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苹果安卓数据线为什么不一样？小伙发现了USB接口的秘密

2017-10-14 13:53| 发布者: 孑影吟风| 查看: 1572| 评论: 0

摘要: 　　“今天没戴接口套，插不了。” 朋友无奈地说。　　周末出行，他手机没电，我这有充电宝、安卓、苹果数据线各一根，却没法借给他充电，因为他手机的充电口是 Type-C 的，而且出门没带“接口套”。　　所谓“接口 ...

　　“今天没戴接口套，插不了。” 朋友无奈地说。
　　周末出行，他手机没电，我这有充电宝、安卓、苹果数据线各一根，却没法借给他充电，因为他手机的充电口是 Type-C 的，而且出门没带“接口套”。
　　所谓“接口套”就是这玩意 ▼

　　当时我就疑问：
　　手机都差不多，为啥偏偏数据接口还不一样？全弄成一样的不就完了么？Type-C 又是啥？和 USB 不是一个东西吗……
　　一番考据，今天来和大家聊聊：关于 USB 的那些事儿
　　Let's Rock
　　USB诞生
　　很久很久以前，世上还只有SB，没有USB，接线串口世界那叫一个丰富多彩，各路接口争奇斗艳。

　　那时，数据线并不是插上就能用，还得先来一段“热身运动” —— 在机器上安装驱动程序。每次启用新设备，安装驱动就折腾半天，还不一定成功。
　　不光用户嫌麻烦，硬件或软件设备制造商也倍感困扰，大家急需一个统一的行业标准。
　　终于，1994年，英特尔、IBM、微软等七家巨头公司凑到了一起，准备共同开发一种新的外设连接技术。
　　两年之后，一套全新的接口协议标准，“USB” 诞生了：

　　这里插一句，幺哥在上学那会一直不知道 USB 是什么意思，只是觉得念起来朗朗上口：“U，SB”。
　　后来才知道 USB 是 Universal Serial Bus 缩写，中文习惯翻译成 “通用串行总线”。
　　USB一经问世，便秒杀各路奇葩接线口，不仅支持热插拔、即插即用，直接供电（许多数据接口需要单独供电才能用）
　　最关键的，不同厂商的各种设备都可以使用这种接口标准，大大提高了整体行业效率和用户体验。
　　鼠标键盘等电脑外设厂商最先响应新的接口标准。在那之前，多数鼠标键盘还插在一种叫 PS/2 的串行接口上。很快，其他设备厂商也跟进使用。
　　PS：你能一眼看出来哪个插鼠标，哪个插键盘吗？
　　▼

　　没过多久，USB 便被作为大部分硬件设备的主要接口，越来越多的设备会打上这样的标签，“大USB时代”开始：
　　一代支持USB认证标志▼

　　USB 1.0
　　1996年1月发布的首个版本，USB 的标准传输速率只有1.5Mbps。
　　1.5Mbps 是多快呢？我们做一道简单的数学换算题：
　　单位 Mbps指的是 Mega bit per second（兆比特每秒）。
　　b代表比特（bit）是度量信息大小的基本单位，也就是1或0。
　　8个bit就是一个字节（Byte）
　　所以：1 Mbps = ⅛ MB/s = 0.125 MB/s = 125 KB/s
　　所以：1.5 Mbps = 125 KB/s X 1.5 = 187.5 KB/s
　　小时候我一直好奇家里网速号称10兆，但下载起来总是达不到10MB/s，其实就是因为单位不一样。（是不是感觉很坑？）
　　宽带供应商在宣传时用的单位实际上总是Mbps，计算一下就是10 Mbps = 1.25 MB/s，所以1.25MB/s 就是10兆宽带理论上最大的下载速度啦。
　　有点扯远了……总之!USB 1.x 的传输速率上限非常令人捉急，到了90年代，多媒体文件在电脑里使用得越来越多，人们开始琢磨着怎么让它提提速，便开始设计新的标准。
　　USB 2.0
　　2000年4月，USB 2.0 标准发布，最快传输速率达480Mbps，也就是60MB每秒，一下子就比 USB 1.0 快了320倍!
　　除了传输速度大幅度提升以外，USB 2.0标准还对接口的供电标准、接口的物理规格标准等做了详细规范。

　　USB 2.0 不仅速度快，还能能兼容之前的 USB1.x 接口的设备，简直“加量不加价”。各路厂商二话不说，再次迅速跟进。
　　很快，USB 2.0 便成为主流。直到今天，它也还是现在电脑上装备的最重要的接口标准之一。
　　USB 2.x 标志 ▼

　　USB 3.0
　　2008年11月，USB 3.0 标准推出，最大的传输速率又翻了十倍，达到 5Gbps。
　　由于 USB 2.0 被称之为 Hi-Speed USB（高速USB）， USB 3.0 便被称之为 Super Speed USB （超高速 USB）。

　　按照这个逻辑，不知道以后会不会有，超超超高速USB、超超超超超超超高速、超级无敌豪华高速USB……
　　除了速度提升、兼容 USB 2.0 标准之外，USB 3.0 对供电部分也做了很大改进。
　　它采用了三级多层电源管理技术，可以为不同设备提供不同的电源管理方案，为设备提升了供电功率，本身也减少了耗电。
　　有了这些优点，越来越多的设备上开始多了一个蓝色 USB接口，虽然支持 USB 3.0 的设备还没那么多，但即使不用来传数据，充电也是比 2.0 要快的!
　　一般会用蓝色来表示 3.0 ▼

　　画外音 ：等等!既然数据接口标准都统一用 USB 3.x 了，那为什么又会蹦出来那么多不一样的接口？为什么手机还有那么多种数据线？
　　还有!USB 和 Type - C 是什么关系？
　　既然叫 Type-C，那么 Type-A 和 Type -B 又是什么？

　　别急别急，听我娓娓道来……
　　USB 和 Type-C 什么关系？
　　USB 和 Type-C 的关系有点像碗和菜，Type-C 是一种物理载体，相当于盛菜的碗；USB是协议和标准，是碗里盛放的菜。
　　盛菜的碗可大可小，只要能盛得下就行。在物理层面，接口类型有可以有很多种，比如： Type-A、Type-B、Type-C、Mini USB、Micro USB 等等。

　　生活当中那个被我们称之为“USB插口”的接口类型其实就是 Type-A。

　　USB的这个特点，其实在最初的标识上就有所体现：

　　如今最常见的安卓手机充电孔叫做 Micro-USB，是专为移动设备制定的接口标准。
　　在Micro USB 普及之前，还有一个叫 Mini-USB 的接口，但如今已几乎被 Micro-USB 淘汰。

　　总而言之，无论是 Type-A/B/C 还是 Micro USB，接口类型本身只是一个物理载体，USB 3.x 、USB 2.x、USB 1.x 都只是行业标准，真正实现起来，还得看里头具体的方案。
　　接口类型是碗，有大有小，USB标准是标准菜谱，但菜做得好不好吃，还得看电子元件厂商的实现方案。
　　为此，我请教了安森美半导体（ON Semiconductor，全球知名电子元件供应商）的移动市场高级现场应用工程经理李文辉，他表示：
　　虽然 Type-C 和其他大部分接口类型相比，有正反都能插的好处。但真正的优势并不在表面，而在于“内涵”。
　　Type-C 有24个针脚，USB 2.0 标准中的接口针脚只有5个，USB 3.0 的通常是9~11个。
　　然而，Type-C 的体积却并不大，甚至更小。

　　针脚数多，意味着它的“施展空间”更大，能做的事情更多，不仅能传输数据，能充电，还能替代3.5mm耳机接口来传输音频；体积小，使得它能应用在各种更广的场景，拥有许多可能性。

　　一个小小的 USB Type-C 接口里，其实元件并不少。

　　这使得不同厂商提供的解决方案的功耗和体积能够相差几十倍!
　　李文辉说：
　　目前，安森美半导体提供的Type-C方案，就做到了功耗仅为竞争方案的1/20，且体积还比竞争方案小达95%。
　　虽然 Type-C 只是一个接口类型标准，并不意味着 USB 3.x 的高速传输、快充。“用大碗装小菜”的情况还是有（比如一加2和乐视超级手机，接口是Type-C，传输协议却是USB 2.0）
　　但无论怎样，Type-C 这个“碗”始终是大的，这也注定了它在将来会承担更重要的角色。在主流报道中， Type-C 被称之为“未来的连接器”，甚至有研究机构直接给出预测：
　　到2020年约一半的智能手机和93%的笔记本电脑将含 USB Type-C接口。
　　现在有的厂商迟迟不换Type-C ，担心“跑太快，扯着裆”，在 Micro USB 是主流的情况下，推出一个 Type-C 接口的设备，等于给自己的用户添麻烦，消费者还得去买各种配件，谁也不愿意当先吃螃蟹的人。
　　但，有价值的东西总有人愿意去尝试。
　　Type-C 如今依然凭借着它的优势，在逐渐“占领市场”。新出的 Macbook 用 Type-C 换掉了经典的磁力充电口，迟迟不愿更换数据接口的三星，也在最新的S8用上了 Type-C。
　　相信，Type-C 很快便将一统天下。