看完才懂USB 再也不会分不清类型了

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USB从1994年的内部版本到现在的USB4经历了20多年，随着USB传输协议的不断升级，数据传输速度也是成倍的增加。大家可能对USB传输协议不太了解，所以我们先来说一下什么是USB传输协议。

  

上图就是我们常见的USB接口，里面有几根铜线用来传输数据，但铜线只是导电的线缆，并不能直接传输我们想要的数据。这时候就需要传输协议的帮助。这就跟我们交流是一样的，如果没有语言，仅靠一张嘴乱说一通，谁也听不懂你的意思。

 

 

 

在USB的数据传输协议中，芯片会根据传输的内容对USB接口里的电压进行控制，通过控制电压变化来达到传输数据的目的，比如：传输520这个数字，协议会将520转变成1000001000这样的二进制编码，然后芯片只需要通过控制电压高低，来表示0和1，就能传输数据了。

 

 

当然上面的例子只是我们最容易理解的方式，实际上USB使用的是NRZ-I（No Return Zero-Inverse）非归零反向编码方式，电压如果变化一次就表示一个“0”，电压如果没有变化就表示“1”，按照这样的规则我们就能把数据变成电信号，从而进行数据传输，这就是通信传输协议。

 

 

我们通常所说的USB2.0、USB3.0、雷电3、USB4等就是数据传输协议，它就像沟通用的语言，是我们看不见摸不着的东西。而各式各样的USB接口则是我们制造出来的真实存在的东西，由多根导线组成，用来导电作为数据传输的载体。在USB1.0 — USB2.0 时代，接口形状有很多。USB2.0协议速度还是比较慢的，当时的USB接口都是4根线的，最外面的两根负责给鼠标、键盘、手机之类的东西供电，中间两根负责传输数据。其中我们最常见的是USB Type-A、Mini-B和Micro-B。

 

Type-A是比较常见的接口

 

  

Mini-B出现的时候，手机还比较厚，它大多被用在早期的非智能手机和mp3上。

 

 

Micro-B又被称为Android口，它比Mini-B更小更薄，因此被广泛应用在前些年的安卓智能手机上。   

 

 

 

随着人们对数据传输速度要求越来越高，对充电速度要求越来越快。传统的只有4根线的接口已经不能满足人们的需求。所以在2008年经过全新设计的USB Type-A、Type-B和Micro-B伴随着速度更快的USB3.0传输协议一起问世，这种新的接口在原来4根线的基础上新增了5根线，这样搭配USB3.0协议就能有更快的传输速度，为了与旧接口进行区分，新型接口把内部设计成了蓝色。

 

虽然新型接口传输速度更快，但是由于多出了5根线，所以新型的Micro-B比老接口多出了一节，变得更长，这在内部空间寸土寸金的移动设备上格外致命。因为它不仅更占用设备内部空间，而且更容易损坏，所以这么多年过去，这种接口依然没有被普及。它普遍用于对空间要求没那么高的USB3.0的移动硬盘上，而当时大部分的安卓手机依然采用之前4根线的老式Micro-B接口，同期特立独行的苹果则给iPhone搭载了新型的Lighting接口，Lighting接口有8根线，数据传输更快，还支持正反插，关键是体型还非常小，比同时期安卓手机上的Micro-B接口要强很多。安卓手机急需一种更强大更优秀的接口来挽回颜面。终于，USB Type-C接口于2014年问世。

 

 

Type-C接口共有24根线，能提供40Gbps的传输带宽，还能提供20V-5A共计100w的充电功率，外面一层金属保守壳不仅起到抗干扰的效果，而且还支持正反插，它除了比苹果的Lighting大一点点，其他各方面都要比Lighting强大。虽然Type-C这个接口非常优秀，但是俗话说好马要配好鞍，Type-C要搭配更厉害的传输协议才能发挥它全部的实力。

 

由于Type-C接口非常强，所以它支持多种协议，比如雷电3协议以及传统的USB2.0、USB3.0协议，还有用于快速充电的QC协议、PD协议，以及连接显示器用的HDMI协议、DP协议等，因此可以说Type-C是一种万能的接口。

 

话到这里就不得不说一下雷电3协议了！雷电3协议是Intel和苹果公司共同研发，支持40Gbps带宽和100w的供电功率。它能做的事情非常多，比如同时接2台4K 60Hz的显示器，搭配雷电3扩展坞，一个小小的雷电3接口就能同时接网线、显示器、鼠标键盘、耳机、U盘、移动硬盘、内存卡等等，搭配显卡扩展坞还能外接高端显卡。

 

2019年9月，USB Promoter Group 发布了 USB4 规范标准，这标志着USB传输行业进入一个新的高度。USB4协议的大部分内容来源于雷电3协议，通过用户友好的、健壮的线缆和连接解决方案，提供结合数据、显示和电力传输的最佳用户体验，下面我们一起看看USB4带来了哪些不一样的表现。