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type-c为何能成为最主流接口简说usb发展史

2021-06-19
663次

提起usb,大家肯定都不陌生,这可能是我们目前生活中最常用的接口了,没有之一。在手机上(特指安卓)有usb接口、在移动硬盘上有usb接口、在打印机上有、在相机上也有;甚至可以说,目前几乎所有需要充电以及需要进行数据传输的设备上都可以见到usb接口。可是也有网友会问了,我手机上不是usb接口啊,是一个椭圆的接口,usb接口那么大手机上怎么能装上去呢?这就是今天要与大家分享的,通过本文,你可以全部了解。

type-c为何能成为最主流接口简说usb发展史

首先我们要清楚,usb的全称为Universal Serial Bus,又名通用串行总线,是连接计算机内部系统与外部设备的一种串口总线标准,也是一种技术规范。usb是由英特尔与微软倡导发起成立的usb标准化组织(USB-IF)制定的,这也是近几年把usb标准搞得一塌糊涂的始作俑者,下面开始正式科普。

一、usb接口类型

首先我们从接口类型说起,顾名思义,就是接口的类别、形态。其中大致分为type-a、type-b和type-c三种,其中从type-a和type-b 这三种类型下面又可以细分为标准版type-a、mini-a、micro-a、标准版type-b、Mini-B 与micro b这几种,而type-c 则始终只有一种类型规格。

usb1.0-usb2.0时代

从上图我们可以看到,type-a就是我们最常见的电脑上接U盘、键鼠的接口,也是大家调侃的要插三次才能插对的接口。而Mini-A和Micro-A 接口则非常少见,也许很久都看不到一个使用这两种接口的设备。而type-b在打印机、扫描仪、复合机等设备中常见,好处是接口体积较大,不易受外力影响拉断。Mini-B接口在老式 MP3、老式移动插卡音箱中经常看到,在近几年基本不再使用。而Micro-B接口则在之前的安卓手机中使用了很长一段时间,甚至一度成为标准接口,现在在一些较为低端的设备中还是能看到它的存在。

usb3.0时代

到后来usb 3.0 逐渐普及,这些常用的接口也都发生了一些变化,在1.0 2.0 时代,只有4根线的接口就可以满足人们的传输需求,而如今面对越来越快的传输需求,usb标准化组织推出了usb3.0 接口标准。由于usb 3.0 内部新增了5根线,所以在接口方面都做了一些改变,type-a在外部大小并没有发生变化,但type-b和micro b都突兀的多了一块出来,但这三者都可以向下兼容usb 2.0 的接口。在应用方面,usb 3.0 的这些接口逐渐就替代了老式接口,尤其是micro b接口,在目前大部分移动硬盘中依然搭载。

type-c时代

然而后来随着手机越来越薄,以及结合micro b接口容易损坏的特点,再加上苹果在当时做出了Lighting接口,在接口易用性、耐用性方面要力压其他接口。于是,type-c 接口应运而生,正反可插拔、传输速度快、充电速度也能更快、也更耐用,可以说真正的打了一个翻身仗,以至于后来成为目前最主流的接口。然而type-c接口要释放全部能量也要协议支持,而协议就是接下来要讲的第二部分。

二、各种协议

首先来说下最为 " 简单易懂 " 的usb协议,这也是usb标准化组织自己做出的协议标准。最早的usb协议标准为usb 1.0、usb1.1,再到后来有了2.0、3.0;事情进展到这时还很正常,这几个协议的速度可以说呈倍速上升。然后usb 3.1 出现了,此时我们依然觉得正常,毕竟接口类型没有进行较大改变。

type-c为何能成为最主流接口简说usb发展史

然而,接下来usb标准化组织更新了一个令人很无语的命名,按道理3.0、3.1后面的新协议命名要不就是usb 3.2 或者usb 4.0,这些是很正常的命名更新,但是usb标准化组织却不讲武德,不仅改变了命名,甚至把usb 3.0和3.1也都顺便改了命名。目前来说,之前的usb 3.0 就是现在的usb 3.2 Gen1,之前的usb 3.1 就是usb 3.2 Gen2,这也都不算什么。按逻辑来说,下一代的usb协议应该叫usb 3.2 Gen3 算是比较正常了,然而usb标准化组织却将其命名为了usb 3.2 Gen2x2。着实无法理解usb标准化组织的脑洞。

usb4协议

而最新的协议为usb4,这也终于开始正常起来了。接口速度方面,由上图就可以看到,可以说每一代的传输速度都有着巨大的升级,从最早usb 1.0 仅有1.5Mbps到1.1 已经有了12Mbps,再到usb 2.0的480Mbps、3.0的5Gbps 以及再往上的10Gbps、20Gbps、40Gbps。可以说科技发展的飞快,而人们对于数据传输速度的需求也是越来越大。值得一提的是,usb4 协议只支持type-c的接口类型。

pd快充协议


接下来就是一些基本上可以说type-c接口独享的协议了,我们经常可以听说某某笔记本搭载了什么全功能type-c接口,一般来说,就是这个接口支持的协议比较完整。如上图所示,PD 快充协议可以让这个接口更高支持到100W的供电;QC4+快充协议基本是给手机准备的;DP显示协议支持从type-c接口直接输出视频信号给显示器;Thunderbolt 走的是PCIe通道,支持连接显卡扩展坞;usb协议则是最基本的。

type-c为何能成为最主流接口简说usb发展史

这里着重提一下 Thunderbolt 协议,这个协议是由英特尔与苹果公司共同研发的,更高支持 40Gbps 的传输带宽,可以同时连接两台 4K 60Hz 的显示器。如果搭配 Thunderbolt 扩展坞使用,只需要通过一个接口就可以同时做到给设备供电、接网线、接键鼠耳机等等外设产品,可以说真正全能全才。

经过了这么多年的发展,其实到现在来说type-c接口已经非常成熟了,我们已经有了一个type-c接口走遍天下的愿景。然而目前来看,想要完全达到基本上是不可能的,除非各大厂商团结起来一起发展,不过要想做到,需要多少年的发展呢。


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