深度解析讓人又愛(ài)又恨的USB Type-C接口
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不過(guò)話說(shuō)回來(lái)USB聯(lián)盟本來(lái)就是一個(gè)些許混亂的聯(lián)盟組織，具體怎么混亂呢，聽(tīng)撞膽娓娓道來(lái)。但是，本人并不想唱衰USB，畢竟它還是個(gè)好東西，并且在電子設(shè)備的歷史長(zhǎng)河中（其實(shí)不過(guò)幾十年）為數(shù)據(jù)接口統(tǒng)一做出了歷史性的貢獻(xiàn)。
USB幾乎是每個(gè)人、每天都要接觸的端口，可能也是我們每天使用最頻繁的端口，是大家再“熟悉”不過(guò)的。但注意熟悉是加引號(hào)的，因?yàn)閁SB接口標(biāo)準(zhǔn)可謂甚是混亂，大口、小口，A、B、C標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)版本，看看上圖就怕了吧（這些接口還不是USB的全部接口）！。除此之外，USB還存在一些安全性問(wèn)題。比如早期的PC主板上并沒(méi)有USB的保護(hù)電路，一旦USB的兩根供電線+5V和-5V不慎短接的話，主板很可能就掛了。如今的USB Type-C接口因?yàn)樗俾矢摺⒅С止β室哺?，所以端口定義也就更加復(fù)雜，出問(wèn)題的概率也可能更高。
啥是USB呢？
通用串行總線（Universal Serial BUS），縮寫(xiě)為USB,是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊. 從1994年11月11日發(fā)表了USB 0.7版本，然后更新至0.8也都沒(méi)什么人在用，真正被市場(chǎng)認(rèn)可還要到了1.0時(shí)代，再就是1.1（1.5Mbps），之后一下飛躍到了2.0（480Mbps）版本，而到了2010年前后便開(kāi)始普及早在2008年就制定好的USB 3.0規(guī)格，可見(jiàn)USB聯(lián)盟推廣新規(guī)格的效率是有多么低下。
注意：USB的0.7、0.8、1.0、1.1、2.0，乃至到今天的3.0和3.1都是USB傳輸?shù)囊?guī)格；而USB的不同接口還可分為USB Type-A、Type-B、Type-C、Micro-B等，這是USB接口的接口規(guī)格，大家別弄混淆。
為了讓USB不再因?yàn)椴恢С忠曨l協(xié)議而在IEEE1394和Thunderbolt等接口面前抬不起頭，MHL聯(lián)盟終于將其解救。其將碩大的19pin的HDMI、DisplayPort接口協(xié)議加入了支持，從而我們也就能看到支持MHL的電視、顯示器、投影機(jī)等產(chǎn)品，以及手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備。
USB 3.0的普及，可以說(shuō)是USB接口真正的春天。USB 3.0相比USB 2.0普及相隔漫長(zhǎng)的10年的時(shí)間，但這10年的等待實(shí)際上是值得的，相比高昂的IEEE1394接口，USB 3.0性能更好，更加經(jīng)濟(jì)，兼容性也更好。
USB 3.0的5Gbps（4.8Gbps）傳輸速率比USB 2.0的480Mbps要提高10倍，理論值已經(jīng)緊逼SATA 3.0的6Gbps。然而實(shí)際情況相比這足以讓人們興奮的速度提升也并不樂(lè)觀，因?yàn)槌跗诘闹靼迳系腢SB還走的是性能低下的南橋總線，Intel和AMD等行業(yè)巨頭都未提供足夠的支持，USB 3.0只能通過(guò)橋接芯片來(lái)獲得支援（常用的是NEC和ASMedia等），這讓USB 3.0的傳輸速率遠(yuǎn)沒(méi)有預(yù)期那么明顯。而這之后就開(kāi)始了USB 3.0“原生”之說(shuō)，原生支持USB 3.0主板，再到原生支持USB 3.0的移動(dòng)設(shè)備，這里所謂的“原生”，就是指其內(nèi)部是否集成了支持USB 3.0的底層硬件，如果不是底層支持，那傳輸性能將大打折扣。但事實(shí)上，即便是原生，能真正跑滿5Gbps帶寬的控制芯片還是相當(dāng)有限的。
最新的USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)于2013年7月發(fā)布，最大理論帶寬相比USB 3.0翻了一番，達(dá)到10Gb/s（Super Speed+）。USB3.1編碼方式從此前USB3.0的8b/10b換成了128b/132b，帶寬損耗率從20%大幅下降到3%左右，換算之后帶寬同樣超過(guò)了1.2GB/s，這也意味著在真實(shí)使用中USB 3.1的極限傳輸速率有望接近1GB/s。
不少人都知道，USB Type-C是目前最被看好的接口。但在說(shuō)Type-C之前，還要說(shuō)說(shuō)特立獨(dú)行的蘋(píng)果。
蘋(píng)果聯(lián)合Intel為其設(shè)計(jì)了Thunderbolt雷電接口，賦予這個(gè)新的小接口既擁有數(shù)據(jù)傳輸能力，又有視頻傳輸能力。雖然Thunderbolt的應(yīng)用范圍廣，傳輸性能強(qiáng)，但是其就像IEEE1394一樣，小眾的應(yīng)用范圍讓其難以擺脫昂貴的價(jià)格的劣勢(shì)。而在移動(dòng)設(shè)備上，蘋(píng)果從另類的30pin大Dock變成了Lighting接口，不僅體積小巧，更重要的是支持正反插，這對(duì)移動(dòng)設(shè)備而言可以說(shuō)是一大福音。但在USB Type-C面前，Lighting很可能也將被淘汰。
下圖是USB Type-A接口，這種插了半天插不進(jìn)去的尷尬估計(jì)誰(shuí)都碰到過(guò)，而且是每天！
USB Type-C，也有人叫USB-C，為輕薄設(shè)備提供了高速傳輸?shù)慕鉀Q方案。USB Type-C是為USB 3.1設(shè)計(jì)的，為了支持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，其端口定義更是增加到了24pin（支持正反插，需要有接口的冗余）！
也正是因?yàn)槠淇梢蕴峁?00W功率傳輸，所以在MacBook上USB Type-C取代了MagSafe作為充電接口。
讀而思
duersi
當(dāng)然我們也能因此為而萌生更多的聯(lián)想。以后外接顯卡、外置CPU、外置聲卡等等可能都不再是癡夢(mèng)，都可以通過(guò)USB Type-C端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
隨著USB Type-C接口的推出，也讓蘋(píng)果使用的Lighting和Thunderbolt接口的優(yōu)勢(shì)不再明顯。前不久蘋(píng)果推出的12英寸MacBook簡(jiǎn)化到了極致，整個(gè)機(jī)身除了3.5mm音頻接口之外，只有一個(gè)USB Type-C接口。這個(gè)USB Type-C接口集成了充電、數(shù)據(jù)傳輸、視頻傳輸?shù)榷鄠€(gè)功能，這也才有了本文開(kāi)頭時(shí)說(shuō)的蘋(píng)果MacBook為用戶更換USB Type-C充電線纜的事故。雖說(shuō)有人覺(jué)得這樣過(guò)于簡(jiǎn)化有些不爽（畢竟接什么都要轉(zhuǎn)接口），但這也充分證明了USB Type-C接口的可擴(kuò)展性。
2015年是手機(jī)引領(lǐng)Type-C接口普及的元年。隨著樂(lè)視樂(lè)1、小米4C、魅族PRO5、ZUK Z1等產(chǎn)品的陸續(xù)采用USB Type-C接口，2016年搭載USB Type-C接口的手機(jī)一定是未來(lái)的趨勢(shì)。你還在被工信部為你定制Type Micro-B為統(tǒng)一手機(jī)接口而備受摧殘嗎？相信行業(yè)會(huì)馬上推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)生量變，USB Type-C會(huì)被“統(tǒng)一”在我們大部分的電子設(shè)備上。而USB Type-C存在的小問(wèn)題，也會(huì)在行業(yè)進(jìn)程中被發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)。USB Type-C雖然不會(huì)占領(lǐng)全部市場(chǎng)，但其前景應(yīng)該是光明的，所以我們給Type-C的憧憬真的可以更多一些。
不管怎么說(shuō)，USB Type-C其實(shí)就是為了3.1設(shè)計(jì)的。雖然樂(lè)視手機(jī)搭載的還是USB 2.0方案，蘋(píng)果MacBook搭載的也僅是5Gbps的USB 3.1 Gen1方案，但為了讓大家上鉤，方案還是要展示的嘛。
講真，目前還沒(méi)有完整的原生USB 3.1解決方案可以使用，所以你想體驗(yàn)10Gbps的極速傳輸還真沒(méi)什么好方法（因?yàn)镮ntel似乎并不care這個(gè)USB 3.1有多快速投入市場(chǎng)，所以也就不著急做原生產(chǎn)業(yè)鏈），現(xiàn)在只能通過(guò)橋接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
下面給大家看的在2015 CES上展示的X99芯片組橋接ASMedia祥碩ASM1352R橋接芯片獲得USB 3.1讀寫(xiě)能力，而連接設(shè)備是同樣使用祥碩的USB 3.1-SATA 6Gb/s轉(zhuǎn)換方案ASM1352R的Raid0陣列兩塊Intel SSD 530 240GB，其連續(xù)讀寫(xiě)性能可以達(dá)到668Mbps（我只挑選了這一個(gè)比較有代表性的指標(biāo)），對(duì)比一下其它的數(shù)據(jù)你就明白差距了。
當(dāng)然，668Mbps的傳輸速率并沒(méi)有什么新鮮的，畢竟相比1Gbps的理論值相差還是不小。然后在2015年下半年，技嘉忍不住了。結(jié)合Intel的Z170芯片組發(fā)布，技嘉展示了通過(guò)Thunderbolt管路來(lái)獲得USB 3.1支持的方案（這與原生可以說(shuō)基本上相差無(wú)幾）。因?yàn)橥ㄟ^(guò)Thunderbolt來(lái)獲得PCI-E 3.0 x4總線的帶寬，這還是要比橋接芯片強(qiáng)很多。看看連續(xù)讀寫(xiě)速度，912Mbps是不是嚇尿了？算算你那幾個(gè)GB的小電影可以在幾秒鐘傳完？
理工男基地
在知曉了USB Type-C的優(yōu)勢(shì)，領(lǐng)略了USB 3.1帶來(lái)的極速體驗(yàn)之后。返回頭來(lái)看，這些高端的玩意畢竟還是DIY高端玩家的玩具，啥時(shí)候能用到我們的民用PC和移動(dòng)設(shè)備上呢？恐怕還需要些許時(shí)日。但USB Type-C已經(jīng)做足準(zhǔn)備，可以讓其“一統(tǒng)江山“了。
評(píng)論