USB4, USB 3.2 Gen. 2 2×2 et Mac M1

Petite confession : je déteste la façon de faire du groupe qui s’occupe de la gestion de l’USB. Mais vraiment. Arriver à deviner (ou comprendre) quel débit il est possible d’atteindre avec une prise USB est quelque chose de compliqué. Et là, je vais le montrer par l’exemple.

L’USB 1.x a un débit de 12 Mb/s, ce qui donne en pratique un débit de ~1,5 Mo/s. L’USB 2.0 monte à 480 Mb/s, pour un débit théorique de ~60 Mo/s. Là, ça devient compliqué : l’USB 3.0, renommé USB 3.1 Gen. 1 puis USB 3.2 Gen. 1 (ou même USB 3.2 Gen. 1×1) monte à 5 Gb/s. Mais avec un encodage 8 bits/10 bits (8b10b). Pour essayer de faire simple, pour transférer 8 bits utilisables, la norme transmet 10 bits. Le débit théorique pratique, sans les pertes, est donc de 500 Mo/s. On continue ? Il existe une version plus rapide, l’USB 3.1 Gen. 2, renommé USB 3.2 Gen. 2 (et parfois USB 3.2 Gen. 2×1). Cette version permet de monter à 10 Gb/s avec un encodage 128 bits/132 bits (128b132b), donc avec moins de pertes. En débit théorique, on monte donc vers 1,2 Go/s. Et après ? L’USB 3.2 Gen. 2 2×2, qui utilise deux lignes. On passe à 20 Gb/s avec le même encodage, donc ~2,4 Go/s. Il existe même un USB 3.2 Gen. 1×2, mais c’est anecdotique (et sans intérêt).

Petite pause pour expliquer. D’abord, il s’agit de débits théoriques. En pratique, l’USB 2.0 permet ~35 à 40 Mo/s (dans le meilleur des cas). L’USB 3.0 (5 Gb/s) peut atteindre à peu près 440 Mo/s, l’USB 3.1 (10 Gb/s) aux environs de 1 Go/s et l’USB 3.2 « 2×2 » à peu près 2 Go/s. Ça suppose des contrôleurs rapides d’un côté et de l’autre et (pour du stockage) des SSD efficaces. Vous aurez moins dans certains cas, parfois (beaucoup) moins. Ensuite, ça va dépendre des prises. Sur une prise USB-A (et un appareil récent), vous aurez sûrement du 5 Gb/s et peut-être du 10 Gb/s. Ce n’est pas systématique, les Mac ne le font pas par exemple, mais ça arrive de temps en temps sur PC, sur certaines prises. Sur une prise USB-C, vous aurez généralement du 10 Gb/s. Là aussi, ce n’est pas systématique : certains appareils (par exemple les MacBook d’Apple) sont en 5 Gb/s et certaines cartes mères de PC supportent le 20 Gb/s (2×2).

Pour info, enfin, les Mac M1 n’ont pas les contrôleurs les plus rapides. Les prises USB-A du Mac mini sont en 5 Gb/s, les prises USB-C en 10 Gb/s, avec un débit pratique un peu plus bas que sur les plateformes Intel.

L’USB4

Les nouveaux Mac M1 sont USB4. Ca veut dire quoi ? C’est une évolution de l’USB 3.2, qui permet d’atteindre 40 Gb/s (comme le Thunderbolt 3 et 4). Mais attention… c’est optionnel. Pour résumer, un appareil USB4 doit avoir une compatibilité USB 2.0 (normal), une compatibilité USB 3.2 Gen. 2 (10 Gb/s), supporter le mode USB4 à 20 Gb/s… et c’est tout. Parce qu’il y a une subtilité : le mode USB4 20 Gb/s diffère du mode USB 3.2 Gen. 2 2×2 et la compatibilité n’est qu’optionnelle. En USB4, l’encodage est en 64b66b pour 20 Gb/s, et un mode (là aussi optionnel) permet de monter à 40 Gb/s comme le Thunderbolt 3.

Petit test

Tout ça, c’est compliqué. J’ai donc commandé un adaptateur USB 3.2 Gen. 2 2×2 pour SSD NVMe (marque Orico). Si celui lié n’est plus disponible, il suffit de chercher ASM2364, c’est le nom de la puce. Il permet des débits de l’ordre de 2 Go/s avec un SSD rapide et une carte à base d’ASM3242, une Sunix.

Le boîtier


Avec un SSD NVMe rapide


Le contrôleur


Le SSD passe en 10 Gb/s

Sur un Mac mini M1 (ou sur un Mac Intel, d’ailleurs), c’est assez simple : le SSD externe reste à 10 Gb/s et ne dépasse pas ~930 Mo/s sur mon MacBook Pro (et vers ~820 Mo/s sur le Mac mini M1). Donc le Mac mini M1 ne supporte pas le mode 20 Gb/s en USB4. Enfin, pas le mode 20 Gb/s de l’USB 3.2 Gen. 2 2×2.

Sur Mac mini M1


Sur MacBook Pro 2017

Je me suis aussi posé la question de la prise en charge de la carte en Thunderbolt. Elle est reconnue sous Big Sur, mais les périphériques USB ne montent pas, donc il y a un problème.

La carte est vue mais ne marche pas

Le résumé relou

Le résumé de tout ça ? Mon SSD externe en USB 3.2 Gen. 2 2×2 (20 Gb/s) ne fonctionne pas sur un Mac M1 à 20 Gb/s.