年11月18日,诺基亚N1平板发布,除了对一代霸主的今昔对比唏嘘不已外,很多人将目光放到了N1身上的一个新词汇——USBType-C。 随后的几年,USB3.1标准、雷电Thunderbolt3、外置显卡、DPAltmode等一系列与Type-C紧密相关的词汇接踵而来。有人说“X年将会是Type-C的爆发期”。而这个爆发期,一等就是四年。 诺基亚N1发布已经过去四年了 事实是,直到目前,真正的Type-C时代并没有到来,Type-C接口普及倒是很快。大多数智能手机用户,即使不知道Type-C为何物,也基本离不开这个多数手机标配的新接口。 还是有人例外的,上面的是iPhoneX;下面的,你们懂的 而另一群人则是%没得选,那就是6年之后购买MacBook系列的用户,除了抱怨要花上百大洋购买新的转接头,很多人似乎对于苹果本标配Type-C的意义也并不Care。毕竟本子都买了,还在乎这点钱吗。什么,你没有Type-C接口?8年还有人买MacBookAir啊,我先笑会。 “学长,我新买的电脑上那些口口都没了,全都是手机充电口!” 其实上述两类人群至少在使用Type-C接口。而更为普遍的情况是,广大笔记本用户或是想用发现不能用或根本不用,都对于USB-C接口”弃掷迤逦“。那么这次,我们就从Type-C的实际应用场景入手,分析下为什么Type-C”门前冷落鞍马稀“。 或者我们换个说法,如果有一天说,要取消Type-C接口,接口都要回归之前的状态,那么世界上会有多少人说“跟我有毛关系”。 USB-IF:你再说一次‘有毛用’试试看?我取消授权让你U盘都没得插! 从接口形状来分,虽然每一篇Type-C科普都要列举好多,但实际上常用的USB接口的形状主要分为USB-A/B/C三类接口: TypeA:即我们常见的标准USB大口,主流的可以分为USB2.0速度(几十M/S)和USB3.0速度(上百M/S),事实上目前有少量Type-A为USB3.Gbps速度,常见于新的台式机主板上。 TypeB:常见于打印机以及带触摸和USB接口的显示器,日常使用频率低。 Type-C:今天的主角,目前绝大多数手机的充电/数据接口,有些还同时是手机的耳机接口(乐视,小米)以及视频输出接口(华为Mate10、三星S8/S9、Lumia、坚果R1、Pro2S)。同时也是5款12英寸Macbook后苹果全系新笔记本的主要接口。 而除此之外,刚才提到的Type-B虽然应用场景很少。但是他的分支之一,MicroB,却是在USB-C到来之前统治着大多数移动设备的接口标准。至今仍有很多采用MicroB的设备服役,包括极个别新品手机。 MircoB分为MicroB2.0和MicroB3.0,外观区别就是MircroB3.0是基于2.0接口更宽。MicroB2.0的线可以插入MicroB3.0的口,反之则不行。 接口较窄的MicroB2.0的是USB2.0速度,常见于年及以前的大部分安卓和WP手机,以及目前极个别品牌的手机中。目前好多蓝牙耳机和充电宝等外设依旧有使用,目前在移动折别领域与Type-C可以说是互占半壁江山。 而接口较宽的MicroB3.0在手机只存在了很短的时间就消失了,三星S5、三星Note3是手机里少有的搭载MicroB3.0接口的智能手机。目前在USB3.0的移动硬盘中广泛采用。由于该接口过于扁长,多次插拔后故障率较高,预计未来会全面被USB-C接口取代。 而除了上述几种,其实还有好多USB接口类型。但是我们常见的就是这几种,因此不再赘述太小众的,感兴趣的可以看图自行了解。而由这张图以及上面对几种主流USB接口的描述,我们也可以看出Type-C接口的优势所在。 首先,相比传统USB接口,Type-C的接口形态是正反面完全一致,因为无论是如何插入接口中都不会插错。相比于同样细长的MicroB系列接口,接口更简单,降低了故障率。 其次,相对于其他的A/B接口,在USB-C没有Mini/Micro之分,所有的C型接口造型都是统一的,通用性很强。不过这个前提是USB-C设备足够普及,否则反而添乱。 最后,从MicroB的2.0和3.0两种接口我们可以看出,传统USB接口在不同带宽和定义下,由于针脚需要,会呈现不同的外在形态。而USB-C型接口则无论USB2.0速度还是3.0(3.1Gen1)、3.1Gen2、雷电3,整个接口形状都不会改变。 USBType-C接口的公母口 有关Type-C,它仅作为接口的作用,一句话:体积小通用强还可以正插反插都不纠结。所以仅作为接口来看,Type-C接口的意义就在于更好的使用体验。 虽然USB发展已经很久了,但是目前主流且在Type-C接口中存在过的就只有:USB2.0、USB3.0(3.1Gen1)、USB3.1Gen2。而我们过去和现在使用的大部分手机的数据接口基本为USB2.0标准的速度,理论带宽数为Mbps,换算成MB/S速度单位的过程如下: 80.8=48MB/S 最后乘以0.8是8bit/10bit传输折损值,在不考虑更精细误差情况下,我们为了大家更直观,之后的计算统一采用这个方法。说到USB2.0,现在很多人的老式U盘2.0就是。因而在对电脑拷贝数据时,读写一般不会超过40M/S,拷大文件很难受。 而之后诞生的USB3.0(后被强行划归USB3.1Gen1系列),其带宽提升到了5Gbps: .8=0.5GB/S MB/S的传输速度相比2.0提升了10倍,这也就是很多厂商宣传3.1Type-C接口时的小心思,“传输速度是上一代的10倍”,USB2.0被“强行上一代”。所以下次再有宣传3.倍速度的文案,大家看看就好。 而真正意义的USB3.1(Gen2)带宽,则达到了10Gbps。按照上述换算理论上可以实现1GB/S的传输速度,可以说是相当惊人了。不过实际上,由于真USB3.1标准采用的是全新的b/b的编码传输方式,相比于USB3.0和2.0的8b/10b,传输中的折损大大降低!所以按照最理想情况,USB3.1Gen2的传输速度计算为: 108/≈1.21GB/S 而即使是由于线缆不过关等因素造成达不到这样的低折损,理论性能仍可以达到1GB/S。大家可以脑补,一部P高清电影几秒内传完是怎样的体验。但是结合目前的硬件状态来看,3.1Gen2的速度对于多数使用场景显得不上不下,有些鸡肋,这个稍后单独讲到。 而去年刚刚亮相的USB3.2,理论带宽可以达到20Gbps,将全面采用USB-C接口而放弃其他形式存在。但是目前的3.2还处在概念阶段,展示出来的原型机还不成熟,没有成型的主控和其他配套方案,所以暂时不作讨论。 所以从传输速度角度来看,USB-C只是设计上允许更高的带宽加入,并不代表所有Type-C设备一定是高速的。但在未来更高带宽的USB及其他传输标准中,Type-C接口将成为主要的承载方式。 说到这里,主流的接口形状和主流的USB速度全都齐活了。针对很多人误会的Type-C=USB3.1,我觉得简单的说“不是”已经没有什么澄清作用了,只好如下说明: 1.Type-C接口有可能是USB2.0速度或者USB3.0/3.1速度:在手机上多数为USB2.0速度,而在PC上目前C口至少为USB3.0/3.1速度; 2.Type-A的标准USB接口在台式机部分主板上,也可以支持USB3.1Gen2(10Gbps)的传输速度 上述两条应该可以基本让大家明白,USB接口形态与其传输速度之间是没有绝对的绑定关系的。对Type-C感兴趣的朋友,以后请不要看到笔记本有Type-C,就兴奋地下单购买全能扩展坞,他有可能只是个变换了形态的USB3.0接口而已。 以上就是从常规的数据传输意义上,对常见USB带宽以及USB接口的情况介绍。下面我们将开始接触所谓”不常见“,但又是Type-C接口真正意义上区别于前几代接口的重要使用场景。之前对于笔记本Type-C无感的朋友,也许会因为下一部分描述而对这个神奇的接口种草,比如中了毒的我。 这应该是Type-C区别于前几代的最大亮点了,虽然Type-C接口的产品不一定支持这两项功能,但是如果想要真正实现这两项功能必须要依靠Type-C接口才能实现。 DPAltmode,也就是我们常说的Type-C视频输出功能,是基于Type-C接口内原有的USB总线又加入了一条DisplayPort视频总线。也就是说Type-C接口的视频输出功能是USB+DP而不是传统的USBDisplayLink(见注)技术。无论是支持DP1.2还是1.4,其带宽都足以支持外接4K 60Hz显示器使用。(注:USBDisplayLink是基于USB总线的带宽、在外置的转换芯片上转换,实现利用USB总线就可以传输视频的功能,由于USB3.0带宽的局限性,最高仅能传输4K 30Hz的画面,而即使使用其进行P输出,也不能保证绝对流畅)”视频版“Type-C的其中一个场景,外接便携式Type-C显示器 上图展示的是华硕的一款MB16AC便携式Type-C显示器,由于其比较典型,本文也将多次提到它。相比传统显示器,它的特点在于通过Type-C实现了对显示器的供电和显示输出合二为一,从而使得笔记本在户外场景也可以无需供电,就可以增加一个显示屏。 因而用户只需要一个MB16AC、一根双头Type-C的数据线(最好是使用显示器自带的)以及一部Type-C口支持显示输出功能的笔记本就可以解决。这个场景同样适用于Switch游戏机外接显示器。 支持Type-C接口显示输出的惠普ENVYX搭建的桌面 而即使是简单的带视频输出的USB-C口,其实际应用时,也比DP/HDMI接口更为强大。目前显示器,很多都带有USB接口,有些还带有触屏功能。针对这类显示器,通常需要一根USBType-B线,负责传输USB/触控信号;而另一条线HDMI/DP/VGA,用来传输图像。而利用Type-C的显示输出,则可以直接合二为一。 由于大家现在,似乎更
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