一篇帖教你分清USB C和USB 3.1

USB Type-C接口以及USB 3.1標(biāo)準的到來，理應(yīng)為消費者提供更多便利。然而就目前來看，似乎這些新標(biāo)準非但沒有為消費者提供了更好的使用體驗，反而帶來了諸多隱患。Google的工程師Benson Leung最近就發(fā)現(xiàn)，市場上為數(shù)不少的USB-C數(shù)據(jù)線并沒有完全符合最新的USB規(guī)范標(biāo)準。

那么，就讓我們一起理清頭緒，看看新技術(shù)的規(guī)范標(biāo)準到底是怎樣的。

標(biāo)準的相關(guān)定義首先，我們應(yīng)該明確的是，雖然在一些網(wǎng)站或是產(chǎn)品介紹中，USB-C和USB 3.1經(jīng)常會一起出現(xiàn)，但實際上USB-C并不等同于USB 3.1。USB 3.1是一個行業(yè)標(biāo)準，該標(biāo)準由英特爾等大公司發(fā)起。USB 3.1最大的特點就是數(shù)據(jù)傳輸極為迅速，理論上速度可以達到10Gbps。而USB Type-C則是一種連接器的規(guī)范，由Type-C插頭和Type-C插座組成。

在最新的USB 3.1標(biāo)準中，有三種接口樣式，一個是Type-A（即Standard-A，傳統(tǒng)計算機上最常見的USB接口樣式），一個是Type-B（既Micro-B，目前主流Android智能手機使用的接口樣式），另外一個就是Type-C（即上面提到的全新設(shè)計的接口樣式）。那么我們應(yīng)該就能很容易理解了。雖然USB Type-C是基于USB 3.1進行設(shè)計的，但這并不意味著使用這種連接方式的設(shè)備就一定都是支持USB 3.1標(biāo)準的；而與我們所想的正相反的是，對于較為老舊的USB 3.0 Type-A接口的設(shè)備來說，卻是能夠兼容USB 3.1標(biāo)準的。那么為什么有些設(shè)備使用了不兼容USB 3.1標(biāo)準的USB Type-C接口呢？這么做的意義何在呢？沒錯，就是為了方便——因為USB-C接口和蘋果的Lightning接口一樣，沒有正反面之分，直接插進去就對了，舒服過癮夠痛快。還有一個值得一提的是，每一代USB標(biāo)準的更新除了帶來數(shù)據(jù)傳輸速度的加快以外還會有擴展性的加強、電流傳輸速率的加快等內(nèi)部技術(shù)的更新。最初的USB標(biāo)準由于并不具備電力供應(yīng)能力，因此USB 1.0及2.0的供電功率僅為2.5w（0.5A/5v）。雖然這足以為手機等小型電子設(shè)備供電，但是對于移動硬盤這種設(shè)備來說，顯然遠遠不夠。而且即便是為手機充電，就現(xiàn)在而言2.5w也顯得不是那么的充沛。而USB 3.0就因此應(yīng)運而生，它的供電功率可達4.5w（0.9a/5v）。USB-Type C 1.1規(guī)范也帶有自己的供電運行模式，在該規(guī)范下USB- Type C接口能夠用于快速充電。作為供電標(biāo)準的一部分，新的電源管理系統(tǒng)介紹了采用了新的雙向數(shù)據(jù)信道所需的供電水平。這是為了確保其與傳統(tǒng)設(shè)備的兼容性，并減少因不符合要求的數(shù)據(jù)線而導(dǎo)致的設(shè)備損壞。

我們可以來看一下USB基礎(chǔ)規(guī)范的對比圖：

USB 3.0和3.1之間的主要區(qū)別就是：3.1支持高達兩倍于3.0的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率。大多數(shù)設(shè)備都有可能會直接跳到3.1，而開發(fā)者的任務(wù)就是確保他們的設(shè)備能夠支持這兩種最新的標(biāo)準，同時確保其設(shè)備的向下兼容性。

但是，當(dāng)談及到傳輸速率時，我們必須要從整體來去看待，因為這就和木桶定律一樣，其中的任何一環(huán)沒有達到標(biāo)準都會直接影響到最終的速率。例如，把USB 3.1設(shè)備插到USB 2.0接口上就會把傳輸速率限制在480 Mbps。而在實際應(yīng)用中，硬件同樣會嚴重制約你的傳輸速率，比如硬盤本身。所以我們可以簡單理解為：USB-C指的是雙向的連接類型，而像“3.1”這樣的版本號指的是數(shù)據(jù)傳輸速度和其他規(guī)格，例如接口或是數(shù)據(jù)線的規(guī)格。然而，這兩者無論哪個都沒有嚴格界定USB供電規(guī)范或是峰值電流規(guī)范，而且關(guān)于設(shè)備或數(shù)據(jù)線的兼容性也并未加以強調(diào)。 所以，這就產(chǎn)生了許多潛在的隱患，而這種不確定的表述是十分危險的。而其中的部分原因就是這些人在制定標(biāo)準的時候試圖在能夠兼容舊設(shè)備的基礎(chǔ)上推進新技術(shù)。希望這個表格能夠幫助廠商詳細了解不同版本的供電標(biāo)準，能夠生產(chǎn)出符合行業(yè)標(biāo)準的產(chǎn)品。而這既是對其產(chǎn)品的負責(zé)，也是對使用者的負責(zé)。

數(shù)據(jù)線的好與壞如何分辨好吧，如果你還在耐心的繼續(xù)看這篇文章，我們就可以開始談一些和這些標(biāo)準有關(guān)的切合我們生活的一些事情了。讓我們來揭露一下關(guān)于數(shù)據(jù)線和連接器的那點事。對于那些使用USB來供電的設(shè)備，其電流是通過連接器的CC引腳來實現(xiàn)的，這在新的2.0標(biāo)準中有詳細介紹。這種充電器和設(shè)備之間的電流交換，能夠提供高達100W的功率，在最極端的情況下，電流最高可達到5A/20V。這個模式最有可能被筆記本電腦或其他更耗電的設(shè)備所使用，因為它能夠支持更高的電壓模式。

那么重點來了。在連接器中，微控制器之間的信號交換能夠按需提供正確的電壓和電流設(shè)置，而如果這些微控制器之間沒有信號交換的話就意味著這些高功率模式將不能被激活，但仍能夠匹配使用所有的低功耗模式。這就意味著如果僅是在較低的功率下使用，如只是作為智能手機等設(shè)備的數(shù)據(jù)線的話，就可以去掉這些額外的技術(shù)成本。

對基本的USB-C 1.0、1.1版本而言，5V的設(shè)備可以最高提供3A的電流而無需使用USB PD。和它們相比，通過CC引腳的電流電壓被提高到了5V，當(dāng)開始通電后該數(shù)值將被持續(xù)監(jiān)測，以確定電流符合設(shè)備所要求的輸出功率。電流的大小是由上拉電阻器Rp來控制的，通過這一元件可以把電流設(shè)置為特定的值，如0.9A、1.5A或3A。

對于USB-C to USB-C的連接而言，因為端口都是在同一標(biāo)準建造的，所以這些較高的電流模式是可以承受的，而這就是我們常說的快速充電功能。然而，最近卻傳出了有關(guān)傳統(tǒng)適配器數(shù)據(jù)線的很多的問題，產(chǎn)生這些問題的主要原因就是這些人把配有USB-Type-C的新型手機或是筆記本電腦插上了一個Type-A型的PC端口或充電器。我們并不是擔(dān)心這樣做所帶來的充電速度的問題，而是擔(dān)心設(shè)備之間的電流傳輸功率。由于USB Type-C標(biāo)準明確規(guī)定了能夠提供較高功率的電流傳輸?shù)珔s不能在高功率下兼容舊的Type-B或其他標(biāo)準連接器，所以，其實數(shù)據(jù)線的制造商都應(yīng)該使用CC連接器以及Rp電阻，以確保設(shè)備不會嘗試去過多的從舊的充電器或設(shè)備獲取適配器本身所無法承受的高功率供電。下面的規(guī)格表顯示了哪些值可以被用于設(shè)置一個特定的Type-C充電模式。在下方的小字中，我們可以看到，一個56kΩ電阻應(yīng)該可以與所有傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)線連接使用。而這就是在舊的設(shè)備連接到電流傳輸時，默認的作為限制的USB電源或USB電池充電的規(guī)范（在數(shù)據(jù)線能夠支持快速充電的情況下）。

如何選擇正確的數(shù)據(jù)線希望大家讀到現(xiàn)在后，都能夠?qū)SB Type C和USB3.1有所了解了。

USB 3.1提供了非常快的數(shù)據(jù)傳輸速度，但實際上只有當(dāng)連接的數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)線兩端的設(shè)備都符合3.1標(biāo)準的時候才能夠真正發(fā)揮其速度上的優(yōu)勢。請記住，雖然它們都必須符合3.1標(biāo)準，但這并不是說它們都必須支持USB Type C連接器。而產(chǎn)生這個問題的核心原因是：

目前沒有一個很簡單的方法能夠來看出，消費者所想要購買的數(shù)據(jù)線中是否有電阻，電阻的設(shè)置是否正確。不過我們可以確定的是，只使用購買設(shè)備時附贈的或是直接購買該設(shè)備生產(chǎn)商所售賣的數(shù)據(jù)線是一個最穩(wěn)妥的方式，但是請記住，該設(shè)備的數(shù)據(jù)線可能并不能與其他設(shè)備兼容。

不幸的是，大多數(shù)售賣的數(shù)據(jù)線并沒有可供參考的詳細的參數(shù)說明，而這極有可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)。不過，我們可以嘗試在生產(chǎn)商的官方產(chǎn)品頁面或是包裝上看看能否找到USB-IF認證的相關(guān)描述。USB-IF是一個專門測試數(shù)據(jù)線是否符合標(biāo)準的非營利性組織。雖然不是每一個廠家都會去找它們認證，但該認證標(biāo)準是可以作為數(shù)據(jù)線的安全性和可靠性的一個標(biāo)桿。