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总称usb接口发展史,它未来前途无量

2021-08-12
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苹果最近推出的12英寸MacBook引起一波热议,因为它只有一个usb-c接口,即可用作充电也可用作数据传输。这个接口的采用不仅让MacBook淘汰了usb 2.0,还抛弃了苹果常用的雷电接口(Thunderbolt),甚至将来用在iOS设备上的Lightning接口也可能被usb-c所取代。

         曾经的标准:usb 2.0和它的问题

usb2.0普及的今天,大家已习以为常,但在二十一世纪初,2.0是个大飞跃。usb 2.0峰值传输速率可达480Mbps,也就是说一个60MB的文件,理论上最快可以一秒传完。usb 2.0的传输速度对于像移动硬盘、手机、MP3足矣,提供的电力让大部分外接设备不需要外接电源。

时至今日,2.0版规范的局限性日渐明显。usb 2.0出现了功率不足的问题,并且在一个以GB以及TB为单位的时代,480Mbps的缓慢速率令人发指。专业的视频编辑都不会再使用usb 2.0的硬件,除非他们万不得已。

而且usb 2.0采用的是区分正反的type-a接口,许多用户抱怨在次尝试连接设备时,不能正确地插入。

         解决方案:usb 3.0和雷电接口

usb 3.0最终成为了大部分Mac和PC的标准接口,带来了速度上的极大提升,5Gbps的传输速率超过上代接口10倍还多。虽然3.0兼容多种接口,现有的Mac和PC还都采用着区分正反的type-a接口。

苹果和英特尔联合开发了雷电技术(Thunderbolt),提供比usb 3.0还要高的传输速率,雷电一代传输峰值为10Gbps,二代达到了20Gbps,第3代将在今年年底推出,速度将达到40Gbps,也就是每秒可传输5GB数据。

雷电不仅有着超高的数据传输速率,PCIe、DisplayPort(显示器接口)和直流电也被整合进来。雷电的接口形状与Mini DisplayPort完全一致,一个接口能连接多台显示器,并且在Daisy Chain(类似串联)模式下可以同时连接最多六台雷电设备。

有人可能会认为,这么好的接口将会如野火般在业界普及,但事实上,雷电接口主要还是用于苹果电脑,并且雷电周边设备也没有很多。

             下一代:usb-c

usb type-c,或者称usb-c,一次解决以上所有问题。usb-c的接口很小,支持正反插入,为轻薄设备提供了高速传输的解决方案。

虽然usb-c可以向后兼容,但是这个接口是为USB 3.1设计的。3.1的速率将从3.0版的5Gbps翻倍至10Gbps,这将让usb-c有能力承载雷电接口的任务,比如连接一台4K或者2K显示器。

由于在每个传输方向都能提供100W电力 ,usb-c还取代了MagSafe作为12英寸MacBook的充电接口。

雷电包括了DisplayPort功能,双方向20Mbps通道与显示器连接。usb-c支持一种叫DisplayPort交替模式,允许DisplayPort信号通过一个、两个或者必要时四个通道进行传输,但是当四通道全部利用时,usb 3.1会降到2.0。
不过,usb-c还不支持Dual-Mode DisplayPort和无源DisplayPort转换器。
重点是以后的计算机都可能将usb-c作为的接口标准,并逐步抛弃独立的HDMI、DVI或者是以太网接口。

            成为通用标准的决定性因素

usb-c的核心竞争力是它的通用性,正如其名“通用串行总线”。它不仅直接向后兼容3.0和2.0,还能通过转换器连接传统Type-A接口,最重要的是它将受到业界的大力支持。

雷电技术曾想作为行业的搅局者,但无奈USB无处不在。USB-C普及的障碍只来自于设备制造商的成本,但随着OEM厂家的加入,成本将会降低,这个障碍会慢慢减小。

雷电技术不会完全消失,至少不是一夜之间。一些专业人士需要20甚至40Gbps的传输速度,而且USB不能原生支持RAID(磁盘阵列)和TRIM(比如说用USB组RAID需要控制器),而这两项功能又是组建复杂存储设备的关键,但是对于普通用户,雷电技术不再是一个卖点,从新MacBook可以看出,苹果自己也意识到了。

值得思考的是USB-C会不会最终取代Lightning?Lightning采用的是usb 2.0,同样是小巧可逆,而这些都可被usb-c轻松取代。

如果苹果在移动设备上换成了usb-c,也有很多问题,比如Lightning插头里面的验证芯片是用来识别并阻止未授权线材及设备的,放弃Lightning将会使苹果的配件业务受损,或者至少会削弱苹果在配件生态圈的控制力。而且许多iPhone和iPad用户不想看到他们购买的周边配件再次过时。

苹果最可能做的就是升级Lightning,加入对usb3.0和3.1的支持,但对于Mac,usb-c注定会被广泛使用,说不定将来会有越来越多的Mac不再配备雷电接口。

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