为什么我非要买这么多根数据线啊?
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人类的巴别塔建不成就算了,难道我们连充电线的巴别塔都建不成吗?
撰文|王昱
审校|栗子
通用接口
在USB接口刚诞生时,没人会把它和“混乱”联系在一起。这种名为通用串行总线(Universal Serial Bus)的接口天生就是为了统一出现的。在USB出现之前,鼠标键盘、打印机、摄像头等一系列电脑外设在连接电脑时用的接口标准各不相同,人们需要一个统一的接口改变这“群魔乱舞”的窘境。
1995年,IBM、英特尔、微软等七家企业为了简化个人电脑连接外设的流程,共同设立USB标准,并建立了USB开发者论坛(USB Implementers Forum,USB-IF)。这种接口可以传输信号,也能传输电力。起初的USB 1.0标准中,USB接口只有两种形态,连接电脑的Type-A和连接电脑外设的Type-B。那时的USB标准还不够完善,未能在市场上大力推广。直到1998年USB 1.1标准面世,USB标准才逐渐推广开来。
混乱的标准
2013年,USB 3.1标准出炉,将USB最高的速率提升到了10 Gbps。标准将最高规格的USB标准改名称为USB 3.1 Gen 2,将原有的USB 3.0接口名改为USB 3.1 Gen 1。USB 3.1 Gen 2接口中的塑料片从蓝色换成了淡蓝色,以做区分。不管是命名还是作为区分的颜色标识,USB-IF似乎就没打算让消费者分清楚这两个标准。
2014年,USB-C接口标准问世。USB-C不再区分接口的正反面,并且体积也足够小,可以在便携设备上使用,这也是当前智能手机上最常见的接口。不过USB-C只是一个物理接口,不同USB-C接口上使用的USB标准并不固定,这也给更后来“同一接口,不同功能”的乱象埋下了伏笔。
2017年,USB接口标准升级到了USB 3.2,最新版的USB接口可以以20 Gbps的速率传输数据——这本是一件好事,但USB 3.2中的命名标准实在令人瞠目结舌:
将USB 3.1 Gen 1(也就是USB 3.0)改名为USB 3.2 Gen 1,最大速率5 Gbps;
将USB 3.1 Gen 2改名为USB 3.2 Gen 2,最大速率10 Gbps,同时添加了USB-C对该模式的支持;
新添加的传输模式名为USB 3.2 Gen 2×2,最大速率20 Gbps,该模式只支持USB-C,不支持传统的USB Type-A接口。
USB 1.0(1.5 Mbps)名为Low Speed; USB 1.0(12 Mbps)名为Full Speed; USB 2.0(480 Mbps)名为High Speed; USB 3.2 Gen 1(5 Gbps,曾用名USB 3.1 Gen 1,曾曾用名USB 3.0)名为SuperSpeed; USB 3.2 Gen 2(10 Gbps,曾用名USB 3.1 Gen 2)名为SuperSpeed+; USB 3.2 Gen 2×2(20 Gbps)名同为SuperSpeed+。
DP有DP 1.2、DP 1.4和DP 2.0(现在DP 2.0已更名为DP 2.1); MHL有MHL 1.0、MHL 2.0、MHL 3.0和superMHL 1.0; 雷雳有雷雳3和雷雳4(数据带宽为40 Gbps); HDMI则只有HDMI 1.4b(HDMI接口本身也十分混乱,想要讲清楚的话,可能需要再写一篇文章了); VirtualLink也只有VirtualLink 1.0。
科技博主Linus Sebastian受邀前往英特尔晶圆厂内部参观时发现,就算是晶圆厂内部,似乎也没人能记得住USB接口的名字。图片来源:LinusTechTips
迟来的化简
今年10月18日,USB-IF公布了USB4 2.0版本,可以让USB接口以80 Gbps的带宽传输数据。USB-IF这次似乎发现他们对USB接口的命名存在一些“小小的”问题,终于简化了USB的命名方式。
新的USB接口只有USB-C一种物理接口,并且以线缆传输带宽命名:
USB 3.2 Gen 1更名为USB 5Gbps,带宽5 Gbps;
USB 3.2 Gen 2更名为USB 10Gbps,带宽10 Gbps;
USB 3.2 Gen 2×2更名为USB 20Gbps,带宽20 Gbps;
原先的USB4则更名为USB 40Gbps,带宽40 Gbps;
新推出的标准名为USB 80Gbps,带宽80 Gbps。
至于之前的USB 2.0和USB 1.0,USB-IF则认为这两个接口年代太久远,其命名不适宜再做修改。除了数据带宽,USB接口还必须明确标注自身能传输的功率——并且只有60W和240W两个档位。
USB的命名终于不再令人疑惑了。那是不是我现在只要拿上一根USB 240W/80Gbps 的线,就能一线走天下了?
很遗憾,不能。因为除了USB-IF公布的标准USB-C接口规范外,一些厂商会在私下修改USB-C接口。比如一些手机厂商会为了增加手机充电功率,更改USB-C接口内部引脚的定义,在使用通用USB接口充电时,这些手机可能就会失去快充功能。
而且,高功率、高传输速率的USB线缆还有一个问题:贵。当线缆传输信号带宽上升时,对线缆的制造要求就会提高,USB 40Gbps线缆的价格已经算不上便宜,一根1米多的数据线仅成本就能达到几百元。就更不要说还没有上市的USB 80Gbps了。而且这些高规格线缆又粗又硬,便携性也很差。
USB统一所有接口,这是一个美好的愿景,但它也带来了一个前所未有的问题——相同接口,功能不同。随手拿出一根USB-C数据线,它上面运行的协议可能是2年前才推出的雷雳4,也可能是20多年前的USB 2.0(或者说High Speed)。不同的USB-C线缆内部结构可能都是不同的,但是它们的外观却几乎没有区别。
所以,就算我们把所有电脑外设接口的形状都统一成USB-C,电脑接口的巴别塔或许也不能真正建立起来。
但至少比接口物理形状不统一根本连不起来要强不少。
参考链接:
https://www.usb.org/pressroom/usb-press-releases
https://en.wikipedia.org/wiki/USB
https://www.macrumors.com/2022/10/25/greg-joswiak-usb-c-iphone/
https://www.bilibili.com/video/BV1gg41187XR
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