microUSB,Type-C,USB3.0 傻傻分不清?一篇文章弄个清楚!

microUSB,Type-C,USB3.0 傻傻分不清?一篇文章弄个清楚!

我猜大家都会碰到过这种情况:

专业用户:“独角兽,借我根 USB Type – A to Micro – B 数据线呗?”

我(小白用户):“啥啥啥???说人话!”

抑或是:

我(小白用户):“大佬,有数据线没,借我一根,我电话没电了。”

专业用户:“啥接口?”

我:“ USB 接口。”

专业用户:“ USB 啥接口?”

我:“???”

今天我们就一起讲讲 USB 的前世今生,看完你也摇身一变成专业用户了!

USB 是从哪里冒出来的?为什么它随处可见?

故事要从上个世纪开始说起了,那个时候还是多媒体电脑的兴起之时,各种外部设备用的接口还都不一样。比如,你往你的电脑上接个键盘或者鼠标,得用一种叫 PS/2 接口的东西。而且这玩意颜色还不能搞错了,绿的给键盘用,紫的给鼠标用,不能弄错了,否则虽然能插上,但是电脑识别不了。要是接个显示器呢,得用 VGA 接口,一个巨大无比的接口,比我的 MacBook 厚 2 倍不止。玩过早年 Apple 的 Macintosh 的,应该还有个 1394(或者叫“火线”)接口,早年数码摄像机经常使用。这么多接口也就算了,关键是有时候你还得安装对应设备的驱动,还得重启电脑……听着头都大了。

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PS/2 接口

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VGA端子

没事,不光我头大,还有人也头大。他们是谁呢?就是两位大佬英特尔和微软:

英特尔:“这他娘的不行啊,这么多接口,烦死了!”

微软:“严重同意,咱俩要不搞点事情?咱们设计一种方案,能统一所有的接口,你看咋样?”

英特尔:“就这么办!”

于是这两位大佬就找了一堆小弟,有 IBM,康柏(Compaq),NEC,他们跟这些人说,怎么样,跟着我干,到时候包你们流芳百世,后人会记住你们的名字的!

于是这帮人把弄出来的这个东西叫 Universal Serial Bus,中文叫通用串行总线,名字都透露着不凡的气息……跑题了,USB 横空出世。

好了,USB 有了。然后呢?

没然后了。他们统一了所有设备,然后幸福美满的生活在了一起。

名字有了,可是活还没干呢。于是他们就成立了一个叫 USB – IF 的组织,就细分了两个大标准:接口标准传输标准。到这个时候,USB 才初具雏形。

接口标准和传输标准

1996 年 1 月,USB 1.0 传输标准发布了。这个时候的传输速度还只有 1.5 Mbps(=0.192 MB/s),实在是太慢了。在这个标准之前,它们还内部测试了几个传输标准,不用说,也是惨不忍睹。这就直接导致市面上基本没人采用这个标准,所以我们几乎看不到这种设备了,如果你家里还有,大佬,请联系我。

传输标准虽然没人用,但是同时他们还搞出来两种接口标准,这个厉害了,一直用到现在。

这就是 USB Type – A 和 USB Type – B。也就是标准接口。

(灰色表示有物质填充,白色无物质填充)

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Type – A 公头

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Type – B 公头

几位大佬一看这传输速度,这不行啊,这肯定不行啊。这速度,够干嘛的?于是 1998 年 9 月,他们弄出了 USB 1.1 标准,将速度提升至 12 Mbps(=1.5MB/s),可还是太慢。

要怎么说大佬就是大佬了,平常就是不认真罢了,认真起来很可怕啊。2000 年 4 月,USB 2.0 发布(大版本号变了一般意味着要出大事),将传输速率提升至恐怖的 480 Mbps(=60 MB/s)。USB 1.0 的 320 倍!可是人啊,就是永不满足的,这时候又有人跳出来说,标准接口太大了,你说我要是做个手机,充电不能用标准接口吧?那玩意儿又大又厚,你让我这手机还怎么卖?

大佬们一想,也是啊,那咱们弄个身材小巧的接口吧。于是这个时候,他们制订了一个标准,叫做 MiniUSB。这时 Mini – A 和 Mini – B 公头被制定了出来。

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Mini – A 公头

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Mini – B 公头

可是大佬嘛,总是不甘于寂寞的,后来的 USB 2.0 修订版中,它们又创造了新的 Mini – AB 母头,故名思义,这个对于 Mini 接口来者不拒,你只要顶个 Mini 字样就能用。

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Mini – AB 母头

可是有些人还是不满足,于是 USB – IF 又制订了 Micro USB 接口标准,和 Mini 标准一样,它也分 A 和 B 型公头,还有通吃的 AB 型母头,比 Mini 标准高度直接减半,这才满足了人们的要求。

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Micro – A 公头

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Micro – B 公头

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Micro – AB 母头

我们可以看到,到这个时候,一共有八种接口标准,但是我们常用的并不到八种啊。这是怎么回事啊?

产品设计的防呆性

这就要从防呆开始说起了。什么是防呆呢?这是日语借词ポカヨケ(罗马音 poka yoke),根据维基百科的解释,是一种预防矫正的行为约束手段,运用防止错误发生或者防止错误流出的限制方法,让操作者不需要花费注意力、也不需要经验与专业知识即可直觉无误完成正确的操作。

说白了,就是在产品设计之初,就不让你有产生错误的机会。在 Mini 标准设立时,其实只有 Mini – A 标准。但是我们来看看 Mini – A 长什么样子:

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Mini – A 的防呆性能很差。

大力出奇迹,这就是防呆的反面教材,如果使用者大力反面插入很有可能毁坏设备。相比之下,它的大哥 Type – A 虽然形状也规整,但受大小及设计限制,防呆性能优秀。这个时候 Mini – B 出现了,它拥有更好的防呆性能,于是 Mini – A 也就被迅速淘汰了。Micro – A 和 B 也一样,A 型防呆性能过差导致了 B 型的取代。

但是后来有了 Micro USB 之后,Mini USB 也濒临灭绝了。所以到现在,我们能看到的基本只有 Type – A, Type – C 和 Micro B了。

说了这么多,那个标准接口了的 Type – B 哪去了?

用 Type – B 的设备不是没有,但是比较稀少罢了,打印机,还有部分 MIDI Controller 用的都是 Type – B。

USB 3.0 与 Type – C

信息时代,数据量爆炸式发展,USB 2.0 已经不能满足人们的要求了,于是 USB 3.0,也就是我们现在常用的技术,在 2008 年 11 月被制订,再次大幅提升传输速率至 5 Gbps(=5000 Mbps / =625 MB/s)并且制订了全新的 Type – A、Type – B 和 Micro 标准,并且更换颜色为蓝色来与前代产品区分。同时 Mini 接口标准和 Micro – A 惨遭抛弃。

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采用 USB 3.0 的 Type – A 公头

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采用 USB 3.0 的 Type – B 公头

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采用 USB 3.0 的 Micro – B 的公头

说到这,要不说英特尔鸡贼呢,吃锅望盆的家伙。2011 年 2 月,这边英特尔弄着 USB,一边又联手苹果,弄了个叫 Thunderbolt(雷电)的传输标准。这个牛逼啊,传输速度是 USB 3.0 的 2 倍,达到了 10 Gbps (=1.25 GB/s),什么概念,两个小时的1080P 电影,几秒就能传输完毕~

这边 USB – IF 也不甘示弱,2013 年 7 月 31 日推出了 USB 3.1 规格,传输速度也能达到 10 Gbps,同时能以高达 100 W 的功率供电。而传说中全新设计的 Type – C 也在这个时候粉墨登场了!

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Type – C 公头

Type – C 这个设计思路一下就不一样了,完全抛弃了所谓的防呆设计,直接改成痴呆设计,你也别管什么正反面了,这回我就设计成正反都能用的不就完了吗~

防呆:“你丫不是把用户当傻子吗?”

苹果同年推出 Thunderbolt 2 传输标准,来对抗 USB 3.1,速度较前代再次提升一倍。达到了史无前例的 20Gbps(=2.5GB/s)。

USB – IF :“我招你惹你了?干啥啊?家里有矿啊?”

苹果:“没啥,有钱,任性。”

唉,要不说市值过万亿美元的公司确实不一样呢~

USB – IF 一看,这也打不过啊,那我们就把以前的产品改个名吧。

2015 年,USB – IF 发布公告,USB 3.0 标准更名为 USB 3.1 Gen1, USB 3.1 改名为 USB 3.1 Gen2。(笔者:???)所以从 2015 年开始,USB 3.0 就不复存在了。

说句题外话,苹果的 Thunderbolt 快是快,但是从它出现我就没看见有几个人用过,所以怎么说呢,还是 USB 一统江山啊。

Type – C 和 USB 3.1 有什么关系呢?

结论:没有关系。一个是接口标准,一个是传输标准,二者不能混为一谈。比如诺基亚的平板 N1 采用的就是 Type – C 接口,不过是 USB 2.0 的传输速度。

另外,如果想要达到对应的速度也需要设备支持才行。你的设备如果只支持 USB 2.0,你换一根 USB 3.0 的线材也没什么用。

总结

如果你嫌以上太长不想看:就记住这几个接口的名字就没问题了。USB 3.1 会用蓝色来区别。

USB Type – C

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Type – C 公头

USB Type – A(人们常叫 USB)

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Type – A 公头

其中采用 USB 3.0 的会用蓝色区分。

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采用 USB 3.0 传输协议的 Type – A 公头

Micro B(人们常叫 microUSB)

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microUSB 公头

接口标准概念图来自维基百科,使用 OmniGraffle 进行了一定的修改来增强图片的可读性。

本文使用的换算单位为千进制,而非 1024 进制。

公头:插头

母头:插座