USB Type-C為何能成為如今最主流的接口？簡談USB接口發展史

iseisei / 2021-06-17 08:5996228

提起USB，大家肯定都不陌生，這可能是我們目前生活中最常用的接口了，沒有之一。在手機上（特指安卓）有USB接口、在移動硬盤上有USB接口、在打印機上有、在相機上也有；甚至可以說，目前幾乎所有需要充電以及需要進行數據傳輸的設備上都可以見到USB接口?？墒且灿芯W友會問了，我手機上不是USB接口啊，是一個橢圓的接口，USB接口那么大手機上怎么能裝上去呢？這就是今天要與大家分享的，通過本文，你可以全部了解。

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首先我們要清楚，USB的全稱為Universal Serial Bus，又名通用串行總線，是連接計算機內部系統與外部設備的一種串口總線標準，也是一種技術規范。USB是由英特爾與微軟倡導發起成立的USB標準化組織（USB-IF）制定的，這也是近幾年把USB標準搞得一塌糊涂的始作俑者，下面開始正式科普。

一、USB接口類型

首先我們從接口類型說起，顧名思義，就是接口的類別、形態。其中大致分為Type-A、Type-B和Type-C三種，其中從Type-A和Type-B這兩種類型下面又可以細分為標準版Type-A、Mini-A、Micro-A、標準版Type-B、Mini-B與Micro-B這幾種，而Type-C則始終只有一種類型規格。

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從上圖我們可以看到，Type-A就是我們最常見的電腦上接U盤、鍵鼠的接口，也是大家調侃的要插三次才能插對的接口。而Mini-A和Micro-A接口則非常少見，也許很久都看不到一個使用這兩種接口的設備。而Type-B在打印機、掃描儀、復合機等設備中常見，好處是接口體積較大，不易受外力影響拉斷。Mini-B接口在老式MP3、老式移動插卡音箱中經?？吹剑诮鼛啄昊静辉偈褂?。而Micro-B接口則在之前的安卓手機中使用了很長一段時間，甚至一度成為標準接口，現在在一些較為低端的設備中還是能看到它的存在。

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到后來USB 3.0逐漸普及，這些常用的接口也都發生了一些變化，在1.0 2.0時代，只有4根線的接口就可以滿足人們的傳輸需求，而如今面對越來越快的傳輸需求，USB標準化組織推出了USB3.0接口標準。由于USB 3.0內部新增了5根線，所以在接口方面都做了一些改變，Type-A在外部大小并沒有發生變化，但Type-B和Micro-B都突兀的多了一塊出來，但這三者都可以向下兼容USB 2.0的接口。在應用方面，USB 3.0的這些接口逐漸就替代了老式接口，尤其是Micro-B接口，在目前大部分移動硬盤中依然搭載。

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然而后來隨著手機越來越薄，以及結合Micro-B接口容易損壞的特點，再加上蘋果在當時做出了Lighting接口，在接口易用性、耐用性方面要力壓其他接口。于是，Type-C接口應運而生，正反可插拔、傳輸速度快、充電速度也能更快、也更耐用，可以說真正的打了一個翻身仗，以至于后來成為目前最主流的接口。然而Type-C接口要釋放全部能量也要協議支持，而協議就是接下來要講的第二部分。

二、各種協議

首先來說下最為“簡單易懂”的USB協議，這也是USB標準化組織自己做出的協議標準。最早的USB協議標準為USB 1.0、USB1.1，再到后來有了2.0、3.0；事情進展到這時還很正常，這幾個協議的速度可以說呈倍速上升。然后USB 3.1出現了，此時我們依然覺得正常，畢竟接口類型沒有進行較大改變。

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然而，接下來USB標準化組織更新了一個令人很無語的命名，按道理3.0、3.1后面的新協議命名要不就是USB 3.2或者USB 4.0，這些是很正常的命名更新，但是USB標準化組織卻不講武德，不僅改變了命名，甚至把USB 3.0和3.1也都順便改了命名。目前來說，之前的USB 3.0就是現在的USB 3.2 Gen1，之前的USB 3.1就是USB 3.2 Gen2，這也都不算什么。按邏輯來說，下一代的USB協議應該叫USB 3.2 Gen3算是比較正常了，然而USB標準化組織卻將其命名為了USB 3.2 Gen2x2。著實無法理解USB標準化組織的腦洞。

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而最新的協議為USB4，這也終于開始正常起來了。接口速度方面，由上圖就可以看到，可以說每一代的傳輸速度都有著巨大的升級，從最早USB 1.0僅有1.5Mbps到1.1已經有了12Mbps，再到USB 2.0的480Mbps、3.0的5Gbps以及再往上的10Gbps、20Gbps、40Gbps?？梢哉f科技發展的飛快，而人們對于數據傳輸速度的需求也是越來越大。值得一提的是，USB4協議只支持Type-C的接口類型。

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接下來就是一些基本上可以說Type-C接口獨享的協議了，我們經?？梢月犝f某某筆記本搭載了什么全功能Type-C接口，一般來說，就是這個接口支持的協議比較完整。如上圖所示，PD快充協議可以讓這個接口最高支持到100W的供電；QC4+快充協議基本是給手機準備的；DP顯示協議支持從Type-C接口直接輸出視頻信號給顯示器；Thunderbolt走的是PCIe通道，支持連接顯卡擴展塢；USB協議則是最基本的。