USB4来了,最大的变化是这个

随着苹果M1系列电脑产品的上市,一种新的接口类型展现在大众面前,它就是USB4。USB接口是如今最成功、最普遍、最流行的接口,没有之一。现在几乎所有的电子设备上都有至少一个USB接口。


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但是USB接口的种类又很多,它的版本号就足以让很多朋友头疼,今天我们就来试着把USB接口的林林总总说明白。


很多朋友知道USB接口,是从U盘开始的。毕竟"盘如其名",U盘,就是带USB接口的像软盘、光盘一样的移动存储设备,细品这个名字,充满了年代感。


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时间回到上世纪90年代,当时的电脑已经从商业领域开始面向家庭用户,有一台电脑是一个"摩登家庭"的标配。


那个时代的电脑上可没有USB,每个电脑外设都有自己独特的接口。


比如鼠标、键盘有PS/2接口,打印机有COM接口,显示器用VGA接口。总之一台电脑上奇奇怪怪的接口一大堆,彼此互不兼容。是的,鼠标和键盘虽然都是PS/2接口,但是并不通用。


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图源网络


一个统一接口的想法在那个时代开始酝酿。当时,芯片巨头英特尔牵头,打算开发一个传输速度更快,更重要的是通用性更好的接口,起名就叫通用串行总线Universal Serial Bus,它简称就是我们今天熟知的USB。


不过建立标准这种事情肯定不能自己玩儿,于是1994年,英特尔联合了微软、康柏、IBM等等业界巨头,成立了USB标准化组织,简称USB-IF。


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这个标准化组织的作用,就是推动USB被更多的厂商认可,同时制定USB的传输协议。


1995年,第一代USB接口USB 1.0正式发布。在硬件巨头英特尔和软件巨头微软的珠联璧合下,USB这种接口一面世就非同凡响。它最大的特点是支持热插拔,而且即插即用。


是的,在这之前,连接或者断开大部分的硬件设备都必须关机,在开着电脑的情况下热插拔一个设备,跟玩儿火几乎可以画上等号。


而USB出现之后,当新设备插入电脑时,电脑硬件可以自动侦测到新设备,而操作系统可以马上加载出对应的驱动程序,让新硬件立即可用。这种全自动化的体验简直是划时代的级别。


在USB 1.0之后,USB标准化组织又相继推出了USB 2.0、USB 3.0和USB 3.1标准,传输的速度越来越快。


如今,USB 1.0接口早就已经变成历史,活跃在我们面前的2.0、3.0、3.1和3.2标准。


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麻烦就出现在这里。


很多朋友都认为:USB 3.2肯定比USB 3.1要快,而USB 3.1肯定比USB 3.0要快。您去电商平台上买U盘,有的客服就会告诉你,我家这个U盘是USB 3.2的,比隔壁的USB 3.0快多了,所以更贵一些。


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USB的演变


先把结论告诉您,事实情况不是这样的。下面我要讲的内容可能有些绕,但是您如果听明白了,或许能让您以后不会再花冤枉钱。


2000年,USB 2.0标准诞生。现在如果您拿起一条USB线,或者看看电脑上的USB插口,里面有个白色或者黑色塑料块的,基本上都是USB 2.0接口。


如今看来,它的传输速率惨不忍睹,一般只有480Mbps,表现为实际传输速度每秒只有30M左右。拷贝一个G的内容,需要等上将近1分钟。

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2008年,USB 3.0正式发布。传输速率从480Mbps大幅提升到了5Gbps,从数值上来看简直是质的飞跃,理论上快了10倍。


即便实际表现没这么夸张,每秒的传输速度也可以轻松过百兆。同样一个G的内容,拷贝只需要不到10秒钟。


所以USB 3.0比2.0要更快更好,这是一定的。USB 3.0的数据线或者插口里的颜色,一般是蓝色的。


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所以如果我们用U盘拷贝大文件,最好用蓝色接口的USB线,插蓝色接口的USB插口。


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一切都很清晰明了,直到2013年,USB标准化组织推出了USB 3.1。接口速率在USB 3.0的基础上又翻了一番,达到了10Gbps。本来挺好一件事,让USB-IF给整复杂了,它把USB接口进行了重新命名。


原来的USB 3.0改名叫USB 3.1 Gen 1(第一代USB 3.1),而新发布的那个USB 3.1标准,则改名叫做USB 3.1 Gen 2(第二代 USB 3.1)。


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这里敲个黑板,也就是说从2008年开始,在标准化的命名规则里,就没有USB 3.0这个叫法了。当时如果有人说USB 3.1比USB 3.0快,那受累还得多问一句,您这个USB 3.1是第一代还是第二代?


第一代?那就是改了个名字的USB 3.0,一样!第二代?那厉害!


这波命名混乱刚刚过去没多久,2017年,USB 3.2标准横空出世,最高速率提升到了20Gbps,比USB 3.1第二代又翻了一番。然后,这个USB-IF又改了一次命名标准。


根据最新规范,USB 3.1也彻底消失在了历史长河里,统一被USB 3.2取代。第一代USB 3.1被改名叫做USB 3.2 Gen 1(第一代USB 3.2);


第二代USB 3.1,被改名叫做USB 3.2 Gen 2(第二代USB 3.2);


而最新发布的速度最快的20Gbps接口速率USB 3.2,被叫做USB 3.2 Gen 2x2(双倍速第二代USB 3.2)。


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是不是已经晕了?


换句话说,现在市面上我们见到的USB 3.0、3.1、3.2,他们有极大可能根本就是同一个东西,它们的传输速率都是5Gbps。


USB标准化组织大笔一挥改名,但是硬件厂商的模具都打好了,没那么容易改。所以就出现了命名混乱的情况。USB-IF因此也备受指责。


如今,USB4的产品面世,USB-IF推出它的目的,很大程度就是要痛改前非。首先从书写上,USB4中间没有空格,连在一起,更像是一个品牌。


USB-IF明确,USB4不会再搞出什么4.0、4.1之类的复杂的版本号。


协议上分为两个版本,一个是20Gbps,一个是40Gbps。接口形态上,统一采用USB Type-C接口,不像过去,A、B、C什么形状的接口都有。


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这里要多说一句,USB的传输协议和接口形态是两码事。看上去更高级的Type-C接口,有可能传输速度只有USB 2.0。


B型的接口我们很少见,目前Type-A和C最常见,新设备现在大多都采用Type-C接口。原因很简单,扁圆形的接口体积更小,最重要的是正反都能插。


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Type-A的方形接口虽然从理论上计算有50%的概率一次盲插正确,但实际情况远达不到这个理论值。


因为工业设计的偏差,插头有时需要比较用力才能插进插口,导致很多情况下我们使用Type-A接口的时候明明第一次方向是正确的,但是因为知道有50%的概率会插错,所以我们不自信地调换了方向,然后又错,然后再调换回来……就很烦。


USB4标准从此做了统一,今后只有Type-C,皆大欢喜。


如今,一条USB Type-C线几乎已经可以取代所有的线材。无论充电、数据传输、甚至连接显示器,一根线搞定。


USB4的目标,就在于此。再也不用什么A转C、C转A,让一种形态的接口,真正可以连接所有设备。


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看上去无限美好是不是?


但是在USB4协议推出后,我们会出现另一个烦恼。USB连接线的标准将会变得异常复杂,对普通用户十分不友好。


虽然Type-C接口十分强大,干啥都可以,但是出于成本和需求考虑,厂家不一定让一根Type-C连接线支持所有USB4的协议内容。


不支持大电流意味着无法给手机快充,不支持大带宽意味着传输数据不快,不支持DP协议意味着不能连接显示器……然而从外观上,它们长得一模一样。


至于里面支持的是什么协议,只能靠卖家的宣传,以及我们自己做个标记。


这大概是统一接口形态之后,最大的烦恼了吧。


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