上期我们说到接口类型,接下来将是以接口协议为主,接口协议是电子设备中必不可少的部分,也是电子工程师及初学人士需要了解的存在,如何运用它们,更好地设计产品是工程师最大的难点之一。
USB全称为Universal Serial Bus,即通用串行总线,是一种输入输出接口的技术规范。1996年,由Intel、微软、IBM等多家公司组成USB-IF联盟,联合开发的USB标准问世,现在的智能手机、键盘鼠标等是通过USB标准来实现供电和数据传输。
理论上,USB协议的发展应该如上图所示,从USB1.0发展到USB4,数字越大性能越强。然而USB-IF却换了一种更复杂的命名方式,如下图所示,命名更加拗口,甚至在2003、2013、2019多次改名。
直到USB4协议正式发布,不再采用USB4.0类似的命名机制,是直接以USB4+速度来表示区分,如USB4 40Gbps、USB4 20Gbps等。
而USB4协议相比以往的USB协议,具有更快的双通道速度,最高可达40Gbps带宽,支持动态带宽分配,传输速度更快,也能外接显卡。也有更强的供电能力,支持USB-PD协议,供电能力最高可达100W。除此之外还兼容雷电3/4协议,向下兼容USB3.0/2.0,也兼容DisplayPort视频传输协议,支持8K视频和60Hz高刷屏。
说到USB协议,必然也要提及它的老对手Hunderbolt雷电协议。雷电协议是Intel和苹果合作开发的,性能相对来说强悍,在雷电的发展史来看,雷电1、雷电2的接口并不是Type-C,而是Mini DP,直到雷电3开始采用Type-C。
早期,雷电3可以让轻薄本外接显卡,获得游戏本性能。然而雷电3需要独立芯片和高昂的Intel认证费用,导致搭载雷电3的笔记本价格基本在万元以上。后被Intel转赠给usb-IF,这才有USB4的诞生。
所以在某种程度上,USB4拥有和雷电3非常相似的性能,二者也能互相兼容。不过Intel虽然开放了雷电3的权限,但也继续原来的路开发了雷电4。
雷电4的使用条件更加严格,必须要有一个接口支持PD充电,且只有40Gbps一个速率版本,但雷电4可以理解成雷电3的功能完善版,在原有基础上新增功能和标准调整,具体区别如下:
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