小接口背后有大秘密 關(guān)于USB接口你需要知道這些
伴隨著科技的進步,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。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201612/342301.htm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,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)議標準至今已發(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則是最新推出的標準,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)手機和電腦的標配接口。此外,不為人所知的USB Type-B,實際上在打印機等設(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,我們計算機上的USB接口也是Type-A。
而到了USB 3.0時代,在手機設(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標準推出之際,就有廠商推出過Micro USB-B接口的手機,這個廠商就是三星,在三星S5、Note4上應(yīng)用到了USB 3.0標準的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)議上的標配接口,在2.0時代和3.0時代都有應(yīng)用,而我們手機上常見的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標準,可以說USB Type-C是為USB 3.1標準而生的,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。
飛機加大炮——雷電3和USB Type-C
上面曾提到,USB 3.1只是一種標準協(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標準,但并不意味就一定要3.0標準,很多廠商考慮到安全性等問題,仍然采用的是上一代2.0標準,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、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。
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