USB在今天这个时代对我们来说都很不陌生。没有一部手机不搭配接口,而这些接口都可以通过一条线,转接为USB接口。我们把这条线,叫做数据线。数据线的一端连接手机,他可能是“安卓”接口,一个梯形样子。当然,也可能叫做“华为”接口,两侧圆圆的,中间是直的。这是更为少见的接口。如图所示,左2为MINI USB接口,现在已经很少见了。一些MP3设备、音响或许还在使用该接口。最右面的接口是MICRO USB接口,俗称“安卓”接口(当然这个叫法是错的),仅在很低端的手机上、以及部分耳机等早期电子产品上出现。此外,还有USB Type-C接口,可以简写为USB-C,是目前手机、平板等大量电子产品普遍使用的接口。
上面为俗称的USB接口。其实,USB是通用串行总线的简写,英文为Universal Serial Bus。顾名思义,包含三个意思。首先,通用指的是广为适用,普遍使用。其次,串行表示某一时刻只能单车道传输数据。总线,意味着这是一种通讯。USB其实只是一个协议。而对应这个协议,逐渐衍生出了USB1.0,1.1,2.0,3.0等标准。
这个长长的,矩形状的接口,全名为USB Type A接口。这个接口颇为常见。一般来说,现在的电脑至少会有两三个USB接口。早年的一些笔记本电脑甚至配备了5个USB接口。不过近些年,轻薄本上已经在减少USB接口数量,改为Type C取代USB Type A。
USB-通用串行总线-标准USB已经有很多个版本了。目前USB4标准已经发布,传输速度最高达到40Gbps,为USB3.2 Gen2 x2的两倍。形象一点的比喻,传输一个5GB大小的文件,最快只需要一秒!
当前,最为普及的协议是USB 2.0.早些年的电脑,仍然在搭配USB3.0接口的时候选配一个USB2.0接口,用于连接鼠标。因为鼠标大可不必使用USB3.0,这样可以节约成本。
USB 3.0命名实在是混乱。首先,USB 3.0协议,最高传输速度为5Gbps。USB下代的协议,USB 3.1,最高传输速度10Gbps。发布后,USB IF将USB3.0改名为USB 3.1 Gen1,于是USB 3.1也就叫做USB 3.1 Gen2了。可想而知,下一代20Gbps传输速率的USB协议,就叫做USB 3.2 Gen2 x2。顺便,又把USB 3.1的两个也改名改到了USB3.2。
总结一下,USB 3.0,USB 3.1 Gen1,USB 3.2 Gen1的传输速率都是5Gbps。也就是640MB/s
USB3.1 Gen2,USB 3.2 Gen2的传输速率都是10Gbps。也就是1280MB/s
USB 3.2 Gen2 x2 的传输速率是20Gbps。也就是2560MB/s
雷电3 ,USB4,雷电4
雷电3是英特尔公司的专利技术。该技术,实现了最高40Gbps(5GB/s)传输速率,物理接口为USB Type-C,可以拓展显示器、网卡、显卡、硬盘等等。支持双向充电,最高PD 100W的充电功率。当然,要获得这样的传输带宽,需要经过认证的数据线。
USB4协议,基于雷电3,可以实现最高40Gbps也就是5GB/s的传输,接口形态改为Type-C;
雷电4协议基于雷电3,小幅度提升,提高了最低限制。
总的来说,想要体验雷电3,首先要有一台支持该协议的笔记本。英特尔10代酷睿整合了雷电3和wifi6,AMD笔记本也在逐步适配。
物理接口:USB-C,microUSB……
USB TypeC线
现在的大多数手机已经标配USB-C接口并进行充电,最快的充电功率已经达到了120W。
如图所示,这条接口左侧是USB Type-A,右侧是USB Type-C。这条数据线可以插到下图所示的充电器上。充电器上的也是USB Type-A接口。基于一定的标准,使得数据线可以插入充电器,接触并传输电流。
USB2.0接口有四个针脚,分别是Vcc,D-,D ,GND。最两侧的两条,为电源线,中间的两条,为数据线。USB 3.0后续协议加到9个针脚,由于其合理的设置,仍然可以向下兼容USB 2.0。
下图所示的接口Micro-USB3.0,常见于移动硬盘。当然,三星的S5和note3都曾经用过这个接口。这个接口设计可以看出,被分成了两部分,其中一部分,可以插入microUSB 2.0的数据线,也就是可以向下兼容2.0。这个接口比较少见。
更为常见的就是Micro USB 2.0接口,只有上面所讲的接口的一半。这个接口早些年的旗舰手机,和前几年的低端手机还在搭载。现在已经快要淘汰了,只有一些便宜的蓝牙耳机还在用。运气好的话,还能买到一些该接口的山寨手机。是的,这个接口最高的功率是10W,不支持快速充电。
苹果的lightning接口
苹果的lightning接口。这个接口是苹果自己的设计的,苹果手机、平板、耳机等使用这个接口。
误区- 安卓接口、华为接口
安卓是一个操作系统,并不是接口的名字。这么叫因为早些年的安卓手机都是用这个接口,所以就这样叫下去了。这是一个误解。同样,华为接口也是个误会。这些接口其实都是USB协会命名的,USB协会有IBM、苹果、英特尔等等公司参与。
- 不同品牌的充电器和数据线不能混用
其实,可以。只要不是劣质的杂牌,只要接口一致,都可以。例如小米氮化镓可以给红米手机充电。
实际上,因为现在的手机大多支持快充,公有协议,比如高通的QC(Quick Charge),USB-IF牵头的PD(Power Delivery)充电,联发科的MTK PE快充;私有协议,比如小米的私有协议,华为的超级快充等等。例如小米10发布的时候就有30W快充,小米10Pro支持50W,小米10U支持120W。这些手机,都可以插在普通的插线板上体验5V1A环保快充,也可以使用小米早期的10W充电器。例如这些手机使用友商红米K30Pro的33W充电器,充电功率分别可以达到30W,33W,33W。这个33W充电器,支持USB PD快充,还可以给笔记本充电,功率只有27W。(充电器背面标注:20V 1.35A)。
- USB4就是雷电3
雷电3是英特尔自家协议。英特尔开放了自家协议,USB-IF基于此开发了USB4协议。
- 最高速度40Gbps就是一定能跑满40Gbps
最高速度!举个例子,某条道路限速60(虽然可以开到69),安全考虑,只有某一时刻能开到60km/h,即使开的快,也有可能只有59km/h,或者保持在55km/h的速度。实际情况视设备品质而言。
- Gbps和GB/s有什么区别?
Gbps是Giga bit per second的简写,Gbps;GB/s是GigaByte/s;二者一个是千兆比特,一个是千兆字节。1Byte=8bit,1字节=8比特,所以Mbps换算到MB/s也要除以8。
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