在我们的手机、电脑甚至电视机等数码产品里,有一个大家容易忽略却跟我们使用息息相关的部件 - USB。是的,只要你有用过电脑或手机,你都应该知道要从电脑给手机传数据或充电,需要给手机插上一根数据线,这条就是USB线。而苹果这几年的手机虽然换用了Lighting接口,然而这条线其实也属于USB线的一种变体,也就是说,目前我们使用的绝大部分数码产品和外设,几乎都是通过USB(接口)来连接的。而这个接口的协议和接头变化,当然也会给我们日常使用数码产品的方式带来深远的影响。

就在两个星期前,我们站才刚发表完一篇今年下半年业界或许会推USB3.2的文章,才过去十几天就迎来了技术更为先进的USB4(也称之为USB4.0)的新一代USB数据传输协议,这种更新速度显然有点不合情理,但当你知道USB3.2规范是由USB协会引领的,而USB4.0则是由USB推广联盟主导的,那你就可以理解了。USB推广联盟目前主导者是Intel,他在2017年的时候做出了一个重大决定,把原来私有化的Thunderbolt协议公开给大家来使用(这不技术虽好,但一个人影响有限老是推不开嘛,干脆就共享吧),这一举措的落地正正是USB4.0中最为关键的因素,做作业你说抄来得快还是自己写一个快?USB4.0“借鉴”了Intel成熟的Thunderbolt3协议,所以技术定型及实现路径基本没有阻力,协会成员们点个头就通过了。

USB4.0技术规范图

技术相同,Thunderbolt3支持列表亦既是USB4支持列表

于是乎,USB4.0是一种采用USB Type-C(USB-C)接口,直连CPU的PCIE总线(更低的CPU资源占用),最高传输速率能达到40Gbps(更高的传输速率),同时还能传输Displayport视频信号(能做视频输出)和USB PD快充电流(能做快速充电)的新一代USB外设传输协议,它本质上是Intel的Thunderbolt3技术,但同时也支持USB协议,因此它能完美向下兼容Thunderbolt3、USB3.2、USB3.1及USB2.0协议(如果有必要的话)。

USB的前世今生 - USB2.0、USB3.0、USB3.1 Gen1、USB3.1 Gen2、USB3.2、USB4.0区别是什么

说到USB,相信本文的读者们就更加糊涂了,因为你应该听过了一大堆USB的叫法,什么USB2.0、USB3.0、USB3.1、USB3.1 Gen1、USB3.2 Gen2,包括新发表的USB3.2及最最新的USB4.0,还有什么USB Type-A,Type-C,USB公头母头等等。它们都代表什么意思?它们之间又有什么区别?

各种USB接头形式

原来、前面所说的USB2.0、3.0那些,是指USB的协议版本,它代表着技术的迭代,数字越大技术越先进,传输速率也更高(你可以用手机网络的2G、3G和4G这样的差别来理解,数字越大,手机上网速度也就越快)。在USB2.0时代,全速的设备能达到480Mbps的带宽(USB硬盘对拷最大能有35MB/秒的速度),而到了USB3.0时代,由于拥有5Gbps的带宽,理论上两个USB3.0的硬盘对拷能达到300MB/秒的速度。本来都很好理解的,但这时一个找茬的出现了,苹果公司在该年上市了一款新的Macbook Pro电脑,它使用了全新的USB Type-C接口,为了彰显这一接口的先进,它把这个接口的USB协议描述为USB3.1,但事实上,它的传输速度和功能对比USB3.0没有任何区别,同为5Gbps。再后来,一众其它厂商看到苹果都这样玩了,也纷纷用起了USB3.1这种貌似更高档但换汤不换药的称呼,逼得USB协会最终把USB3.0规范改名为USB3.1 Gen1。也就是说,当你在数码产品包装上看到你的手机或者电脑支持USB3.0或者USB3.1 Gen1,其实他们说的都是同一码事,没有好坏之分。

随着要传输的数据越来越大,USB规格仍在进化。在更新一代的电脑里,USB3.1的速度被提升到了10Gbps/秒,而达到这种传输速度的USB接口,被称之为USB3.1 Gen2。也有称为SuperSpeed+ USB。而我们前两周说的那个USB3.2,又是在USB3.1 Gen2的速度上翻了一倍,达到20Gbps/秒,其它跟USB3.1规范没有任何区别。但USB4.0就不一样了,由于Intel极力推广Thunderbolt3技术,该技术允许串接多台设备,并最终达到总40Gbps/秒的带宽(是USB3.2的两倍),同时这一接口(线)还能同时传输显示信号,并且能传送不超过100w的电力。现在USB4.0规范直接照搬了这个协议,也就是说USB4.0在传输速度上比USB3.2提高一倍达到40Gbps的同时,还能支持同一接口同一根线同时传输视频数据和电力,但要注意的是,USB4.0之后将仅能使用USB Type-C(USB-C)接口。

拒绝被商家套路 - USB-C接口不等于USB4.0

现在该来说说USB接口了,说到这个USB Type-C,大家又犯糊涂了,现在的电脑,手机,甚至是新款iPad很多都已经采用USB-C接口,哪它们是不是就已经是USB4.0规范了?这里有个坑,其实是商家故意套路大家的。刚刚说的那些USB2.0、3.0、3.1等等,都是属于USB技术规范,而下文说到的USB Type-A、USB Type-B、Micro-USB、mini-USB、USB Type-C(USB-C)这些则属于USB接口形式。

怎么去理解呢?如果你看过武侠小说就好办了,你可以把USB1.0、2.0、3.0、3.1、4.0这些看成是内功修为层次,数字越大,内力越深厚,打出来的招式威力就越大,而不同的USB接口你可以看成是各种招式。一个内功修为很差的人,但不碍他能使用所有的招式,只不过是没法发挥出最大威力罢了。于是有些“聪明的商家”,把本应该修炼到3.1重天以上(USB3.1 Gen2、USB3.2、USB4.0)才能发挥出真正威力的USB Type-C接口,给配到了USB2.0身上。当然,也没规定说内功修为才2.0境界就不允许用顶级招式。因为对于外行来说,够唬人就行了,就好比普通人一听到“万佛朝宗”就联想到这是降龙十八掌里最厉害的一招。

高速USB Type-A接头及USB-C接头

在USB插头那里有蓝色塑料的,说明这是一个USB3.1高速接口(接线),但USB-C又没了这一明显标识

也就是说,你不要看到手机或者电脑上给了你USB Type-C接口,就认定这一定是USB4.0或者USB3.1 Gen2(目前最顶级)这样的极速传输接口,因为事实上也没规定USB Type-C接口一定就是USB3.1 Gen2或者USB4.0才能用的。某粗粮手机的USB Type-C接口事实上走的是USB2.0规范,传输速度最大不过35MB/秒。但当你看到手机上换用了USB-C接口后就认为以后从手机把文件或图片导出来会更快这样的错觉,说明“聪明商家”的套路成功了。

就目前来说,大家见得最多的还是USB Type-A接口,几乎每一台电脑(笔记本都会有的),然后Micro-USB(已经淘汰了,早个5-6年的手机上都是),现在的Mini-USB及USB Type-C在很多安卓手机上都能看到。而USB Type-B这种接口在一些打印机等外设上会看得更多。这几个名词,一般人只需要记住USB Type-A、Mini-USB和USB Type-C(USB-C)就够了,因为如果你在街上手机没电,要问人借充电宝,你就必须跟人说你是什么接口(手机上的USB接口),人家才能给你正确的线。 就现阶段来说,大部分的手机数据(充电)线应该是一端USB Type-A,另一端是Mini-USB或USB-C。当然也有更新式的是两边都是USB-C接口的数据线,因为有些新式电脑(Macbook Pro)或者充电器上也有这个输出口,因为USB-C支持USB PD(快充)的特性,这种输出口的输出电压都比较高,能对设备做快速充电。

就拿苹果最新的iPhone XS/XR来说,如果要开启快速充电功能,就必须买苹果专门的快充线,插电脑或充电器(宝)那头是USB-C接头,插手机那边是Lighting接头。安卓机那边就更好办了,快充线两边都是USB-C接头。所以这里又科普一个知识了,如果要使用最新的手机快充技术,你的USB线接充电器那一头必须是USB-C接口才行的。

USB4.0什么时候发布?需要专门的线材吗?

目前,USB推广联盟只是提出了USB4.0规范所能达到的速度和接口方式,但具体整个标准的协议及新的USB-C接口定义还要等19年中的时候才会出来,也就是说,USB4.0相关的产品上市,至少要等19年底20年初了。至于哪个USB3.2,就这样来看的话多半是难产了,甚至可能不会有什么设备支持这一标准,而是直接跳到USB4.0规范+USB-C接口这样的终极模式。由于USB4.0硬性规定了使用USB-C接口(支持正反盲插),同时接头较小,外设众多(2020年iPhone也要用USB-C接口了),并且可以以大功率给设备供电,也不需要授权金。在Intel开放Thunderbolt协议后,各家厂商仅需给Intel少少的协议金后就能生产相关的芯片,而USB数据线甚至连认证都不需要也可以生产,由于有庞大的手机产业链推动,我们相信USB4.0的普及速度及规范统一上都要比USB3.0时代更有效率。

采用USB-C接头的Thunderbolt3传输线

区分USB-C接头的USB线跟Thunderbolt3线的方式看接头上有没有闪电标志,另外就是看线材是不是很粗很短很贵

最后要说一下的是,跟Thunderbolt3不同,USB4.0没有硬性规定厂家的线材需要通过认证(虽然你也可以去认证),但如果你要使用全部的USB4.0功能(最高传输速率、100W供电、可用作显示器线),一条优质的USB4.0线材是必不可少的,参考目前Thunderbolt3认证线材卖300多的价格来看,USB4.0时代唯一阻碍普及的,或许是线材因素多一些。这里大家可以去苹果官方商店看看,USB-C(双边USB-C)充电线1米,卖149元,但Thunderbolt3的数据线(也是双边USB-C)0.8米却要卖329元。

上一篇:USB标准大改,买手机电脑前先来了解USB 3.0/3.1/3.2的区别
下一篇:返回列表

与《USB4.0是什么?什么时候发布?对比USB3.1有什么不同》相关的内容: