傳輸標準的未來燈塔!USB-C接口的前世今生
2019年01月09日08:02

  本文來自太平洋電腦網

  作為一種傳輸標準,USB接口一直以來都是我們使用個人電腦時的主要數據傳輸方式,從袖珍便攜的U盤,到容量驚人的移動硬盤,依靠的正是這種標準化的傳輸方式,統一的接口,統一的傳輸協議,是除去互聯網外,人們彼此之間交換數據和資料的主要方式,可以說,USB接口正是奠定今日個人電腦帶來高效生活的奠基石之一——從最初的USB Tpye A,到今天的USB Tpye C,傳輸標準經過了一代又一代的變化,即使同樣是Tpye C接口,彼此之間也存在著巨大的差異。它們都有著怎樣的秘密呢?

  USB接口的前世今生

  USB Tpye-A

  USB Tpye-A接口,也稱為USB Standard-A,是USB標準的初始設計,它採用的是扁平矩形造型,Tpye-A接口主要用於主機設備,包括台式電腦,筆記本電腦,遊戲機,媒體播放器等,並且有著 不同的USB標準(包括USB 1.1,USB 2.0和USB 3.0等)在共享著相同的USB Tpye-A設計——這意味著,只要USB接口採用的都同樣是USB Tpye-A接口,就可以彼此兼容。

USB Tpye-B
USB Tpye-B

  通常,Tpye-B連接器是插入外圍設備(例如打印機,電話或外部硬盤驅動器)的標準USB接線另一端的。在外圍設備上,USB接口會被稱為B型母頭,不過 由於外圍設備的形狀和尺寸變化很大,因此Tpye-B連接器及其各自的端口也有許多不同的設計——像是首先用於USB 1.1(也用於USB 2.0),並主要應用於將大型外圍設備(如打印機或掃瞄儀)連接到計算機的原始標準,以及曾經用於數碼相機、手機和舊式便攜式驅動器的Mini-USB(或Mini-B USB)接口和 Micro-USB(或Micro-B USB)接口,和常用於移動硬盤的 Micro-USB 3.0(或Micro-B USB 3.0等。

  Tpye C?下一個世代的主流

  USB Tpye-C,又稱USB-C,是一種通用串行總線(USB)的硬件接口形式,外觀上最大特點在於其上下端完全一致,與Micro-USB相比這意味著用戶不必再區分USB正反面,正反面都可以插入。

  USB Tpye-C規範1.0由USB開發者論壇(USB-IF)發佈,並於2014年8月完成[1]。與USB 3.1規格大致相同。但現實USB-C的設備不一定支援USB 3.1或Power Delivery。自從2014年USB-C規範發佈後,許多新款的Android移動設備、筆記本電腦、台式機甚至是遊戲機等3C設備開始使用這種通信端口。

  USB-C接口尺寸為8.3×2.5毫米,電力傳輸規格,線材標準為直流電5V、5A,而連接器則為3A——從外形上來說,Tpye-C接口和連接器的尺寸與上面提到的Micro-B USB的尺寸大致相同。 這意味著它足夠小,能夠應用在多數外圍設備上。對於Tpye-C,USB電纜的兩端是相同的,允許可逆的插頭方向。自2015年以來,USB-C已廣泛適用於許多手機和平板電腦。許多新的存儲設備也使用USB-C端口而不是USB-B端口。幾乎所有支援USB 3.1的設備都使用USB-C端口。 此外, Tpye-C USB還允許雙向供電,因此除了為外圍設備充電外,如果可以,外圍設備甚至也可以反過來為主機設備充電。

  因而,目前來說,我們現在缺少的,僅僅是外圍設備接口的USB Tpye-C的普及化而已——相當比例的筆記本電腦已經搭載了USB Tpye-C接口——尤其是輕薄本當中,USB Tpye-C接口幾乎是它們唯一的選擇,過薄的機身導致採用USB Tpye-A接口的困難,而USB Tpye-C接口卻可以兼顧輕薄與速度,許多用戶難以接受的,其實只是額外攜帶一個轉接器的麻煩。

  像剛剛發佈的華為MateBook 13超薄筆記本,就有著非常纖薄,最厚處僅有14.9mm的機身,它的官方重量為1.3kg,並在機身的左右兩側一共提供了一個支援數據傳輸和充電USB-C接口和一個支援數據傳輸和DisplayPort外接的USB-C接口——出於對輕薄機身的考慮,以及價位和成本的緣由,它並沒有採用Tpye-A接口——而這換來的,則是最低僅有4999元的一款全新輕薄本(同樣是13英吋輕薄本的Macbook air,也同樣採用了全USB-C接口的配置)。

  另外,像前面所說的,現今USB-C接口對於外圍設備的支援,仍然是有優化空間的——為了給用戶帶來便利,MateBook 13就隨機器為用戶贈送了一根Tpye-C轉Tpye-A轉接線,解決了不少用戶對USB-A接口的需求,十分貼心。

  應用與支援的協議

  在應用層面,USB-C規格甚至可以用來進行音頻傳輸,不過目前為止,它還沒有取代計算機上的3.5mm耳機插孔。一般來說,現今的USB Tpye-C接口通常會被用作將DisplayPort和/或HDMI顯示器與設備連接,從而達到傳統HDMI或是DP接口才能完成的工作——這樣的設計一旦普及是十分有用的,它意味著統一標準化的完成,而今後諸多功用將不再需要攜帶多根傳輸線來完成(不過實際情況是,協議和標準的推行和支援是一個複雜的廠商間博弈過程,所以這個願景還是需要等一等的)。

USB-C and USB 3.1
USB-C and USB 3.1

  當然,它最重要的功用仍然是作為數據傳輸方式存在的——這裡面主要包括兩種傳輸協議。USB Tpye-C接口的預設協議是USB 3.1,其速度為10Gbps,理論上是USB 3.0的兩倍。這裡面阻止USB Tpye-C普及的最大因素是,傳統USB 3.1 Tpye-A接口仍然有著相當可觀的使用需求,以及更好的設備兼容性(畢竟已經存在的外圍設備並不會一夜之間變成USB Tpye-C接口的)。不過,USB實施者論壇(USB-IF)已經將USB 3.1 Gen 1標準定義為滿足與USB 3.0相同的接口和數據信號速率了——因此,當您看到USB 3.1 Gen 1接口時,它基本上是與USB 3.0以相同的5Gbps速度工作的,而 USB 3.1 Gen 2則可以達到10Gbps的數據信號速率,是USB 3.0的兩倍。

  Thunderbolt 3

  最有用的USB-C傳輸協議,大概還要數Thunderbolt 3了——由於二合一的集成特點,第三代Thunderbolt協議因而既能以雙向 40 Gbit/s的速度傳輸數據(20 Gbit/s + 20 Gbit/s,特別是針對外置高速網絡時),還可以兼容Mini DisplayPort設備直接連接Thunderbolt接口傳輸視頻與聲音信號,其高效的傳輸速率,使得Tpye-C接口可以在使用當中發揮更多的作用。

  尾聲

  總之,USB Tpye C接口有著小巧,輕便,能夠高速傳輸的特點,在筆記本和電子設備的應用中正發揮著越來越重要的功能,在追求高效快捷的今天,高速率傳輸的接口不僅節省了大量的時間成本,也讓我們可以空出時間做更多的事情,對於改善用戶體驗有著重要的意義——作為高效便捷的接口,USB Tpye-C自然有著光明的前景,不過,Tpye-A和Tpye-B接口也仍將會在一段時間里繼續存在。

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