關(guān)于USB TypeC的技術(shù)詳解

　　對消費(fèi)者來說，那一個(gè)小小USB的接頭，看起來弱不禁風(fēng)的，得好好伺候著，特別是智能手機(jī)的USB接頭，如果壞了可就不能充電，因此USB Type C的設(shè)計(jì)，特別著重在「強(qiáng)壯耐操」，承受得起至少1萬次的插拔，等于平均一天插拔5次，還可以使用約五年半的時(shí)間，這已經(jīng)超過智慧手機(jī)改朝換代的周期了！

　　拿起新買的智能手機(jī)，知道一種充電器可以通用，不必再準(zhǔn)備好多種充電器，不禁讓我感謝老天。使用移動設(shè)備，對我這種「歐吉桑」型的使用者來說，有新奇的App，不如使用「簡單」來的重要。多少年來，各種奇型怪狀又不能通用的充電接頭實(shí)在擾人，而且既不經(jīng)濟(jì)，也不環(huán)保。

　　大多數(shù)使用者對于產(chǎn)品的塬理并不了解，但是對于產(chǎn)品好不好看、耐不耐用、方不方便，以及便不便宜，可都是專家，要求可都不少。

　　通用序列匯流排（Universal Serial Bus，縮寫為USB）是連接電腦系統(tǒng)與外部裝置的一種串列埠匯流排標(biāo)準(zhǔn)。它是一種輸入輸出的界面技術(shù)規(guī)範(fàn)，被廣泛地應(yīng)用于個(gè)人電腦和移動設(shè)備等通訊產(chǎn)品，并擴(kuò)充功能至攝影器材、數(shù)位電視（機(jī)上盒）、游戲機(jī)等其它相關(guān)領(lǐng)域，當(dāng)然也進(jìn)入智慧手機(jī)這個(gè)領(lǐng)域。想當(dāng)初剛問市時(shí)，統(tǒng)一各種裝置的接頭以及支援熱插拔的隨插即用特性，真的帶來很大的便利。USB是專門針對外接裝置所設(shè)計(jì)，應(yīng)用多元而且廣泛。以外接界面而言，現(xiàn)在算是打敗了IEEE 1394和eSATA。

　　外接界面直接面對使用者，就是那一群知道的不多，要求卻不少的家伙，更在意好不好看、耐不耐用、方不方便，以及便不便宜。至于機(jī)器裡頭是怎么運(yùn)作的，大部分人與筆者一樣毫無興趣，只要能夠「以不變應(yīng)萬變」，舊有的設(shè)備，可以和新的產(chǎn)品相連就好了。USB Type A，B的界面（連接器）確實(shí)做到了這點(diǎn)，不論USB的世代如何交替（USB 1.0， USB 2.0， USB 3.0），使用者好像不會增加使用的麻煩。

　　只是USB Type A， B的連接器用在移動設(shè)備上太大了，想要在市場上繼續(xù)維持影響力，當(dāng)然要縮小體積，所以有Mini USB以及更小的Micro USB出現(xiàn)，繼續(xù)橫行市場，也讓我這種「歐吉?！箤τ谥悄苁謾C(jī)的充電器接頭，能夠簡化成剩下Micro USB以及另一種蘋果的接頭而感到如此興奮。（圖一）

　?。▓D一）各種USB Type A，B的界面

　　移動設(shè)備上如果想用縮小版的 USB3.0 （Micro B）的效果其實(shí)不太理想，業(yè)界的說法是USB3.0 Micro B連接器，不夠強(qiáng)壯耐操（Robustness）。此外USB3.0 Micro B也達(dá)不到未來智慧手機(jī)的要求，有鑑于此，必需提升USB3.0的規(guī)格，而事關(guān)界面連接的連接器，也有重新設(shè)計(jì)的必要。這新的連接器，叫做USB Type C，這提升的規(guī)格，是USB3.1。USB Type C的長相雖然比Micro USB大，但比USB Type A小，裝在電腦或是移動設(shè)備上，估計(jì)是可以被使用者接受的。

　?。▓D二）USB Type C與Micro B

　　USB Type C，或是USB3.1的賣點(diǎn)是使用方便，以及傳輸速度提高。

　?。ㄒ唬οM(fèi)者而言，使用方便是USB Type C 接頭的賣點(diǎn)之一，因?yàn)樗牟孱^只要對準(zhǔn)了插座，不管正面或是反面，都可以使用，不怕弄錯(cuò)方向，這是以往的USB接頭做不到的。所用的方法并不稀奇，USB Type C採用以多勝少的方法，在連接器裡面多加了一組接點(diǎn)，不論正面或者反面，都有對應(yīng)的接點(diǎn)，所以就達(dá)到了這個(gè)目的。

　　（二）傳輸速度提高。2008年11月12日USB 3.0推出之后，帶來了5Gbps高速傳輸效能，而USB 3.1頻寬的規(guī)格，更加大為10Gbps。傳輸速度規(guī)格的提高，并不光是在規(guī)格書上寫寫而已，當(dāng)然要有相應(yīng)的配套措施。例如，編碼率也要提升，USB 3.0為8b10b編碼，也就是每傳送10bit資料中，只有8bit是真實(shí)的資料，剩余的2bit是做為檢查碼，因此整個(gè)頻寬會有高達(dá)20%（2／10）的損耗，而新的USB 3.1則是使用128b130b編碼，在130bit的資料中，只需使用4bit做為檢查碼，傳輸損耗率大幅下降為3%（4／132）。

　　對消費(fèi)者來說，USB3.1的傳輸速度比起現(xiàn)在應(yīng)該是市面上使用最多的USB2.0鐵定感覺快了許多，但是有沒有達(dá)到廣告所宣稱的10Gbps，那就「天知道」了，好的表現(xiàn)，得有好的周邊環(huán)境配合，如果沒有好的傳輸線，好的接頭以及好的裝置，是達(dá)不到廣告宣稱的10Gbps速度的。所以消費(fèi)者得有一分錢一分貨的心理準(zhǔn)備，必須多花銀子來換取高性能的表現(xiàn)。

　　傳輸速度提高，也讓USB3.1在影音的應(yīng)用上，能夠沿伸它的影響力。USB傳輸線也可能取代其它顯示界面，成為最實(shí)用的影音傳輸線材。使用USB來傳輸畫面其實(shí)有很大的便利性，除了USB界面本身就相當(dāng)廣泛外，還能省去一條電源線，直接以USB提供電力。

　　新的USB AV 3.1提供10Gbps頻寬，最高支援4096 x 2304 @ 30FPS的4K顯示畫面，同時(shí)USB AV也支援HDCP影像加密技術(shù)，并搭配更大的電力供應(yīng)，較大尺寸的顯示器可望也能藉由USB AV 3.1來顯示4K解析度。另外，現(xiàn)有的裝置和顯示器可透過USB AV轉(zhuǎn)接器，以USB線來傳送影音。

　　對消費(fèi)者來說，那一個(gè)小小的接頭，看起來弱不禁風(fēng)的，得好好伺候著，不然弄壞了怎么辦？接頭壞了，電腦或手機(jī)就無法再與其他裝置連結(jié)，等于失去了一大半的功能，特別是智能手機(jī)的USB接頭壞了就不能充電，因此，USB Type C設(shè)計(jì)成強(qiáng)壯耐操（Robustness），承受得起至少10000次的插拔。如果一天平均插拔5次，等于USB Type C接頭可以使用約五年半的時(shí)間，這已經(jīng)超過智慧手機(jī)改朝換代的周期了。

　　USB 3.1的對手是誰？這通常不是消費(fèi)者所關(guān)心的問題，但是未來當(dāng)USB3.1漸漸普及，3C賣場的店員對你賣弄他專業(yè)知識的時(shí)候，總不能一臉茫然。

　　USB 3.1的對手之一，是由Intel所主導(dǎo)的Thunderbolt界面，它的頻寬比USB 3.0高，而且支援菊鏈?zhǔn)剑―aisy-chain）串連應(yīng)用，Thunderbolt 1.0傳輸頻寬就有10Gbps，Thunderbolt 2.0傳輸速率更達(dá)到了20Gbps，相信應(yīng)該大部分讀者根本沒有看過Thunderbolt，目前比較常見的Thunderbolt裝置，除了Apple的電腦外，只有少數(shù)高階主機(jī)板、外接儲存和顯示器裝置有採用，相較于USB，能見度其實(shí)很低。

　?。▓D三）Thunderbolt界面

　　USB 3.1的對手之二，是已經(jīng)在影音的應(yīng)用上佔(zhàn)有一席之地的HDMI，HDMI 1.4可以支援4K解析度，USB AV 3.1也用來顯示4K解析度，未來USB 3.1一定有機(jī)會與HDMI分食市場。

　　（圖四）蘋果MacBook Pro上不同的接頭，包括Thunderbolt、USB、HDMI等

　　總結(jié)來說，USB 3.1是新一代手機(jī)平板電腦共通界面，除了速度可快，理想傳輸速率飆上10Gbps，搭配USB 3.1 Type-C連接器，讓USB 3.1成為強(qiáng)大的外接界面，有機(jī)會一統(tǒng)未來手機(jī)、平板、電腦傳輸界面，讓我這種「歐吉?！箍梢愿奖銇碜鰯?shù)位資料的傳輸，以及享受各種影音應(yīng)用。