新一代USB来袭，一起捋一捋USB的“前世今生”

本文同步发布于我的[Blog](https://www.allenyou.wang)，[点此](https://www.allenyou.wang/post/112/)食用效果更佳。 ## Update 2019-07-25 - 增加了USB发布前的一部分内容。 ## 前言 2019年3月4日，USB-IF（USB标准化组织）发布最新USB标准USB4（不是4.0哦)，主打兼（chao）容（xi） Thunderbolt 3（雷电3），拥有40Gbps的带宽，理论最大传输速度为5GB/s。同时，USB Type-C也成为USB-IF唯一推荐的接口样式。那么，USB Type-C是什么？USB的版本又有什么秘密？现在我们一起来捋一捋USB的前世今生吧！ ## 在USB之前：良莠不齐 在USB诞生前，电脑设备的I/O能力相当有限，而且不同设备的接口之间也不一定通用。那么，USB的“前辈”们又有谁呢？让我们一起来看一看吧！ ### 键鼠接口 键盘和鼠标作为电脑最重要的输入设备，在USB出现前用过两种接口。 #### AT接口 这种东西俗称“大圆口”，是一种相当古老的接口，在PS/2接口普及前广泛使用，现已基本绝迹。 放图:  #### PS/2接口 PS/2接口是以前电脑常用的接口，现在仍有使用,。 大头照在这：  这两种接口都有以下特点: - 键鼠接口形态一样，但不通用，所以插线的时候要小心点。 - 不完全支持热插拔，这意味着换键盘应该在关机情况下进行，否则，就等着你的电脑自动重启吧！ P.S. PS/2接口支持热插拔，但仅限于在电脑开机时插上不会坏，而插拔之后还要重启电脑才能识别，所以是“不完全” ### 串口 通常指COM接口，传输速率一般只有不到200Kbps，和现在动辄Gbps起步的新接口比简直是蜗牛爬了。现在基本被淘汰了。 ### 并口 通常所说的并行接口一般称为Centronics接口，也称IEEE1284，最早由Centronics Data Computer Corporation公司在20世纪60年代中期制定。Centronics公司当初是为点阵行式打印机设计的并行接口，1981年被IBM公司采用，后来成为IBM PC计算机的标准配置。 并口占用体积大，速率还低，现在已经濒临淘汰了。 ## USB版本：越来越乱 ### USB1.0：初出茅庐 USB-IF于1996年1月正式提出USB1.0规格，频宽为12Mbps。不过因为当时支持USB的周边装置少得可怜，所以主机板商不太把USB Port直接设计在主机板上。 这时USB还只是一个冷门接口，也不完善，实用意义不大。 ### USB1.1：逐渐成熟 1998年9月，USB-IF提出USB1.1规范来修正USB1.0，主要修正了技术上的小细节，但传输的频宽不变，仍为12Mbps。USB1.1向下兼容于USB1.0，因此对于一般使用者而言，并感受不到USB1.1与USB1.0的规范差异。 这时的USB比较完善了，但还没完全普及，一般电脑上最多提供1-2个USB接口，也没有现在的这么多技巧（USB启动、USB充电） ### USB2.0：完全普及 2000年4月，USB-IF发布了USB 2.0标准，主打480Mbps的带宽，并命名为“USB 2.0 HighSpeed”。 USB2.0是应用率最高的USB版本。到目前为止，仍有大量新设备使用USB 2.0规范。 ### USB3.0：最佳拍档 由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group 在2008-11-18日宣布，该组织负责制定的新一代USB 3.0标准已经正式完成并公开发布。新规范提供了5Gbps的传输速度和更高的节能效率。 USB3.0是目前最主流的版本。最近几年发布的PC基本都会提供至少1个USB3.0接口。 *其实USB3.0已经不存在了，在USB3.1发布后，USB3.0改称为USB3.1 Gen 1，USB3.2发布后，改为USB3.2 Gen 1* ### USB3.1：混乱之始 USB 3.1规范在2013年发布，分为Gen 1和Gen 2两个版本。实际上Gen 1版本只是USB 3.0的一个马甲(理论最高速率仍然是5Gbps，并无改变) 从这代USB开始，USB规范就陷入了“混乱之治”。无良厂商故意略去USB3.1 Gen 1的“Gen 1”，以“USB3.1”宣传，导致部分消费者上当。 *USB3.1已经不存在了，在USB3.2发布后，原USB3.1 Gen 1（USB3.0）改为USB3.2 Gen 1，USB3.1 Gen 2 改为USB3.2 Gen 2* ### USB3.2：雪上加霜 2017年9月25日，USB-IF宣布正式推出USB 3.2规范，官方表示USB 3.2属于增量更新，即在现有基础上对USB 3.1进行补充，保留USB 3.1（Gen2）物理层和编码技术，利用双通道技术，在使用经过SuperSpeed+认证的USB Type-C数据线后可实现最高20Gbps的传输速率，而且Type-C成为了USB 3.2的御用接口。 USB3.2让USB版本的混乱加剧，因为USB3.2有三个版本： | | 速率 | 实质 | | ------------ | ------------ | ------------ | | USB3.2 Gen 1 | 5Gbps | USB3.0的马甲 | | USB3.2 Gen 2 | 10Gbps | USB3.1 Gen 2的马甲 | | USB3.2 Gen 2x2 | 20Gbps | 高速USB接口 | 可谓是再一次“坑”了一波消费者。 ### USB4：一统接口 在今年的3月4号，USB Promoter Group宣布了全新USB4标准的开发和一些技术上的特点，并表示将会在今年年中的USB开发者日发布具体的技术细节，而USB4的相关产品预计会在2020年的晚期上市。 根据Intel的消息，USB4其实就是Thunderbolt 3的马甲产品，完全兼容。至此，USB版本的乱世终于终结了。 ## USB接口形态：“人”丁兴旺 ### USB Type-A：老大哥 USB Type-A是最常见的接口，就是电脑端的“大扁口”。 大概长这样↓  支持USB1.0 到 USB3.1 Gen 2。 ### USB Type-B：罕见但有用 USB Type-B用的稍少些，主要用在打印机、Arduino等的供电、数据传输上。 支持USB2.0 到 USB 3.0。 USB Type-B 2.0长这样↓  USB Type-B 3.0长这样↓  ### USB Type-C：十项全能王 USB Type-C是2013年发布的新标准，支持正反插。 支持USB2.0到USB4（Thunderbolt 3） 支持USB PD（最高20V/5A供电）（可选） 支持DP视频传输（可选）。 USB Type-C的全能让它成为了“万金油”。如今，大部分手机和一部分功率在100W以下的笔记本电脑都使用USB Type-C充电。Macbook Air系列从2015年开始将所有接口替换为支持Thunderbolt 3的USB Type-C接口。同时，USB Type-C也误导了一些消费者。 USB Type-C长这样：  ### USB Micro-B：曾经的王者 USB Micro-B是在USB Type-C之前最流行的USB接口之一，Android系列的手机都使用它充电。 支持USB2.0 到 USB3.0。 支持HDMI视频输出（可选）。 USB Micro-B 2.0长这样↓  USB Micro-B 3.0长这样↓  ## 总结 USB这20多年下来，坎坷不少，其中的弯弯绕绕也多。但USB4和USB Type-C的出现，让我们看到了统一的曙光。那么未来会如何呢？我们就拭目以待吧！