USB接口標(biāo)準(zhǔn)分析總結(jié)

十多年前，USB總線進(jìn)入主流視野，提供了一個(gè)全新的存儲(chǔ)方向，并用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)把眾多外設(shè)都全部拉入自己的陣營(yíng)。這是他們?yōu)檎麄€(gè)行業(yè)帶來(lái)的巨大貢獻(xiàn)，沒(méi)有人會(huì)否認(rèn)。但是推廣USB的組織有著特殊的取名技巧，讓人捉摸不透：十多年后的今天，進(jìn)化了三個(gè)大版本的USB標(biāo)準(zhǔn)，不光搞出了一大堆別名，USB 3.1的出現(xiàn)還分出Gen1和Gen2，更別提那些mini、micro、Type-ABC的接口形態(tài)定義了。

這讓我們這群普通人看得那叫一個(gè)疼，以往還從接口和插頭的顏色一眼就判斷出哪個(gè)是速度更快的，現(xiàn)在看著這些新冒出來(lái)的東西傻傻分不清楚，不想為USB-IF取名品味背鍋的人們，是時(shí)候好好算一筆總賬了。

Full？High？Super？

回望USB從二十年前的1.0起，截至今天廣泛為人所接受的3.0，USB標(biāo)準(zhǔn)總共經(jīng)歷了四個(gè)版本的迭代：1.0、1.1、2.0和3.0，光看阿拉伯?dāng)?shù)字的話，小學(xué)數(shù)學(xué)及格的人都能知道哪個(gè)版本更為先進(jìn)。但USB-IF有一個(gè)起藝名的嗜好，他們給傳輸速率也起了名字：1.5Mbit/s叫Low Speed、12Mbit/s叫Full Speed、480Mbit/s叫Hi-Speed、5Gbit/s就是SuperSpeed，語(yǔ)言的沖擊力可比冷冰冰的數(shù)字大多了。

很遺憾的是傳輸速率一定會(huì)和USB標(biāo)準(zhǔn)的版本掛鉤，所以USB-IF覺(jué)得給幾個(gè)USB版本直接上套速率的名字給稱呼起來(lái)好像也挺帶感，比如Hi-Speed USB和SuperSpeed USB。結(jié)果問(wèn)題來(lái)了，當(dāng)一個(gè)東西存在多種叫法的時(shí)候，一旦攪混就讓人摸不著頭腦。大家看起來(lái)都很快呀，我怎樣才能知道哪一個(gè)是USB 3.0？而且USB還有一個(gè)很棒的特性叫做向下兼容，所以USB-IF也就干脆讓新標(biāo)準(zhǔn)“吃掉”老標(biāo)準(zhǔn)，然后把舊的傳輸速率也劃分到新標(biāo)準(zhǔn)下面，所以在極少情況下你能看到像Full Speed USB 2.0這樣的奇葩。

這一團(tuán)亂麻本該是一個(gè)無(wú)法收拾的局面，好在USB-IF在推廣USB 3.0的關(guān)頭想到了出奇制勝的一招——改接口的顏色。他們決定讓USB 3.0/SuperSpeed USB標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備統(tǒng)一采用藍(lán)色作為接口塑料板的配色，以和舊標(biāo)準(zhǔn)的接口區(qū)分開來(lái)。群眾一時(shí)間彈冠相慶，哪怕是近視都能一眼認(rèn)出哪個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)更新速度更快了。下游硬件廠商雖然看著接插件又多了5個(gè)pin而感到肉痛，但咬咬牙上了新接口，推廣效果相比成本的增加還是值得的。

強(qiáng)行把USB 3.1分成兩代 在下心服口服

但好景不長(zhǎng)，2013年Intel把Thunderbolt接口的兩股數(shù)據(jù)流擰成一股，達(dá)到20Gbit/s的傳輸速率，USB-IF看著你速度都已是我4倍，深感不能忍。當(dāng)年7月，USB組織公開USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)。按照通常的邏輯，USB 3.1就是USB 3.0的升級(jí)，但在今天討論USB 3.1是不是比USB 3.0更快，或是存在什么其他的進(jìn)步卻是一個(gè)不成立的話題，因?yàn)閁SB 3.0已經(jīng)不存在于USB-IF的定義里了。留下的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)里，除了代表2.0標(biāo)準(zhǔn)的Hi-Speed USB外，只有SuperSpeed USB和SuperSpeed USB 10Gbps。

難道統(tǒng)治了外設(shè)及移動(dòng)存儲(chǔ)連接界好幾年的USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)就這么被宣布突然死亡了？顯然不是，只是USB-IF的命名習(xí)慣實(shí)在太差。你剛剛應(yīng)該在上面看到過(guò)，USB-IF還管USB 3.0叫SuperSpeed USB的，那如此看來(lái)這個(gè)SuperSpeed 10Gbps便是USB 3.1了？天真。USB 3.1 Gen 1和USB 3.1 Gen 2兩兄弟華麗登場(chǎng)時(shí)，你最想做的事情就會(huì)是把USB-IF里負(fù)責(zé)起名字的人的腦袋給按進(jìn)顯示器。所謂USB 3.1 Gen 1就是原來(lái)的USB 3.0，真正的新標(biāo)準(zhǔn)是這個(gè)叫USB 3.1 Gen 2的東西。至于傳輸速率的那個(gè)英文名，盡管USB-IF很喜歡，我們還是選擇無(wú)視比較好。

單純從紙面數(shù)據(jù)上看，USB 3.1 Gen 2標(biāo)準(zhǔn)把理論傳輸速率給翻了一倍趕上了第一代Thunderbolt，還在編碼位寬從十位提升至百位的同時(shí)，把信令開銷從原來(lái)的20%壓低到了3%，可謂是長(zhǎng)足進(jìn)步。但這次下游廠商這次面對(duì)接受新標(biāo)準(zhǔn)所帶來(lái)的成本和兼容性挑戰(zhàn)時(shí)不干了，于是他們寧肯配合USB組織的命名障眼法“升級(jí)”USB 3.1，也不愿花大力氣應(yīng)用新接口。所以現(xiàn)在絕大多數(shù)宣稱支持“USB 3.1”標(biāo)準(zhǔn)，但不肯說(shuō)明究竟是Gen 1還是Gen 2的電子產(chǎn)品或是PC配件，實(shí)際上骨子里都還是USB 3.0的能力。

你們不說(shuō) 差點(diǎn)以為USB Type-C = USB 3.1

因?yàn)橐m應(yīng)不同的設(shè)備種類，在USB Type-C出現(xiàn)前，光從接口形態(tài)上來(lái)區(qū)分，USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)的接口就有USB Type-A，USB Type-B，miniUSB Type-B、microUSB Type-A以及microUSB Type-B五種（已經(jīng)被淘汰的不計(jì)在內(nèi)），而在USB 3.0時(shí)代還新出現(xiàn)了USB 3.0 Type-A、USB 3.0 Type-B和microUSB 3.0 Type-B。我們?cè)谌粘Ｉ钪凶畛＝佑|到的便是USB Type-A、USB 3.0 Type-A和microUSB Type-B。因?yàn)橛蓄伾托螤畹碾p重區(qū)分，人們還是能較容易地辨明接口的用途和速度。

但在2014年，USB IF發(fā)布了USB Type-C的1.0版定義，這個(gè)接口不僅僅是定義了一個(gè)不會(huì)插反的新接口形態(tài)，它24個(gè)的觸點(diǎn)數(shù)目遠(yuǎn)超出現(xiàn)行USB標(biāo)準(zhǔn)定義的4個(gè)或9個(gè)，所以即便USB Type-C可以通過(guò)轉(zhuǎn)接的形式兼容舊標(biāo)準(zhǔn)，但它并不是一個(gè)以適應(yīng)現(xiàn)行USB標(biāo)準(zhǔn)為目的的接口，這個(gè)接口是為未來(lái)而準(zhǔn)備的。由于USB Type-C幾乎是和USB 3.1前腳跟著后腳出現(xiàn)的，再加上以前壓根沒(méi)人關(guān)心自己每天插來(lái)插去的USB接口是什么Type，結(jié)果不少人瞬間迷失，把二者混為一談。

不過(guò)實(shí)際情況是USB 3.1 Gen 2只是一個(gè)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，USB Type-C于它而言則只是一個(gè)合適的物理載體。USB Type-C也可以承載USB 2.0和USB 3.1 Gen 1協(xié)議，現(xiàn)在越來(lái)越多使用USB Type-C作為接口的智能手機(jī)就是很好的例子。但USB Type-C能干的事情遠(yuǎn)不止以10Gbit/s的高速傳輸小電影：支持USB PD 2.0的USB Type-C能以20V/5A（100W）的大功率給筆記本這樣的大戶供電；而支持DP附加模式的USB Type-C可以外接兼容該模式的顯示器；Intel甚至在第三代Thunderbolt標(biāo)準(zhǔn)的定義上選擇與USB Type-C共用接口。

三句話理清USB標(biāo)準(zhǔn)亂象

現(xiàn)在可以用簡(jiǎn)單的幾句話為全文作出總結(jié)：

1、USB 3.0接口通常為藍(lán)色，一定會(huì)有5個(gè)以上的觸點(diǎn)，而USB 2.0接口的觸點(diǎn)不會(huì)超過(guò)5個(gè)；

2、USB 3.1 Gen1就是USB 3.0換了個(gè)馬甲；

3、不要見(jiàn)到USB Type-C就以為它會(huì)更快，速度請(qǐng)認(rèn)準(zhǔn)USB 3.1 Gen2。

雖然USB最終的前進(jìn)方向必定是往著USB Type-C/USB 3.1 Gen2走的，但一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)新接口的普及總會(huì)花上至少好幾年的時(shí)間，將來(lái)我們必定會(huì)面對(duì)新老標(biāo)準(zhǔn)共存的混亂場(chǎng)面，先打好預(yù)防針，接下來(lái)幾年內(nèi)接觸帶USB接口設(shè)備時(shí)便可心中有數(shù)，拒絕被坑了。