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USB 3.2和USB 4来袭!USB新标准一览

作者: 庄吉 发布时间: 2020年01月08日 16:46:12

USB接口是大家最常见、最熟悉的传输接口了,无论是充电还是传递数据,USB接口在目前的PC和移动设备中都占据了极为重要的地位。在长期的发展中,USB通过不断地提高速度和充电能力,带来了一代又一代标准的更新。现在,USB接口的速度标准已经发展到USB 3.2和USB 4,那么,这两代新的标准又带来了哪些更新呢?今天本文就和大家一起梳理一下这些内容。

USB堪称全球发展最成功的数据接口。从早期的USB 1.0时代、数据传输1.5Mbps的接口开始,USB经历了多个世代。出现了USB 1.0、USB 2.0、USB 3.0等多个规格,接口外形和设计方案也出现了USB Type-A、USB Type-B以及现在比较最常见的USB Type-C等。现在,USB-IF组织又公布了全新的USB 3.2标准和未来的USB 4,在速度和规格上又发生了一些变化。下面我们一起来看看吧。

USB 3.2和USB 4来袭!USB新标准一览

▲IF现在将所有的USB名称都纳入USB 3.2旗下

USB 3.2,让人迷惑还是更为清晰?

USB 3.2是USB-IF组织新发布的标准,其正式推出的时间是2017年的9月份。从技术角度来看,USB 3.2是对USB 3.1的改进和补充,核心变化就是数据传输速度提升到20Gbps,接口则沿用了USB 3.1时代起就确定的Type-C方案,不再支持Type-A和Type-B两种接口。

之所以USB 3.2只留下了Type-C接口,而放弃了另外两种接口,究其原因还是随着技术和产品的不断发展,使得Type-A和Type-B这两种接口已经无法取得市场的青睐。具体来说,这两种接口由于设计时间较早,即使后期进行改进也无法在尺寸和根本的物理特性上进一步提升,其不足包括相对较大的体积、存在插拔方向、可靠性不足、兼容性不强、供电能力较差等。

相应的,Type-C接口在物理结构上做出了改善,大幅度改变了这样的情况。Type-C接口采用了可靠、无方向性的插拔,所有的信号引脚都设计在了接口中央的“舌头”上,正反各12个,绝大部分对称排布。在每组各12个信号接口中,包含了接地、USB 2.0数据信号、USB 高速信号、供电信号、边带(非USB传统信号)信号等多个数据接口。

USB 3.2和USB 4来袭!USB新标准一览

▲USB目前流行的三种接口

在耐用度方面,Type-C接口的受力部件主要是外部金属壳,强度更高且更不容易损坏,中央的数据通道被弧形外壳保护,很难受到破坏。设计要求显示,USB Type-C能够维持10000次以上的插拔不会损坏,按照一天插拔3次来计算的话,USB Type-C插接口至少能使用10年时间。

USB 3.2和USB 4来袭!USB新标准一览

▲Type-C接口触点更多,包含了之前USB接口的所有针脚。

此外,在供电能力方面,由于专用的供电线路的设计,Type-C能够实现五种不同的供电配置,包括最传统的5V@2A(10W)方案以及新加入的12V@1.5A(18W)、12V@3A(36W)、20V@3A(60W)以及最大的20V@5A(100W),这是在之前的老接口上难以实现的。

在经过USB 3.0和USB 3.1时代的过渡之后,USB Type-C逐渐出现在市场中并获得了用户的青睐,因此在USB 3.2上,USB-IF决定彻底放弃设计老旧且功能较差的USB Type-A和USB Type-B接口,全力主推全新的USB Type-C,更充分地利用USB Type-C的各个特性,实现传输速度的进一步提升。

USB 3.2和USB 4来袭!USB新标准一览

▲Type-C很可能在未来一段时间成为应用最广泛的USB接口形式

在USB 3.2规范中,USB Type-C的高速特性被充分利用。USB Type-C拥有2个高速数据传输通道,分别被命名为(TX1+/TX1-,RX1+/RX1-)和(TX2+/TX2-,RX2+/RX2-),之前USB 3.1只利用了其中一个通道传输数据,另一个通道以备用的方式存在。

在USB 3.2中,两个通道可以在合适的情况下都被启用,并实现每个通道10Gbps的最高传输速度,这样总和就是20Gbps,采用128b/132b编码,实际数据速度可以达到约2500MB/s,相比现在的USB 3.1直接翻倍。值得一提的是,USB 3.2的通道切换是完全无缝的,无需用户进行特殊操作。

不过,20Gbps只是USB 3.2传输中的一个规格而已,这一次USB 3.2发布后被众人诟病的原因就是USB IF希望通过USB 3.2标准,将之前USB 3.0和USB 3.1全部纳入,只是以不同的版本区分。根据USB IF的信息,USB 3.2标准包括如下的内容:

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