为什么只有USB TYPE-C接口会成为未来主流接口？

USB在近20年的科技发展中起着举足轻重的作用，如在数据传输和电力传输方面，极大地影响了我们的生活，加上USBType-C技术的普及，再次将USB推向了风口浪尖。为此，本文着重介绍USB的基本工作原理、发展历程，以及USB3.1和TypeC的一些特点，希望对读者有所帮助。

USB工作原理：

USB是规范计算机与外部设备的连接和通信的外部总线标准，USB接口具有即插即用和热插拔功能，接口可以连接鼠标和键盘等127种外部设备。自1994年底由英特尔等多家公司联合推出以来，USB已经成功地取代了串口和并口，成为当今计算机和大量智能设备的必备接口。

USB的发展过程：

USB1.0

1996年出现了USB1.0，速度仅为1.5Mb/s，1998年升级为USB1.1，速度也大大提高到12Mb/s，在一些旧设备上也可以看到这个标准界面。USB1.1是USB比较常见的规格，它的高速传输速度是12Mbps，低速传输速度是1.5Mbps，b/s一般表示位传输速度，bps表示位传输速度，数值相等。B/s和b/s，BPS和bps不能混淆。

USB2.0

USB2.0标准是从USB1.1标准演变而来的，传输速率达到480Mbps，换算成MB为60MB/s，足以满足大多数外部设备的速度要求。USB2.0中的增强主机控制器接口定义了一个兼容USB1.1的架构，可以用USB2.0驱动USB1.1设备。也就是说，所有支持USB1.1的设备都可以直接在USB2.0的接口上使用，不用担心兼容性，也可以直接使用USB线、插头等附件。

对于工程师来说，开发USB2.0接口产品的主要障碍是面对复杂的USB2.0协议，自己制作USB设备的驱动程序，熟悉单片机的程序。这不仅需要相当的VC编程经验，还需要制作USB接口的硬件程序，所以很多人放弃了自己开发USB产品。

USB3.0

USB3.0PromoterGroup由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等行业巨头组成，该组织负责制定新一代USB3.0标准。USB3.0的理论速度是5.0Gb/s，实际上只能达到理论值的50%，接近USB2.0的10倍。USB3.0的物理层采用8b/10b编码方式，这样算下来的理论速度也就是4Gb/s，实际速度还要扣除协议费用，在4Gb/s的基础上再少一点。可以广泛应用于PC周边设备和消费电子产品。

USB3.0在实际设备应用中被称为USBSuperSpeed，适合以前的USB1.1FullSpeed和USB2.0HighSpeed。

下一代Type-CUSB接口可以支持正反两面插入，数据信号传输强，但目前厂商有限。

USB3.1

2013年发布了USB3.1规范，分为Gen1和Gen2两个版本。事实上，Gen1版本只是USB3.0的马甲(理论上还是5Gbps，没有变化)，但是仍然有Type-C的USB3.1Gen1出售，相当于USB3.0Type-C。Type-A版本仍然保留在USB3.1。USB3.1发生了巨大的变化，不仅Gen2版本能提供2倍于USB3.0的传输速度，而且同时发布的Type-C接口采用了防呆设计，支持正反插，但USB3.1不向下支持，需要使用转接头。

2013年12月，USB3.0推广团队发布了下一代USBType-C连接器的渲染图，从2014年8月开始准备大规模量产。新界面的亮点在于更薄的设计、更快的传输速度和更强大的电力传输。Type-C双面可插接口的最大特点是支持USB接口双面插入，正式解决了USB永远不能插入的世界性问题。

USB3.1和USBType-C不是概念。

一些人肯定已经注意到，有时候USB3.1和USBType-C这两个词在某些情况下是可以交换的，这就导致了很多人对这两个概念的界限比较模糊。简言之，USB3.1既是行业标准，又是当前标准的修订号，这是一个技术标准，并非物理产品。但USBType-C是一种新型的连接器，由Type-C插头和Type-C插座组成。

更重要的是，USBType-C虽然是基于USB3.1设计的，但并不意味着使用这种连接方式的设备支持USB3.1标准。比如诺基亚N1平板，虽然也用USBType-C插头，但还是USB2.0设备。同样的概念也适用于OnePlus2智能手机。

同时，对于使用USB3.0Type-A接口的设备，这种蓝色接口经常出现在笔记本电脑和台式机上，但与USB3.1标准兼容。那么这样做有什么意义呢？为什么有些设备使用不兼容USB3.1标准的USBType-C接口？是的，只是为了方便。

一般来说，USBType-C具有以下特点:

1.最大数据传输速度为10Gbit/秒，也是USB3.1的标准；

2.Type-C接口插座端的尺寸为8.3毫米×2.5毫米左右；

3.支持从正反两面插入的正反插入功能，可承受1万次重复插入；

4.配有Type-C连接器的标准规格连接线可以通过3A电流，同时支持超过现有USB供电能力的USBPD，可以提供最大100W的功率。

USBType-C将主导USB连接。

USBType-C插头和接口可以支持USB3.1高速连接，可以在显示端口传输4K标准信号，并承担100w的电源，所有这些都可以在同一时间完成，只要符合所有技术标准即可。因为USBType-C现在不会过时，所以将来很可能会成为USB连接的主导形式。

目前，一些制造商和产品已经开始采取行动。例如，苹果的MacBook使用Type-C单接口设计，可用于充电、数据传输和视频输出。谷歌的ChromebookPixel还配备了两个USBType-C接口，功能相同。

然而，USBType-C的逐渐普及将导致大量现有的USB数据电缆失效，因为它们与USBType-C不兼容。我们不能将microUSB插入USBType-C接口，但与USBType-C带来的更多优势相比，淘汰旧的一批连接标准也是大势所趋。

在未来一段时间内，设备兼容性仍然存在一些问题，在USBType-C接口普及之前，用户还需要使用各种转换设备进行接口转换才能顺利使用。比如USB-CtoUSBAdapter转换器，USB-CDigitalAVMultiportAdapter，电源方面，也需要USB-C电源适配器。