USB4.0协议规范更新 ，是一项重大更新，支持兼容当下的 USB 3.2 和 USB 2.0 架构进行补充。USB4 架构基于英特尔公司的 Thunderbolt™ 雷电协议规范。它使 USB 的带宽翻倍，并支持多个同步数据和显示协议。USB (通用串行总线)接口，标准经历了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1到USB3.2，直到现在最新的USB4.0。USB 1.0只有低速low speed 1.5 Mbps与全速Full speed 12 Mbps，后来慢慢支持速度480 Mbps、5Gbps、10Gbps、20Gbps 等，最新一代 USB4™规格，支持20Gbps 与40 Gbps。
USB4.0直接采用的是Intel和Apple从2015年在高端笔记本电脑上推出的、基于Type-C接口的“雷电”Thunderbolt 3协议标准，数据传输速率支持10Gbps/lane和20Gbps/lane 两种速率，选择性地支持TBT3-compatible 10.3125Gbps/lane和20.625Gbps/lane两种速率；同时，通过交替模式(ALT mode)支持DisplayPort，PCIE等信号标准。为了避免混淆，Intel将未来准备在高端笔记本电脑上部署的Thunderbolt接口，统一命名为Thunderbolt4.0。
USB-IF协会在2021年5月份发布了最新的USB4 Specification。7月份发布了“USB4 Electrical Compliance Test Specification V1.02”的测试规范
USB4.0采用的是Thurderbolt3协议。在物理层电气信号上来看的话，USB4.0=TBT4.0=TBT3.0。为了保证20Gbps信号质量测试的精度、兼容性，USB4.0与TBT3.0有很多相关测试类似。
USB4™新功能主要有以下几个方面：
1，使用现有 USB Type-C 电缆的双通道操作和通过 40 Gbps 认证的电缆高达 40 Gbps 的操作
2，多种数据和显示协议，可有效共享总线上的总可用带宽
3，向后兼容 USB 3.2、USB 2.0 和 Thunderbolt 3
USB4™主要构成有Router (路由器)，Adapter (适配器)，以及TMU (Time Management Unit，时间管理单元)。
Router将隧道协议转换成USB4™封包，并通过TMU来作时间同步。Adapter 是内建在Router里面的，主要功能是为Router与外部组件沟通，进行协议转换。TMU是内建在Router 里，使用分布式时间管理单元（TMU），在 Router间做时间同步。
USB4.0按功能分层有5种：
1，Protocol Adapter Layer: 负责USB4™与不同协议间进行转换传输
2，Configuration Layer: 负责处理Control Packets，配置等传输参数。
3，Transport Layer: 定义数据包格式、路径、时序控制等。
4，Logical Layer: 提供数据传送与接收、编码与译码，电源管理，错误侦测等。
5，Electrical Layer: USB4™电气信号的特性，如电压、抖动，编码等定义。
