小USB接口隱藏的大秘密

伴隨著科技的進(jìn)步，電子設(shè)備不斷的更新?lián)Q代，電子設(shè)備的接口也相應(yīng)地發(fā)生變化。這其中最典型的要屬USB接口，從早前的USB 1.0、2.0到如今的USB 3.0和USB 3.1，不僅接口的形態(tài)發(fā)生了巨大的變化，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫彩浅杀兜脑鲩L。這小小的接口背后也藏著不小的秘密，今天本文就向大家介紹一下這個我們天天都能看見的USB接口。

核心——仍然是協(xié)議

其實任何設(shè)備接口無論它的形態(tài)怎么樣，都和傳輸速度沒有關(guān)系，一些淘汰的接口被淘汰主要是物理性能不能滿足新技術(shù)要求的指標(biāo)，但就接口而言，它是無法決定傳輸性能的。比如，我們知道的快充技術(shù)，靠的是處理器SoC集成的電源管理芯片，它決定充電器是以5V電壓普通充電，還是以9V或12V充電，這和傳輸接口是沒有多大關(guān)系的。

USB協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)至今已發(fā)展到第三代，USB 1.0是在1996年出現(xiàn)的，速度只有1.5Mb/s。1998年升級為USB 1.1，速度也大大提升到12Mb/s。而USB 2.0由USB1.1升級而來，傳輸速率達(dá)到了480Mbps（60MB/s），滿足大多數(shù)外設(shè)的速率要求，USB 2.0接口的形狀沒有改變，向下兼容USB1.0/1.1。我們生活中見到的USB接口目前大多數(shù)都是采用USB 2.0協(xié)議。

而最新的USB 3.0協(xié)議是USB 2.0的升級版，也稱為“USB SuperSpeed”，顧名思義，USB 3.0的速度很快，理論數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到5.0Gb/s，接近于USB 2.0的10倍。USB 3.0接口向下兼容USB 2.0/1.1/1.0。而USB 3.1則是最新推出的標(biāo)準(zhǔn)，與USB 3.0技術(shù)相比，USB3.1技術(shù)使用一個更高效的數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)，傳輸速度再次翻倍，高達(dá)10.0Gb/s。此外，它還支持向下兼容現(xiàn)有的USB連接器與線纜。

接口——A、B、C輪番上陣

接口與協(xié)議的關(guān)系好比瓶子和酒的關(guān)系，接口就像是酒瓶，而協(xié)議就是里面的酒，換句話說，USB接口只是一種物理接口，采用什么協(xié)議，只是一種選擇而已。

在USB 2.0時代，我們見到比較多的接口就是Micro USB-B接口，它實際是USB Type-B接口的一個微型分支，相比上一代的Mini USB接口，它的尺寸更小，更節(jié)省空間，因此被廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備上。在2009年，國際電聯(lián)ITU-T第五研究組（SG5）全會通過了充電器和電源適配器的方案，自此后，Micro USB-B成為了大多數(shù)手機(jī)和電腦的標(biāo)配接口。此外，不為人所知的USB Type-B，實際上在打印機(jī)等設(shè)備上非常普遍。而USB Type-A接口則應(yīng)用在我們常見的U盤上，我們計算機(jī)上的USB接口也是Type-A。

而到了USB 3.0時代，在手機(jī)設(shè)備和平板電腦上見到更多的是大名鼎鼎的USB Type-C接口，也許有人會好奇，USB Type-A和USB Type-B去哪兒了呢？對于USB Type-B而言，最常見的設(shè)備就是打印機(jī)的接口，這個和USB 2.0時代一樣。而USB Type-B的微型化——Micro USB，早在USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)推出之際，就有廠商推出過Micro USB-B接口的手機(jī)，這個廠商就是三星，在三星S5、Note4上應(yīng)用到了USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)的Micro USB-B接口。此外，如今的一些移動硬盤上用的大多數(shù)也是是Micro USB-B接口。和USB 2.0的Micro USB-B接口不同的是，3.0時代的Micro USB-B是兩個小口，這在外觀上和上一代有很大的不同。至于USB Type-A，除了針腳上的變化，外觀上和2.0時代的USB Type-A沒有什么特別大的差別。

也就是說，USB Type-A和USB Type-B是USB協(xié)議上的標(biāo)配接口，在2.0時代和3.0時代都有應(yīng)用，而我們手機(jī)上常見的Micro USB是USB Type-B下的一個分支。而最新出來的USB Type-C則是3.1時代的新產(chǎn)物，它實際上也是用戶需求的一個反應(yīng)，體積小、正反雙插、一口多用讓它受到了前所未有的關(guān)注，而真正讓USB Type-C大顯威力的是USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)，可以說USB Type-C是為USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)而生的，支持10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸、100W的功率傳輸（需要PD支持，PowerDelivery）、4通道DisplayPort視頻傳輸、MHL 3.2音視頻等傳輸規(guī)范，等未來USB Type-C接口普及時，我們的顯示器、U盤、數(shù)據(jù)線、電源等接口完全可以被USB Type-C所統(tǒng)一，大家再也不被各種各樣的接口弄得頭大。

飛機(jī)加大炮——雷電3和USB Type-C

上面曾提到，USB 3.1只是一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，和USB Type-C接口沒什么關(guān)系，于是由Intel研發(fā)定制、蘋果參與合作的雷電協(xié)議轉(zhuǎn)而開始兼容USB Type-C接口，這樣一來，雖然都是USB Type-C接口，但里子卻大為不同，雷電3協(xié)議不僅能夠?qū)崿F(xiàn)USB 3.1協(xié)議大部分功能，而且雷電3最高速率有40Gbps，是USB 3.1速率的4倍，這樣一來外接兩個5K分辨率顯示器，兩個RAID磁盤陣列讀寫數(shù)據(jù)對于采用雷電3協(xié)議的USB Type-C接口來說，毫不費力。

未來設(shè)備接口發(fā)展的趨勢

雖然說USB Type-C接口呈現(xiàn)出一副大有可為的形式，但看衰它的人也有不少，究其原因還是在于兼容性上，雖然USB Type-C可以采用USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)，但并不意味就一定要3.0標(biāo)準(zhǔn)，很多廠商考慮到安全性等問題，仍然采用的是上一代2.0標(biāo)準(zhǔn)，這無疑讓USB Type-C接口的優(yōu)勢打了折扣，這一點尤其需要消費者注意，在購買設(shè)備的時候要仔細(xì)甄別。此外，USB Type-C接口畢竟還是新事物，對于現(xiàn)有的一些設(shè)備以及配件兼容上還存在不足。而正因為USB Type-C接口的開放性和靈活性，也給它帶來了一些安全方面的問題，在面對 BadUSB 漏洞時，很容易遭到大范圍的攻擊。

可以預(yù)見的是，目前Type-C接口只是在少數(shù)設(shè)備上可以先普及，但對于一些“約定俗成”的行業(yè)，例如打印機(jī)、移動硬盤等等設(shè)備上，Type-C接口可能力不從心。因此，大一統(tǒng)的接口在一定的時間內(nèi)我們?nèi)匀豢床坏剑贿^至少在我們常用的消費設(shè)備上，這種趨勢是不可避免的，也是很快就能實現(xiàn)的。

上，這種趨勢是不可避免的，也是很快就能實現(xiàn)的。