几乎在我们日常生活中的每一天,我们都会使用到USB接口。
给手机充电、使用U盘传输数据、使用有线键盘、鼠标等等,都需要使用到USB接口。毫无疑问,这是当前使用率最高的接口,它的重要性不言而喻。
除了USB接口以外,USB传输协议也与我们的生活息息相关。较为耳熟能详的USB协议则包括USB 3.0、USB 3.1等等。而在2022年的10月份,USB标准化组织——USB-IF正式宣布,将采用全新的USB协议命名体系,让消费者能够更加直观地了解各类USB产品的性能。
USB诞生至今,已经迈过了27个年头。这个为统一而生的通用接口,这么多年来经历了哪些变化?最新的USB协议命名,又带来了什么样的看点?在今大流量套餐天的文章内容中,我们一起来探讨一下。
一、USB接口&标准介绍
在文章的开头,我们先来简要了解一下USB接口以及USB协议,各自都有哪些。
首先是USB接口部分。USB接口一共拥有5种类型,分别是Type-A、Type-B、Type-C、Mini USB以及Micro USB。这其中,应用最为广泛的当属Type-A接口了,我们可以在电脑主机、音箱、U盘等多种电子设备上见到这一接口。
其次是USB协议,目前共拥有USB 1.0、USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2、USB4共计6个版本的USB协议。应用最为广泛的,则是USB 3.0版本。
二、USB的「前世今生」
1.USB的诞生大流量套餐背景
在文章的第二个部分,我们一起来聊聊USB的历史与发展。
将时间回溯到上世纪八九十年代,彼时电脑主机背面的插孔,可谓是五花八门,种类繁多。例如,想要将电脑连接至打印机,则需要使用并行接口、将电脑连接至“猫”(Modem,调制解调器)需要使用串行接口、连接鼠标键盘需要使用PS/2接口。想要将不同设备的接口一一对应,可以说是相当不便的。
从左到右依次为:串行接口、并行接口、PS2接口
除了接口类型多的问题以外,这些接口本身较大的体积,则是另一个弊病。因接口占用了电脑主机过大的空间,电脑外接设备的数量也遭到了限制,而电脑主机的体积也难以缩小。不仅如此,使用上述这些接口,往往还需为电脑手动安装驱动,这也增大流量套餐加了用户的使用成本。
因此,在USB接口出现之前,各类接口的使用不仅相当不便,较大的接口体积,更是直接阻碍了个人电脑小型化的发展进程。面对各类接口难找、难用、数量多的状况,全球范围内的消费者都期待一个通用解决方案——用一种接口连接所有设备。而对于设备制造商来说,接口的统一也有利于产品被更多用户所接受。
那么,谁来牵头做「接口统一」这件事呢?显然,这需要一个有影响力、号召力,并且在计算机技术领域有一定技术积淀的厂商来发起。而这个厂商就是英特尔,也就是如今全球最大的计算机零件与CPU制造商。
不过,要想实现接口统一,光靠一个巨头的号召显然不足以实现,还需要更多行业内的厂商参与进来。于是,来自全世界的7家大流量套餐巨头公司——英特尔、微软、苹果、惠普、意法半导体、德州仪器、瑞萨,在1995年共同成立了USB标准化组织——USB-IF。
USB-IF致力于发展、推广USB技术,通过提供标准并统一化的传输接口,让计算机与外接设备之间的连接更加简单。如今,应用USB接口的设备更是数不胜数,例如个人电脑、音箱、打印机、相机、键盘、鼠标、手机、耳机等等。
2.USB标准的发展迭代
初代USB接口诞生于1996年,在经过长达两年的试验之后,由英特尔内部一支负责USB标准研发的小组,率先生产出第一块搭载USB接口的电路板。而作为这个小组核心成员的Ajay Bhatt,也被称作是「USB之父」。
在1996年1月,USB 1.大流量套餐0正式问世,它的速度达到了12Mbps,比当时个人电脑背板上的所有连接接口都要快,可以说是「超速」了。不过,即便USB有几大行业巨头背书,但彼时的人们对新兴事物的接受度相对不高,USB 1.0并没有大受欢迎。
USB 1.0标识
转折点出现在USB 1.0发布的两年后。在1998年,USB 1.1标准正式问世,它改进了USB 1.0存在的一系列问题,并且大大增加了外部设备的接入数量。而最重要的是,包括苹果电脑、英特尔主板以及微软Win95系统在内的硬件、软件支持,让USB拥有了适合其推广发展的土壤。
步入21世纪后,随着存储设备、电子设备对接口传输速度的要求日益增加,USB 1.1仅仅 12Mbps大流量套餐 的带宽,已经无法满足消费者需求。于是在2000年4月,USB-IF推出了USB 2.0标准。相较于前一个版本,USB 2.0的带宽提升至480Mbps,堪称是自行车与高铁之间的差距了。
USB 2.0标识
USB 2.0接口除了速率方面的优势以外,还拥有使用方便、稳定性高、成本低廉等特点。如果说USB 1.0是「超速」,那么USB 2.0可谓是「超前」。根据数据机构的调查,直至2012年,USB 2.0的市场占有率仍然高达90%以上。
而真正让USB接口独霸市场的,则是2008年发布的USB 3.0。其带来了高达 5Gbps 的传输带宽,是USB 2.0速率的十倍之多。传输带宽的增加,让USB接口大流量套餐在数据传输场景下,所耗费的时间大大缩短。
USB 3.0标识
得益于USB 3.0自身的巨大优势,在其正式推出后,包括华硕、技嘉在内的多家主板厂商,相继推出了搭载USB 3.0接口的主板产品;在存储厂商这边,包括金士顿在内的多家厂商,则推出了USB 3.0规格的外部存储设备。而直至2023年的今天,包括主机、电脑、手机、U盘在内的不少设备,仍在使用USB 3.0接口,USB再一次取得了「遥遥领先」的市场地位。
在成为「接口一哥」之后,USB的发展仍然在进行当中。在2013年,USB-IF发布了USB 3.1规范,直接将接口带宽提升至10Gbps。在此之后,USB的下一个迭代版本——USB 3.2,问大流量套餐世于2017年。USB 3.2的传输带宽获得了更大的提升,增加至20Gbps。
USB 3.1标识
来到2020年,虽然此前USB接口高达20Gbps的速率已经是相当惊人了,但接口市场出现了一位相当强劲的对手——雷电接口。早在2015年,雷电3接口便带着高达40Gbps的传输带宽横空出世。值得一提的是,雷电接口的两位缔造者——英特尔以及苹果,同样是USB-IF标准化组织的成员。
配图来自雷电官网
不过,厂商们若想使用雷电3接口,则需要向英特尔支付版税。因此,仅有苹果设备以及部分高端的笔记本电脑采用了雷电3接口,而这也为下一代USB标准的诞生,埋下了伏笔。
在2019年,USB-IF正式发布了USB4标准大流量套餐,它的速率同样达到了40Gbps。实际上,USB4正是基于雷电3的底层协议打造的。不同的是,USB4是一个免版税的接口标准。而这意味着,厂商们十分乐意采用这个性能强大、成本低廉的接口。
USB4标识
因此,在2020~2023年之间推出的许多笔记本电脑产品,基本都标配了USB4接口,而这些产品的价格相对比较亲民,USB4标准因此也获得了广泛应用。至此,USB4作为最新一代USB标准,凭借高速率、免版税的优势,获得了来自厂商与用户的一致认可。
而对于外部存储设备来说,不论是USB4标准的U盘或者是硬盘盒产品,都更加受到用户的青睐。就以绿联USB4硬盘盒为例,产品的实际传输速率可以达到3600MB/s,大流量套餐一部20GB大小的电影,仅需约5.6秒即可传输完毕!这样的速度,无疑能够大大缩短文件传输时长,减少等待时间。
除了速度的提升以外,USB的形态也在不断改变。过往的USB接口大多采用Type-A造型,部分特殊设备则采用了Type-B、Mini USB、Micro USB造型的USB接口。而上述这四种接口,普遍存在体积较大、插拔次数有限、插入前需辨别方向等问题。
在这之后,发布于2014年的Type-C接口,凭借其小巧的体积、支持正反盲插的设计,逐渐成为了新一代的标准接口,并且广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备上。
3.USB标准新命名带来的变化
在文章的开头我们提到,USB-IF组织在202大流量套餐2年对现有的USB标准进行了重新命名。而在这次更名之前,USB标准的命名体系,被不少用户吐槽「复杂且混乱」。
其实早在2015年,USB-IF便已经对USB标准的命名体系进行了更改,将USB 3.1标准更名为USB 3.1 Gen2,而早两年发布的USB 3.0标准,则更名为USB 3.1 Gen1。更改后的命名不仅难记,甚至有不少消费者因此买到接口速率较慢的产品,引起了不少的吐槽。
而在USB 3.2标准发布后,USB命名体系再一次被更改。USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2三个版本,分别更名为USB 3.2 Gen1、USB 3.2 Gen2、USB 3.2 Gen2×2。
在这之后,大流量套餐USB-IF或许是听到了用户的声音,因此将发布于2019年的新一代USB标准,正式命名为「USB4」。不同于此前的USB命名,「USB4」不仅不带小数点,同时也不带空格。虽然新一代标准采用了更加好记的命名,但USB命名体系混乱的问题仍然存在。
USB命名体系的「大改动」,发生在USB4问世的三年之后。在2022年3月15日,全新的USB标准命名体系正式采用。在新标准中,将以接口带宽来区分不同的USB标准。从下图可以看到,USB 3.0更名为USB 5Gbps,而最新的USB4标准,则依照接口带宽,更名为USB 40Gbps。更名之后,消费者将能够直观了解不同USB产品的区别,提升购买决策的准确度大流量套餐。
不过,目前不少厂商仍在采用旧有的USB命名规范,全新USB标准命名的推广尚需时日。不过,USB全新命名规范的采用,对于终端厂商与消费者而言,无疑都是一个好消息。
三、文末总结
在长达27年的发展过程中,USB接口逐渐成为了全球主流的通用接口。在这一过程中,虽然USB也曾遇到一些「劲敌」,例如苹果推出的FireWire、英特尔主导的雷电等等,但USB仍旧顺利完成了「统一大业」。
甚至在2023年苹果推出的iPhone15系列机型上,也将使用了13年之久的Lighting接口更换为USB-C(Type-C)接口,足见USB接口在世界范围内的影响力。
配图来自苹果官网
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