USB 4.0 明年爆发:40Gbps 速度 融合雷电 3 USB-C 大一

作者:科技产品

如果评选 PC 中最方便的功能,USB 接口显然是最佳候选人之一,随着 USB-C 接口的普及,USB 难插对方向的问题也解决了,而且速度越来越快,USB 3.1 已经达到 10Gbps 了。

USB接口作为我们日常使用的接口规范已经推出很多年了,而且近些年USB-IF也不停推出新标准。USB 3.2标准在2017年9月就有推出,在今年USB-IF对USB接口规范重新命名,将此前的USB 3.2命名为USB 3.2 2×2。经过一年多的发展,相关产品也逐渐推出,在今年的台北电脑展上,群联公布了外置USB 3.2 2×2主控芯片PS2251-17,其连续读写速度高达1.3GB/s。

USB Type-C 接口有什么优点?

提到USB Type-C接口(以下简称为USB-C),大家第一个能想到的是USB-C接口能正反插,用起来很舒服。了解更多的可能还支持USB-C接口速度更快, 达到5Gbps或者10Gbps,还有人可能知道USB-C具备100W的供电能力,看过我们新闻的读者还会知道Intel的雷电3接口用的也是USB- C接口,不仅速度达到了40Gbps,还能传输视频,支持双路4K输出。这么一来,USB-C接口简直逆天了有木有,各种全能,真的是超越所有接口的存 在。

 

USB-C的那些误区:其实它只是个物理结构规范,跟速度、供电没关系

其实上面说到的USB-C接口的各种优势有很多误区,某些方面说的没错,USB-C接口确实可以做到这些,但USB-C接口自身只是定义了一种全新的物理结构,不论USB 3.0还是USB 3.1或者目前的USB 2.0,它们都可以做USB-C接口。

至于100W供电,那是USB Power Delivery规范的功劳,而100W输出需要的是20V/5A,USB-C的电压依然是5V,现在还实现不了100W输出。

还有视频输出,那些功能更属于高级附加值,不光要看USB-C接口,还得看DP、HDMI等规范以及厂商的支持。

 

USB-C:一口御重口,万口要归一

为 什么要做USB-C接口?我们可以检视下现在的USB接口到底怎么了——USB是通用串行总线接口,通用这个词确实做到了,目前我们使用的外设中就属 USB设备最多最方便,但是随着USB接口更新换代,为了满足不同市场应用,USB接口也衍生出了Type-A、Type-B接口,这两种接口还有标准 型、Mirco(硬盘底座很多是micro-B接口)及mini(智能手机、平板用的最多)这样的子分类,更坑爹的是USB 2.0及USB 3.0的mini、Mirco接口根本不通用。现在已经是USB 3.1时代了,如果再继续这样的态势,估计又要弄出新的接口了,这可愧对通用接口之名了。

 

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USB接口虽然是通用接口,但衍生版本越来越多,已经不方便了

这种情况下,USB官方组织USB-IF觉得不行了,再这么折腾下去全都乱了,他们要不忘初心(大误),于是就打造了USB-C这种接口,该接口被定义为新一代USB接口规范,而且要适应智能手机、平板、笔记本等移动设备。

 

USB-C接口是面向未来的,还要适应多种接口协议,所以它总计有24个针脚,而USB 3.0接口通常是9到11个,USB 2.0只有4个针脚。不过别担心,针脚的增多并没有导致USB-C接口体积变大,实际上它还缩小了体积(相对标准口来说),满足了移动设备的需求。

我们可以把USB-C接口当作一个“篮子”,USB-IF重新定义的这个篮子很巧妙,大妈们(USB 2.0)可以带着它去市场买菜当菜篮子用,妹子们(USB 3.1)也能拿着它逛街当时尚品用,而且它还有各种优势可供挖掘。

 

当然,USBC-C虽有万般好,但也不是没缺点——如果下面说的这些算是缺点的话。首先是USB-C不兼容其他A、B接口,第二它看起来体积小巧,但USB-C接口的长宽分别是8.6x2.4mm,USB 2.0 mini-B接口是6.8x3.0mm,mirco-B接口是6.85x1.80mm,因此它实际上更大了一点。

上述“缺点”相比USB-C接口的优势来说实在微不足道了,我们更应该关注USB-C接口带来的优势。

 

USB-C接口优点之一:正反可插

用户USB接口的玩家100%都遇到过“正面插不对、反面插也不对、正面再插就对了”的情况,我觉得仅此一点USB-C就足以取代其他USB接口了,因为USB-C是正反面都能插,说的专业点就是接口没有方向性。

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我敢说你用USB接口一定遇到过这个问题了

果粉比安卓用户自豪的地方也有这个因素,因为苹果iPhone手机很早就有这样的设计了,iPhone 5开始的Lightning接口就可以随便插,不需要像安卓手机那样需要认清正反面(更糟糕的是不同厂商的mini USB接口设计也不同,值得吐槽小米的就是他们的手机还把USB接口做的上下看起来一样宽,更不好辨别了),用起来舒服多了。

 

USB-C接口优点之二:供电更强

虽然前面说了100W的USB供电跟USB-C接口不是一回事,但USB-C接口的供电能力也确实强化了,我们知道USB 2.0的供电电流是0.5A,USB 3.0达到了0.9A,USB 3.1这方面没变化,但USB-C接口的电流有不仅有1.5A还有3A可选(标准线缆),接口可承载的电流实际上是5A,这么算起来理论上其供电能力最高可达25W,这已经比很多QC 2.0快充都要高了。

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当然了,实际上厂商能做到多大的供电能力并不一定是这样,如果能100%实现PD 2.0规范,那么USB-C USB PD 2.0规范下也真的能做到100W供电输出,这时候别说充电了,带一般的笔记本都没什么问题,苹果的NMB笔记本就只用了一个USB-C接口搞定。

 

此外,USB-C接口还支持双向供电,它既可以接受充电器供电,也能当作充电器对外输出电流,Google的亲儿子Nexus 5X/6P手机就有了这样的功能。不过双向充电这个功能是USB-C可以做到的,但不是说只有USB-C能做到,此前华为的Mate 7等没用USB-C接口的手机也能做到这样的功能,可以对外充电。

 

USB-C接口优点之三:速度更快

我们还是不得不回到传输速度上来,虽然USB-C接口最低要求是USB 2.0速度即可,但这么好的接口只用USB 2.0显然是浪费的,它完全可以做到USB 3.0甚至USB 3.1速度标准,这个就得看厂商的选择了。

 

苹果在NMB笔记本上用上了USB 3.01 Gen1标准的速度,其实就是5Gbps的USB 3.0速度。手机中,目前联想神奇工场的Zuk Z1是第一个支持USB 3.0速度的USB-C接口手机,其他厂商包括Google的Nexus 5X/6P都还是USB 2.0速度的。

 

话说回来,智能手机所用的闪存虽然内部速度比较高,但连接电脑的速度并不怎么样,大部分手机连好点的U盘都跑不过,所以对USB 3.0的需求并不高,而且USB 3.0对手机信号有干扰,三星在Note 3上就用过USB 3.0,结果默认是不开启的,后来的手机直接取消了USB 3.0支持。

 

USB-C接口优点之四:能传视频

USB- C接口一出生就是万般宠爱于一身,不仅在自家兄弟中最受瞩目,其他行业也看中了USB-C接口的发展潜力,纷纷给USB-C做媒扩展它的功能。视频电子标 准组织VESA就联合USB-IF推出了“DisplayPort over USB-C”计划,这就让USB-C接口具备了DP视频传输功能,以后发展好了,估计能把DP接口及DP线都给取代了。

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USB-C接口还可以用作DP视频输出

在这方面走的比较快的是Intel的雷电3(Thunderbolt 3),今年6月份Intel发布雷电3标准时,除了速度提升到40Gbps之外,另一个明显变化就是用USB-C接口取代了以往的mini DP接口,甚至可以支持双4K输出,性能强的不要不要的。

 

苹果的NMB笔记本所用的USB-C接口现在也具备了DP输出能力,支持原生DP 1.2输出,通过转接器还可以实现VGA、HDMI输出。

随着其他规范的扩展,USB-C接口具备的功能可能还会更多,能做到上述四点就已经够强大了。2015年支持USB-C接口的主板越来越多,笔记本也在苹果NMB上破冰,智能手机及平板中USB-C接口也开始崭露头角,我们来看下有哪些手机及平板用了这种接口。

 

目前已上市的USB-C接口手机、平板盘点

USB-C接口的平板:

如果没记错的话,诺基亚品牌、富士康操刀的N1平板是首款使用USB-C接口的平板,只不过这款平板在市场上存在感太弱了。今年下半年来戴尔的Venue 8、Venue 10 Pro平板以及惠普的Pavilion x2 10平板也先后用上了USB-C接口。

总的来说,USB-C接口是大势所趋,这不仅是针对智能手机来说的,包括PC、笔记本、平板以及物联网设备都有可能全面升级到USB-C接口,但那是以后 的事,就目前来看上USB-C接口的手机除了发挥正反插的方便之外,在充电、高速传输等方面并没有什么动作,不论他们吹的多么好,现在升级USB-C接口 只能是象征意义大于实际意义,而且因为数据线不通用,有时候甚至麻烦多于方便,这个问题在USB-C接口大规模普及之前可能都是个麻烦。

原文转自酷站网软 http://www.kzwr.com/article/119078

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USB 最新的规范是 USB 3.2 了,最大速度可达 20Gbps,且仅支持 USB Type-C。在台北电脑展上微星等公司也展示了基于 USB 3.2 2x2 的产品,包含一个 PCIE 转接卡做主机,一个转接板做的 USB 3.2 Gen 2X2 转 NVME 设备,推测为测试样品。

图片来自Anandtech

USB 3.2 之后呢?再下一代的标准就是 USB 4.0 了,目前 USB-IF 组织还没有完全公布 USB 4.0 规范,但是今年 3 月份 Intel 宣布开放雷电 3 技术,并且经由 USB-IF 组织确认未来的 USB 4.0 规范会融合雷电 3 的技术,速度也能达到 40Gbps,比目前的水平再次翻倍。

根据Anandtech的报道称,群联PS2251-17控制器具有两个NAND通道,16个CE,支持如3D TLC及3D QLC等闪存类型,支持Toggle 3.0或ONFI 4.0(Open NAND Flash Interface)接口。除此之外这款主控还支持LDPC、RAID ECC、SmartZIP及AES256功能。

除了翻倍的速度,USB 4.0 的物理接口也会跟 USB 3.2 一样完全使用 USB-C,可以正反随便插,不会再有 A、B、C 型接口之分了。

在性能表现上这款主控芯片的顺序读写速度高达1.3GB/s,高于目前的USB 3.2 Gen 2(就是未改名前的USB 3.1,提供10Gbps传输速率),与此同时其4K随机性能可达200K IOPS。不过具体的性能还要看主控搭配的哪些NAND闪存芯片。

今年 AMD 力推 PCIe 4.0 之后,40Gbps 速度的 USB 4.0 也会迎来发展良机,从台北电脑展上的态势来看,祥硕开发的 USB 4.0 主控芯片今年下半年将完全 IP 开发及认证,2020 年支持 USB 4.0 及 PCIe 4.0 的芯片有望流片,这也意味着最快明年,USB 4.0 就可以进入市场了。

群联称这款主控还在研发,将在2019年年底开始出样,而具体产品将在2020年的某个时候正式上市。在今年台北电脑展上除了群联外还有ASMedia等厂商也推出了USB 3.2 2×2主控芯片。不过值得注意的是,USB 4的标准已经在进行中,而且是基于英特尔雷电3接口,正式标准也将会在不久后到来,所以采用USB 3.2 2×2的标准的设备还需加快速度研发,尽快推出产品才是。

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