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什么是USB-C?一个解说者

在个人技术领域,依靠单一标准来统治所有这些领域是一个难以实现的目标。充其量,你在一场格式战争中结束,一个派别在几年内取得胜利,直到一种全新的技术将其消灭。VHS吃了Betamax,后来被DVD取代,DVD在蓝光(一种标准本身就击败了它的主要竞争对手HD DVD)面前衰落了,现在在线流媒体服务手中面临着自己的死亡。

但USB-C是不同的–也许它就像它的首字母缩写(通用串行总线)所暗示的那样真正通用。USB-C端口现在可以在各种设备上找到,从简单的外部硬盘驱动器到高端笔记本电脑和最新的智能手机。虽然每个USB-C端口看起来都一样,但并不是每个端口都提供相同的功能。USB-C现在可能无处不在,但它并不是在所有地方都提供相同的功能。绝对不会。

以下是USB-C可以做的所有事情的指南,以及当你购买下一台USB-C设备时应该寻找它的哪些功能。


  • 什么是USB-C?

USB-C是一种行业标准连接器,用于在一根电缆上同时传输数据和电源。USB-C连接器由USB实施者论坛(USB-IF)开发,多年来开发、认证和管理USB标准的公司集团。USB-IF的成员有700多家公司,其中包括苹果、戴尔、惠普、英特尔、微软和三星。

这种大公司的广泛接受是重要的,因为这是USB-C如此容易被PC制造商接受的部分原因。相比之下,早先由苹果推动(并开发)的Lightning和MagSafe接口,在苹果产品之外的接受度有限,已经过时,这在很大程度上要归功于USB-C。

USB-C被如此广泛地接受,以至于欧盟希望简化数字生活,将从2024年开始要求设备使用USB-C进行电池充电。这意味着未来的iPhone将使用USB-C接口,而不是Lightning接口。


  • USB-C与Micro USB或USB 3.0相同吗?

乍一看,USB-C接口看起来类似于微型USB或矩形USB 3.0接口,但它的形状更椭圆形,略厚一些,以适应其最好的特点:可翻转。

文章:《什么是USB-C?一个解说者》_配图

与Lightning和MagSafe一样,USB-C连接器没有上下方向。正确地对齐连接器,你永远不需要翻转它来插入;“正确的方式”总是向上的。标准电缆的两端也有相同的连接器,所以你不必计算哪一端通向哪里。在过去的20年里,我们一直在使用的USB电缆并不都是这样的。大多数情况下,每一端都有不同的连接器。


  • USB-C和USB 3.2:端口下面的数字

USB-C的棘手之处在于连接到端口的数量。USB-C接口最常见的额定速度是10Gbps。(理论上,10Gbps的速度是最初的USB 3.0的两倍。)支持这一峰值速度的USB-C端口称为“USB 3.2 Gen 1×2”。

小问题是,10Gbps速度的USB端口也可以以原始的、更大的形状存在(我们都知道的USB Type-A矩形),并被称为“USB 3.2 Gen 2×1”。不过,除了一些台式机之外,更常见的是带有USB-C物理接口的10Gbps速度的USB端口。注:一些较旧的USB-C端口仅支持5Gbps的最高速度,因此寻找“USB 3.2 Gen 1×2”或“10Gbps”名称以验证给定的USB-C端口是否支持10Gbps传输非常重要。也就是说,所有这些端口都是向后兼容的,只是以最慢的元素的速度。

困惑了吗?更复杂的问题是:围绕USB3的数字方案一直在变化,这使得提到这些端口有点像沼泽。直到最近,许多USB-C端口在第一代和第二代中都带有USB 3.1标签(“USB 3.2”还不是一个东西),一些规格表继续引用较旧的名称,以及超级速度品牌。令人困惑的是,USB-IF决定取消“USB 3.1”的使用,转而使用这些不同风格的USB 3.2,如下面这张方便的解码表所示……

文章:《什么是USB-C?一个解说者》_配图1

你在上面的每一条线路上看到的USB 3.2、USB 3.1和超高速名称是相同的,只是名称不同。如果你看到USB 3.1标签,最好直接向设备制造商或经销商询问端口的最大传输速度。

正如您在上面看到的,一些USB-C端口使用USB 3.2 Gen 2×2规范,最高速度为20Gbps。USB-IF决定采用“2×2”,因为该标准将USB-C电缆内的数据通道加倍,以达到20Gbps的传输速度。这些端口尚未广泛使用。它们可能会半途而废,转而支持另一种新兴的USB-C端口,支持USB-IF宣布最终将支持高达120Gbps的数据速度的USB4。

为了减少混淆,USB-IF还打算在未来废除带编号的USB版本,而是鼓励设备制造商参考端口的最高速度,如“USB 20Gbps”。


  • 你能从USB-C转到DisplayPort吗?

您可能会认为您的旧USB Type-A端口仅仅是用于连接驱动器或鼠标等外围设备的数据端口。但USB-C可以做更多的事情,具体取决于具体端口的实现。USB-C最有用的技能之一,当这样设计时,是提供足够的电力来为笔记本电脑或智能手机等主机设备充电。事实上,许多有USB-C接口的轻量级笔记本电脑都使用USB-C接口,而不是传统的桶式连接器,作为连接交流适配器的唯一选择。

USB-C支持同时发送视频信号和电源,这意味着您可以连接到本机DisplayPort、MHL或HDMI设备并为其供电,或者连接到几乎任何其他设备,前提是您有适当的适配器和电缆。(有关适配器的更多信息,请参见下文。)USB-C规范甚至考虑了接口上的音频传输,但到目前为止,它还没有像在手机和平板电脑上那样取代电脑上的3.5 mm耳机插孔。

一定要检查你想买的任何电脑的规格,因为并不是所有的USB-C端口都是一样的。到目前为止,我们看到的每个设备都支持通过USB-C进行数据传输和连接设备的电力传输(尽管不一定对主机设备充电)。但是,尽管USB-C标准支持使用适配器连接DisplayPort和/或HDMI显示器(通过DisplayPort-over-USB协议),但并不是每个PC制造商都将这些端口连接到每个系统的图形硬件。系统上的某些USB-C端口可能支持视频输出连接,而其他端口可能不支持;或者根本不支持。一些设备增加了额外的安全层或其他要求来连接USB-C外围设备,包括Mac,这需要用户批准,然后附件才能从MacOS 13 Ventura开始通信。关注细节很重要。


  • 迅雷和USB-C一样吗?

也许USB-C端口可以支持的最有用的协议是迅雷,目前已进入第四代。迅雷4增加了对高达40Gbps吞吐量的支持,同时降低了功耗,并能够通过接口传输高达100瓦的功率。

支持迅雷的USB-C端口意味着,只需一根电缆就可以向电脑等复杂设备供电,传输大量信息(多达两个60赫兹4K显示器的视频数据,包括视频数据),许多笔记本电脑制造商很快就利用了这一点。苹果MacBook Pro的一些型号有四个迅雷接口,这是我们迄今看到的最多的接口,它给了你比以前版本的USB更大的扩展潜力。

文章:《什么是USB-C?一个解说者》_配图2

现在,就像USB-C上的DisplayPort一样,并不是你看到的每个USB-C端口都一定支持迅雷。查看设备的规格表或文档以了解迅雷的详细信息。一些设备可能有不止一个USB-C端口,只有一些设备支持迅雷规范。

对于大多数用户来说,迅雷4并没有提供任何比迅雷3更大的改进,乍一看,这两个协议看起来很相似。两者都使用USB-C物理接口,最大吞吐量为40Gbps,因此速度不是问题。这两款电池的充电功率都至少为15瓦,最高可达100瓦。

迅雷4发展迅雷的方式是将迅雷3的最低视频和数据要求提高了一倍。迅雷4支持向两个4K显示器或一个8K显示器发送视频信号,而迅雷3只需要支持一个4K显示器。此外,虽然迅雷3系统只需通过PCI Express支持16Gbps的数据速率,但迅雷4将把这一要求翻一番,达到32Gbps。这可能会让经常将海量视频或数据文件从存储驱动器传输到PC进行编辑的用户受益。


  • 适配器、电缆和USB-C集线器

USB-C与较旧的USB 3.0端口在电气上兼容。但由于新端口的形状,如果你想连接任何不是USB-C椭圆形的东西,确实需要带有适当插头的适配器或电缆。

有时会有一台新的笔记本电脑附带这些设备;在其他情况下,您可能需要单独购买它们。例如,苹果销售各种USB电缆和适配器,用于将USB-C连接到闪电或以太网等其他技术。如果你浏览在线零售商,你也可以找到各种适用于PC的产品。有些甚至支持更旧或更深奥的协议,以确保您多年前拥有的设备可以在今天的硬件上运行。例如,很容易找到USB-C到DVI的适配器,但我们也遇到过一些拆分为两个RS-232串行连接的适配器。

文章:《什么是USB-C?一个解说者》_配图3

不过,好消息是,如果你投资几根普通的USB-C数据线,它们可以与任何支持USB-C的设备兼容,无论是哪一代。然而,请注意,这并不延伸到迅雷。尽管迅雷3和迅雷4使用USB-C物理接口,但你需要一根合适的迅雷专用电缆来保证兼容性和全速。这根电缆的两端都有一个USB-C连接器,但每一端都有一个闪电符号。它的价格也将比标准的USB-C高得多。同样,请参阅我们的迅雷4入门读物以了解更多关于电缆问题的信息。

此外,用于PC的新坞站和用于Mac的坞站现在具有广泛集成的USB-C。只有一个USB-C端口不是问题:你可以从戴尔和惠普等个人电脑制造商,以及贝尔金和OWC等第三方配件制造商那里找到USB-C坞站解决方案。这些坞站可以为您的笔记本电脑充电,让您可以访问额外的端口(包括以太网、HDMI、USB 3.0和VGA),并添加对多显示器的支持。


  • 你需要USB-C吗?

在购买PC时,USB-C端口的存在(或不存在)越来越成为一个考虑因素。如果你购买一台超薄笔记本电脑,它几乎肯定会有至少一个USB-C接口,这将自动将你弹入生态系统。如果你更喜欢台式机,你肯定也会找到那里的端口,至少有一个在主板端的I/O面板上,可能在高端和游戏台式机上有更多的端口。一些台式机和售后电脑保护套也在前面板上安装了一个。(不过,台式机DIY类型应该知道,PC机箱前面或顶部的USB-C端口需要在主板端有一个特定的USB-C接口,只有最新型号的主板才会有这些接口。)

即使你现在不需要USB-C,不久你也会需要的。我们只是触及了USB-C功能的皮毛,但有一件事是肯定的:下一代跨平台连接器正在迅速取代旧的防护,就像最初的USB标准取代了Mac和PC上的Apple Desktop Bus(ADB)、FireWire、并行、PS/2、SCSI和串口一样。USB-C确实是一个可以统治所有设备的端口。

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编译:盼盼云笔记

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