前言

在我們生活中，經常看到或聽到關于USB接口、micro usb接口、Type-C接口、雷電和閃電接口這些名稱，但是很多人搞不清楚這些接口的區別，甚至有些人對于某些接口都沒有見過模樣。今天我就圖文并茂地介紹下。

USB接口(kou)

USB接口很多人見過，也都(dou)是用過。它就(jiu)是如下圖(tu)的樣子。

USB全稱(cheng)Universal Serial Bus，中(zhong)文名(ming)稱(cheng)通用(yong)串行總(zong)線，由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司于1994年(nian)底聯(lian)合提出。USB接口是(shi)生活中(zhong)最(zui)常見(jian)的接口之一，無(wu)論是(shi)充電還(huan)是(shi)數據傳輸都會使用(yong)它(ta)。

對于USB接口，我打算從USB的速度和類型兩方面說明

速度

USB的(de)速度，這里指的(de)是USB接口的(de)數(shu)據傳(chuan)輸的(de)速度。

從USB1.0版本發(fa)布到(dao)現(xian)(xian)在(zai)，已經有26年的發(fa)展（1996-2022），它的數據傳(chuan)輸(shu)速(su)度并(bing)非一成不變。恰恰相(xiang)反(fan)，從最(zui)早的1.0版本，當時速(su)率只有1.5Mbps， 到(dao)現(xian)(xian)在(zai)最(zui)新(xin)的速(su)度達到(dao)40Gbps，USB傳(chuan)輸(shu)速(su)度不可謂不快(kuai)。

以下是(shi)各個USB版本速(su)度及發布時間情況(kuang)。

這里需要說明：

• USB1.0版本速度太慢了，已經早早淘汰了；
• 目前大部分還處于2.x版本，如服務器端的數據交換，移動硬盤數據拷貝；
• USB3.x版本有替換2.x的趨勢，從上圖可以看出，3.x比2.x要快上一倍的速度。不過市面上使用3.x的接口的設備遠沒有2.x的多；
• 對于4.0，速度是最快的（達到40Gbps），但由于新發布，市面上使用比較少，普及率不高；

類型

USB接口發展到今天，共有三(san)種類型：USB Type-A，USB Type-B和(he)USB Type-C，下(xia)面依次說下(xia)。

USB Type-A接口

USB Type-A 簡稱為USB-A。目前市面上常見的(de)USB-A接口(kou)如下圖(tu)所示(shi)。

USB-A接(jie)口內(nei)部有4個(ge)觸點，其中兩(liang)側的(de)(de)2個(ge)觸點稍長一(yi)些，中間的(de)(de)2個(ge)觸點稍短(duan)一(yi)些。這(zhe)是因為兩(liang)側較長的(de)(de)觸點負(fu)責電力(li)連(lian)接(jie)，中間的(de)(de)兩(liang)個(ge)稍短(duan)的(de)(de)觸點負(fu)責數據通訊。

后來USB-IF和(he)Intel等(deng)大公司又推動USB-A接口的發展，出現(xian)了(le)USB-A的變體。這(zhe)種接口整體大小沒有變化(hua)，只(zhi)是內(nei)部觸點(dian)數量由此前(qian)的4個增加到了(le)9個，當然啦，性能也(ye)大幅度增強。

USB-A以(yi)及變形種類型，主要(yao)用在電腦、數據線連接(jie)，速度主要(yao)以(yi)2.0的為主，當然3.0在替換過程中。

USB Type-B接口(kou)

簡稱為USB-B，相對于USB-A和USB -C來說(shuo)，USB Type-B接口市面(mian)上就少(shao)多(duo)了。

USB Type-B的接口定義圖如下，

這是一種方形的接(jie)口，主要(yao)用(yong)于(yu)大型設備，例如打印機設備。由于(yu)這些(xie)大型的設備，都需(xu)要(yao)穩定可靠的連接(jie)器，USB-B接(jie)口剛好(hao)派上(shang)用(yong)場(chang)。當(dang)然在數(shu)據儲存和采集、視頻傳輸(shu)、游戲硬件接(jie)口上(shang)也能看到它的身(shen)影(ying)。

下圖就是USB-B的實際圖示，

下(xia)圖是打印機(ji)USB-B接口示意圖

USB Type-B有兩種版本(ben)：

一種是USB 2.0或更低(di)版本的方(fang)形接口；

另一種是(shi)USB 3.0或更(geng)高版本方形接口；

兩個版本只(zhi)是傳輸速度不(bu)同，當然也不(bu)能兼容。

USB Type-C接(jie)口

USB Type-C 有(you)時也叫USB-C，或者叫Type-C，下(xia)面我們統成Type-C，是(shi)一(yi)種新型的物(wu)理接口(kou)類型，其規范由USB標準化組織USB-IF發布。相較于USB Type-A來說，Type-C有(you)著體積小、支(zhi)持盲插(cha)(cha)等特點，徹底解決(jue)了’USB永遠插(cha)(cha)不準‘的世紀難題。

與前面(mian)兩類接口(kou)形(xing)狀不同(tong)（橢(tuo)圓形(xing)接口(kou)），支(zhi)持正(zheng)反插。

Type-C內部可(ke)以(yi)(yi)容(rong)納更多的(de)(de)針(zhen)腳也(ye)是它的(de)(de)特點之一。由于單個(ge)針(zhen)腳的(de)(de)體積更小，所以(yi)(yi)在Type-C接頭內部最多可(ke)以(yi)(yi)容(rong)納24個(ge)針(zhen)腳，也(ye)就是常說的(de)(de)滿pin的(de)(de)針(zhen)腳。

Type-C的出現也(ye)使第一代雷電接(jie)口(kou)(kou)變得無用。擁有超高帶寬的同時它還支(zhi)持高達100W的強悍電力傳(chuan)輸，另(ling)外，Type-C接(jie)口(kou)(kou)還可作為(wei)視(shi)頻(pin)輸出接(jie)口(kou)(kou)，并(bing)不僅(jin)限于充電及傳(chuan)輸數據。這為(wei)后來的雷電3和Type-C融(rong)合奠定了(le)基礎(chu)。

在應用方面：Type-C由于體積小，支持正反(fan)插。很(hen)好地在手機（安卓(zhuo)手機）上普及。

小結(jie)：

USB Type-A、USB Type-B、USB Type-C，其實(shi)只是(shi)一種(zhong)接口規格（也(ye)可以(yi)說是(shi)一種(zhong)外(wai)觀）。從本(ben)身的翻(fan)譯看，type也(ye)是(shi)類型、形(xing)狀的意思。

其(qi)(qi)中Type-A一(yi)般用(yong)于PC，也就是電腦上用(yong)來插(cha)鼠標鍵盤的(de)接口(kou)；Type-B一(yi)般用(yong)于大型USB設備，比如(ru)打印機；而Type-C則主(zhu)要用(yong)在手機（安卓手機）、筆(bi)記本，其(qi)(qi)最大的(de)優點是兩面可插(cha)。

從傳輸效(xiao)率看，傳輸效(xiao)率與(yu)接口(kou)類(lei)型關系也不大，更多取(qu)決于傳輸協議(yi)。例如(ru)USB-A接口(kou)就(jiu)有2.0與(yu)3.0的(de)區別(bie)。

對(dui)于USB接(jie)口來說，只是(shi)一種(zhong)連接(jie)端口的(de)總稱，不(bu)同(tong)的(de)連接(jie)采用(yong)了不(bu)同(tong)的(de)協議，那么就(jiu)有(you)不(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)輸性能。比如Type-C接(jie)口，憑(ping)借USB3.1Gen2標準，它(ta)可(ke)以(yi)為設備提供高(gao)(gao)達(da)100瓦的(de)功(gong)率，同(tong)時可(ke)以(yi)以(yi)高(gao)(gao)達(da)10Gbps的(de)速(su)度傳(chuan)輸數(shu)據。如果(guo)它(ta)再與Thunder bolt3技術集成，傳(chuan)輸速(su)度可(ke)以(yi)高(gao)(gao)達(da)驚(jing)人的(de)40Gbps。再如USB-B，采用(yong)了不(bu)同(tong)的(de)協議，因(yin)而有(you)2.0和3.0版本(ben)之別。

還有(you)USB接口(kou)，特別是(shi)(shi)Type-C接口(kou)，就(jiu)像是(shi)(shi)一個(ge)均碼的(de)馬甲，做到了大家都(dou)可(ke)以穿，所有(you)設(she)備都(dou)能通用，只是(shi)(shi)傳輸速(su)度會根據不(bu)(bu)同(tong)的(de)協(xie)議而(er)不(bu)(bu)同(tong)，有(you)可(ke)能是(shi)(shi)5Gbps，也可(ke)以是(shi)(shi)超高速(su)的(de)10Gbps,甚至是(shi)(shi)40Gbps的(de)速(su)度。其實，在(zai)實際使用中，速(su)度方(fang)面不(bu)(bu)很(hen)重(zhong)要了，重(zhong)要的(de)是(shi)(shi)統一了外型，統一了接口(kou)。

micro usb接口

這個接口(kou)，在(zai)早期(qi)的(de)(de)安(an)卓(zhuo)手機上使用比較廣。在(zai)安(an)卓(zhuo)手機爆(bao)發的(de)(de)時(shi)代(dai)，手機接口(kou)變小了，Micro-USB正(zheng)好(hao)趕(gan)上，以至于(yu)很多(duo)人管它叫安(an)卓(zhuo)線。這個接口(kou)的(de)(de)傳輸速度主要是(shi)USB 2.0，即它的(de)(de)最大速度也就(jiu)是(shi)5Gbps。

還(huan)(huan)有這種接口有很多槽點，其(qi)中最讓(rang)人尷尬的就(jiu)是經常找不到正反面。還(huan)(huan)好，現在已經被(bei)type-C接口替換掉(diao)了(le)。這里就(jiu)不詳細說了(le)。上一(yi)張圖略微(wei)展(zhan)示下。

閃電接口

蘋(pin)果公司為自(zi)己的產(chan)品(pin)創建了(le)一個自(zi)己的接(jie)(jie)口(kou)(kou)：Lightning接(jie)(jie)口(kou)(kou)。此接(jie)(jie)口(kou)(kou)適用于從(cong)iPhone、iPad到Apple Pencil手寫筆、妙(miao)(miao)控鍵盤、妙(miao)(miao)控鼠(shu)標等(deng)配件的大多數iDevice移動設備(bei)。

Lightning是(shi)在2012年隨iPhone5首次(ci)向世界推出的，當時蘋果(guo)想用這個(ge)新的端口來代替舊款(kuan)iPhone上陳舊、缺乏技術(shu)和笨(ben)重的30針連(lian)接(jie)(jie)器。具體詳情看下我的文章（探究(jiu)Lightning接(jie)(jie)口）

至于(yu)為什么蘋果(guo)要開發Lightning接口？

個人覺得(de)(de)，主要是當(dang)時安卓手(shou)機使用Micro-USB接(jie)口。通過上文可(ke)知(zhi)，Micro-USB并不是很好(hao)的選擇。在當(dang)時來(lai)說(shuo)，蘋果的Lightning接(jie)口的確顯得(de)(de)更加優秀。

然而，隨(sui)著(zhu)安卓手機轉向(xiang)Type-C接口(kou)后，Lightning接口(kou)就(jiu)顯得(de)有一(yi)些落后了(le)，無論是(shi)供電還是(shi)傳輸性(xing)能上都存在較多的(de)限(xian)制，蘋(pin)(pin)果(guo)也知道Type-C這(zhe)類接口(kou)擁有更高(gao)的(de)性(xing)能，能夠為用(yong)戶帶來更高(gao)的(de)生(sheng)產(chan)效率。只(zhi)是(shi)牽(qian)涉到利益問題(ti)，Lightning接口(kou)作為蘋(pin)(pin)果(guo)的(de)利潤奶油之一(yi)，所(suo)有生(sheng)產(chan)Lightning數(shu)據(ju)線(xian)的(de)廠(chang)商都需要(yao)向(xiang)蘋(pin)(pin)果(guo)支付一(yi)筆(bi)不菲的(de)“認證”費用(yong)。若放棄了(le)Lightning接口(kou)，這(zhe)也意味著(zhu)蘋(pin)(pin)果(guo)將失(shi)去通過銷售與(yu) iPhone 配合使用(yong)的(de)每(mei)條 Lightning 數(shu)據(ju)線(xian)和配件所(suo)獲(huo)得(de)的(de)收入(ru)。

雷電(dian)接(jie)口

雷電(dian)(dian)接(jie)口(kou)(kou)(kou)即(ji)Thunderbolt，這個(ge)標志在(zai)Mac電(dian)(dian)腦上經常(chang)看到。2011年，英特(te)爾(er)與蘋(pin)果合作開發的(de)(de)、技術代號為(wei)“Light Peak”的(de)(de)Thunderbolt正式公(gong)布。雷電(dian)(dian)接(jie)口(kou)(kou)(kou)融合了PCIE和DisplayPort兩種通信協議，所(suo)以在(zai)Type-C之(zhi)前，雷電(dian)(dian)接(jie)口(kou)(kou)(kou)是罕見同時(shi)支持高速數據(ju)傳輸和視(shi)頻/音頻傳輸的(de)(de)多功能接(jie)口(kou)(kou)(kou)，即(ji)同時(shi)具備(bei)USB和DP或HDMI/DVI/VGA轉接(jie)輸入/輸出功能。且因(yin)其帶寬達到10Gbps（雷電(dian)(dian)2為(wei)20Gbps），可以說(shuo)是非常(chang)先(xian)進的(de)(de)接(jie)口(kou)(kou)(kou)擴展技術。但是蘋(pin)果產品比較昂貴(gui)，雷電(dian)(dian)相關(guan)接(jie)口(kou)(kou)(kou)未得到普及(ji)。

雷(lei)(lei)(lei)電(dian)接(jie)(jie)口(kou)逐漸被用戶(hu)所(suo)(suo)熟(shu)知是在(zai)(zai)(zai)雷(lei)(lei)(lei)電(dian)3階段，這是因為(wei)雷(lei)(lei)(lei)電(dian)3也采(cai)用了(le)通(tong)用度更(geng)高的Type-C物(wu)理(li)接(jie)(jie)口(kou)。但(dan)當時由(you)于雷(lei)(lei)(lei)電(dian)3還沒有遠(yuan)遠(yuan)達(da)到(dao)多(duo)人了(le)解的情況，所(suo)(suo)以很多(duo)用戶(hu)將Type-C和雷(lei)(lei)(lei)電(dian)3聯系在(zai)(zai)(zai)了(le)一起，傻(sha)傻(sha)分不(bu)清楚(chu)。其實很好(hao)理(li)解，雷(lei)(lei)(lei)電(dian)3的物(wu)理(li)接(jie)(jie)口(kou)一定是Type-C，但(dan)物(wu)理(li)接(jie)(jie)口(kou)是Type-C的不(bu)一定支持雷(lei)(lei)(lei)電(dian)3。一種(zhong)很好(hao)的區分方式：支持雷(lei)(lei)(lei)電(dian)接(jie)(jie)口(kou)的，都會在(zai)(zai)(zai)接(jie)(jie)口(kou)處標(biao)識一個閃電(dian)的標(biao)志。

雷電3是目前(qian)功能(neng)(neng)最全(quan)的協議，無(wu)論是傳輸速度(du)、視頻拓展還是充(chong)電都是目前(qian)性能(neng)(neng)頂(ding)級(ji)的接(jie)口(kou)協議。但搭載雷電3的USB-C接(jie)口(kou)大部(bu)分(fen)都出現了(le)諸多(duo)高(gao)端設備(bei)上，比如蘋(pin)果MacBook筆記(ji)本或iMac等設備(bei)。而且雷電接(jie)口(kou)支持PCIE通信(xin)協議，所以(yi)雷電3接(jie)口(kou)還可(ke)以(yi)直接(jie)連接(jie)外置顯卡(ka)。

大一(yi)統的(de)USB4

正如(ru)前面所說一(yi)(yi)樣，雷電(dian)3如(ru)此好用。那有(you)沒(mei)有(you)可能(neng)改(gai)變這(zhe)一(yi)(yi)局面呢(ni)？還真有(you)，USB-IF組織推出了(le)USB4規范，徹底改(gai)變了(le)雷電(dian)3接口標準的(de)(de)(de)巨額成本問題(ti)（雷電(dian)3是英(ying)特爾(er)聯合開發(fa)的(de)(de)(de)，英(ying)特爾(er)公司要收(shou)取高額的(de)(de)(de)授(shou)權費用，這(zhe)也(ye)是雷電(dian)3一(yi)(yi)直得不到(dao)其他廠商采(cai)用的(de)(de)(de)原因，也(ye)就普及不開）。

2019年9月(yue)份，USB-IF組織推出了(le)USB4規范，USB 4整(zheng)合Thunderbolt3的先(xian)進技術(shu)，直(zhi)接(jie)(jie)具備(bei)了(le)超大帶寬的數據(ju)傳輸能力，支持(chi)和(he)雷(lei)電(dian)3同等的視頻拓展能力，具備(bei)充電(dian)功(gong)能。可以(yi)說，一枚全(quan)功(gong)能的USB 4接(jie)(jie)口(kou)是目前功(gong)能最(zui)全(quan)、體積最(zui)小、速(su)度最(zui)快的物理接(jie)(jie)口(kou)。并且向(xiang)下兼容USB 3.2、3.1、3.0、2.0，兼容雷(lei)電(dian)3。

這里還(huan)得(de)說個小故事(shi)：2019年3月份(fen)，英(ying)特爾宣布向(xiang)USB-IF開放Thunderbolt協議，USB4具備了雷電(dian)3的所有(you)功能(neng)特性，并(bing)且免費向(xiang)大眾開放。以后(hou)眾多廠商(shang)可(ke)以使用(yong)USB4接口(kou)標準獲得(de)雷電(dian)3的高性能(neng)標準，這樣做勢必會(hui)讓雷電(dian)3進(jin)一(yi)步的普及，加(jia)速高性能(neng)接口(kou)標準的落地。

最(zui)后我們相(xiang)信：一個(ge)承(cheng)擔充電(dian)、數據傳(chuan)輸以(yi)及(ji)視頻拓展等(deng)任(ren)務，而可以(yi)將以(yi)上(shang)任(ren)務全(quan)部包攬并且還(huan)可以(yi)獲得(de)更(geng)好的(de)性能的(de)接口(kou)(kou)將一統天下。這個(ge)接口(kou)(kou)就是(shi)搭載USB4規范的(de)USB-C接口(kou)(kou)。具有100W大(da)(da)功率(lv)的(de)充電(dian)、40Gbps的(de)數據傳(chuan)輸速度以(yi)及(ji)支持(chi)拓展5K分辨率(lv)的(de)顯示器也使得(de)其成為(wei)了目前功能最(zui)強大(da)(da)的(de)接口(kou)(kou)