de nombreux chargeurs.

L'USB 3.0, sorti en 2008, a introduit le SuperSpeed à 5 Gbit/s. Il a ajouté des broches supplémentaires au connecteur Type-A ainsi qu'à un nouveau connecteur Micro-B SuperSpeed principalement utilisé sur les disques durs externes, si bien qu'un câble USB 3.0 se distingue d'un câble USB 2.0 par ses contacts supplémentaires et, souvent, un insert plastique bleu, même si cette couleur reste une convention et non une obligation.

L'USB 3.1, sorti en 2013, marque le début du renommage. Le mode existant à 5 Gbit/s a été rebaptisé USB 3.1 Gen 1, et un nouveau mode à 10 Gbit/s a été introduit sous le nom d'USB 3.1 Gen 2. Les deux vitesses pouvaient apparaître aussi bien sur l'USB-A que sur le tout nouveau connecteur USB-C.

L'USB 3.2, sorti en 2017, a renommé les deux paliers existants une nouvelle fois, cette fois en USB 3.2 Gen 1 et USB 3.2 Gen 2, et a ajouté un nouveau mode à deux voies appelé USB 3.2 Gen 2x2 atteignant 20 Gbit/s. Le mode 2x2 utilise les deux voies de données d'un câble USB-C en même temps, ce qui explique pourquoi il n'existe que sur l'USB-C et jamais sur l'ancien connecteur USB-A.

L'USB4, sorti en 2019, repose sur les fondations protocolaires de Thunderbolt 3, et n'apparaît jamais que sur l'USB-C. Selon l'appareil et le câble, une connexion USB4 fonctionne à 20 ou 40 Gbit/s, et peut transporter vidéo et données sur le même port en même temps grâce à une technique appelée tunneling.

L'USB4 Version 2.0, sorti en 2022, relève le plafond à 80 Gbit/s dans les deux sens simultanément, ou jusqu'à environ 120 Gbit/s dans un sens lorsque l'autre sens peut transporter moins de données, un arrangement appelé mode asymétrique. Il vise des usages exigeants comme les cartes graphiques externes, les écrans externes haute résolution ou multiples, et le stockage externe rapide.

L'une des raisons pour lesquelles l'USB perdure depuis si longtemps est que chaque génération est conçue pour fonctionner avec les précédentes, au moins à un niveau de base. Un port USB4 d'ordinateur portable chargera toujours un appareil ou déplacera des fichiers avec une vieille clé USB 2.0, en revenant simplement à la signalisation plus ancienne et plus lente que les deux côtés comprennent. La connexion fonctionne toujours à la vitesse maximale que chaque maillon de la chaîne, c'est-à-dire le port, le câble et l'appareil, peut prendre en charge ensemble, jamais plus vite.

Cela mérite d'être gardé en tête lorsqu'une installation fonctionne moins bien que prévu. Si un disque externe USB4 rapide est connecté via un vieux câble USB 2.0, ou via un hub construit selon une norme plus ancienne, l'ensemble de la connexion redescend à ce lien plus lent, et aucun réglage sur l'ordinateur ne pourra rétablir la vitesse. La solution consiste simplement à remplacer le maillon le plus ancien de la chaîne.

Les générations USB précédentes dédient un port à un seul type de trafic à la fois. L'USB4 fonctionne différemment : il peut transporter plusieurs types de trafic, comme des données USB classiques, de la vidéo DisplayPort, et parfois du trafic natif Thunderbolt, sur le même lien physique en même temps, une méthode appelée tunneling. La bande passante disponible est ensuite partagée dynamiquement entre ce qui est réellement connecté, par exemple un écran et un support de stockage rapide branchés sur le même dock.

C'est ce qui permet à un seul câble USB4 de remplacer plusieurs câbles séparés sur un bureau moderne, en pilotant un écran externe, en chargeant un ordinateur portable et en connectant des supports de stockage, le tout à la fois via un seul dock. Notre guide sur les hubs et stations d'accueil étudie comment cela fonctionne dans une configuration de bureau réelle, et notre guide sur la vidéo USB et le DisplayPort Alt Mode explique comment fonctionne le partage côté vidéo.

Pour les périphériques du quotidien comme une souris, un clavier ou une webcam, même la vitesse USB 2.0 suffit largement, et la plupart de ces appareils sont d'ailleurs conçus intentionnellement selon cette norme pour limiter les coûts. Pour les clés USB et disques durs externes, l'USB 5Gbps constitue un minimum confortable pour des transferts fluides. Pour les SSD externes, bien plus rapides que les disques mécaniques, l'USB 10Gbps ou l'USB 20Gbps fait une différence notable. Pour connecter un ordinateur portable à plusieurs écrans haute résolution, un boîtier graphique externe, ou des ensembles de SSD externes très rapides, l'USB4 à 40 ou 80 Gbit/s est le palier à rechercher.

Notre guide d'achat explique comment faire correspondre un appareil, un câble et un port à la vitesse dont vous avez réellement besoin, plutôt que d'acheter simplement le chiffre le plus élevé disponible.

L'USB4 est-il identique au Thunderbolt ?

L'USB4 repose sur les mêmes principes protocolaires sous-jacents que le Thunderbolt 3, et les deux se recoupent considérablement, mais ils ne sont pas identiques. La certification Thunderbolt impose des exigences minimales plus strictes, comme une prise en charge garantie de 40 Gbit/s et un support obligatoire de l'affichage externe et des cartes graphiques externes, alors que l'USB4 laisse certaines de ces fonctions optionnelles pour les fabricants. La plupart des appareils Thunderbolt fonctionnent sur des ports USB4 et inversement, mais ce n'est garanti à aucune vitesse ni pour aucune fonction en particulier.

Un numéro de version plus élevé signifie-t-il toujours un port plus rapide ?

Non. En raison du renommage décrit plus haut, un port étiqueté USB 3.2 Gen 1 fonctionne à la même vitesse de 5 Gbit/s qu'un ancien port USB 3.0, pas plus vite. Le moyen le plus clair de comparer deux ports ou câbles est leur vitesse réelle en Gbit/s ou les nouveaux noms marketing comme USB 10Gbps, plutôt que le seul numéro de version.

Que signifie SuperSpeed ?

SuperSpeed est le terme marketing introduit avec l'USB 3.0 pour le palier à 5 Gbit/s et, plus largement, pour la famille de vitesses reposant sur la même technologie de signalisation SuperSpeed. Vous pouvez encore voir un logo SuperSpeed ou les lettres SS imprimées près d'un port ou sur un câble.

L'USB4 Version 2.0 va-t-il remplacer l'USB4 ?

L'USB4 Version 2.0 étend l'USB4 plutôt que de le remplacer purement et simplement. Les appareils et câbles conçus pour l'USB4 original à 40 Gbit/s continuent de fonctionner comme avant, tandis que les appareils plus récents et plus exigeants adoptent progressivement le palier à 80 Gbit/s à mesure qu'il se généralise. Les deux devraient coexister sur le marché pendant plusieurs années.

Comment savoir quelle vitesse un câble prend réellement en charge ?

L'apparence physique n'est pas un indicateur fiable, car de nombreux câbles de vitesses différentes se ressemblent. Vérifiez l'emballage, les inscriptions imprimées près du connecteur, et la fiche technique du fabricant. Notre guide d'achat liste les étiquettes et marques de certification à vérifier avant d'acheter.