现在全球每年约有 20 亿个 USB 出货,每天卖出百万个。
但是谁又能想到,USB 这项“风靡全球”的技术,一分钱也没有赚到。
这还得从多媒体计算机问世的 90 年代说起。当时的计算机与外设通信时,需要通过各种不同的接口实现,比如打印机用的并口、调制解调器用的 RS232 和鼠标键盘用的 PS/2 口等等。这些不同的接口实在是太过复杂,并且需要加装驱动程序重启后才能使用,所以,USB 技术可以说是应运而生,创造一个统一且易插拔的数据传输接口成为了不可避免的趋势。
第一个资助 USB 这一想法的公司 - 英特尔,拥有 USB 的全部专利,但是英特尔决定将 USB 免费开放,这就是 USB 没有赚过一分钱的原因。
经历了 25 年的发展,USB 已经成了电子设备必备的接口,USB 的标准也从 USB 1.0 演变到了如今的 USB4。在标准的演变过程中,接口的形状也一直在往轻便、易插拔方向演进,常见的接口有 TypeA、B,miniA、B,micro A、B 和新型的 USB-C(USB Type C)。由于 USB-C 无需区分正反,摆脱了 USB 接口的历史遗留问题,因而被许多新款的 Android 移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等 3C 设备所采用。
再来说说 USB 标准,从 USB 0.7 到到现在普遍再用的 USB 3.0,近期 USB-IF 又宣布推出 USB4 标准,定义了下一代 USB 的协议架构,在今年年中预计就可以完成相关规范的制定。而有趣的是,USB4 的标准基本是按照英特尔的 Thunderbolt 3 接口标准来的,所以 USB4 才会来的这么快。
下面与非网小编就给大家梳理一下 USB 的主要标准和常见的接口类型。
USB 标准
USB1.0 USB1.1
第一代 USB 标准 USB 1.0 于 1996 年推出,USB 1.0 支持低速速率(Low Speed)传输数据,速率为 1.5Mbps 主要用于低速率人机接口设备,例如键盘、鼠标、游戏杆等等。但在当时支持 USB 接口的电子设备少得可怜,所以主机板商不太把 USB 直接设计在主机板上。时隔两年以后,USB-IF 又推出了 USB 1.1 标准对 USB 1.0 进行修正,USB 1.1 支持了全速速率(Full Speed)传输,传输速率为 12Mbps。
USB 2.0
USB2.0 技术规范在 2001 年年底由 USB-IF 公布,该标准向下兼容 USB 1.0,并且把外设数据传输速度提高到了 480Mbps,是 USB 1.1 设备的 40 倍。该速率被称为 USB 2.0 的高速(High-speed)版本。另外,USB-IF 又公布了 USB OTG(on the go)作为对 USB2.0 标准的补充,USB OTG 不需要主机(Host),就可以允许移动设备间的连接,并进行数据交换。
USB3.0 USB3.1 USB3.2
USB 3.0 于 2008 年 11 月发布,速度由 480Mbps 大幅提升到 5Gbps。USB 3.0 插座通常是蓝色的,并向下兼容 USB 2.0。USB3.0 引入了全双工数据传输。5 根线路中 2 根用来发送数据,另 2 根用来接收数据,还有 1 根是地线。也就是说,USB 3.0 可以同步全速地进行读写操作。
USB3.0 推广小组于 2013 年 7 月 31 日宣布 USB 3.1 规范,传输速度提升为 10Gb/s,比 USB3.0 的 5Gb/s 快上一倍,并向下兼容 USB 2.0/1.0,如果要得到 10Gb/s 的传输速度仍需在主机、目标端同时具备对应的芯片才能达成,电力供应可高达 100 瓦。
USB 3.2 在 USB3.1 的基础上继续改进,其主要技术要点:
1,在现有的 USB Type-C 数据在线实现双通道
2,继续使用现有的超高速 USB 物理传输率和技术
3,一些小的规范更新,确保单双通道无缝切换。
速度方面,使用 USB 3.2 主机连接 USB 3.2 存储设备,可以实现两条通道 10Gb /s 的传输速度,理论上也就是相当接近于 20Gb /s。
据悉,USB 3.2 因为要求集成 USB 2.0 和 USB 3.1 主控,所以完全向下兼容。 另外,从 USB 3.2 开始,Type-C 将成为唯一推荐的接口方案。
USB4
USB4 采用 Thunderbolt 协议规范,使 Thunderbolt 3 设备将能兼容于 USB 4,现有 3.2 及 2.0 也向下兼容。速度方面加倍来到两条通道总共 40Gb / s 的传输速度。
USB 接口
说完了 USB 的标准,我们再来说说 USB 的接口。USB 的接口类型也在随着 USB 标准的不断制定而变化着,早期的接口如 TypeA、B,新推出的如 Type C,由于 USB 的向下兼容性,新推出的接口必然支持老的协议,而老的接口就不一定支持新的标准。
某电脑厂商对 USB 接口支持的标准一览表
结语
从 USB 的发展历史来看,它基本达到了将其它接口统一的目的,USB4 也在包容其他的标准,诸如英特尔的 Thunderbolt,而 Type C 的出现,也将慢慢地把 USB 的各类接口逐步替代,从而真正实现将接口统一,这一过程或许会很漫长,但是我们相信这一天并不遥远。
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