前言

在我們生活中，經(jīng)常看到或聽到關于USB接口、micro usb接口、Type-C接口、雷電和閃電接口這些名稱，但是很多人搞不清楚這些接口的區(qū)別，甚至有些人對于某些接口都沒有見過模樣。今天我就圖文并茂地介紹下。

USB接口

USB接口很多人見過，也都是用過。它就是如下圖的樣子。

USB全稱Universal Serial Bus，中文名稱通用串行總線，由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司于1994年底聯(lián)合提出。USB接口是生活中最常見的接口之一，無論是充電還是數(shù)據(jù)傳輸都會使用它。

對于USB接口，我打算從USB的速度和類型兩方面說明

速度

USB的速度，這里指的是USB接口的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

從USB1.0版本發(fā)布到現(xiàn)在，已經(jīng)有26年的發(fā)展（1996-2022），它的數(shù)據(jù)傳輸速度并非一成不變。恰恰相反，從最早的1.0版本，當時速率只有1.5Mbps， 到現(xiàn)在最新的速度達到40Gbps，USB傳輸速度不可謂不快。

以下是各個USB版本速度及發(fā)布時間情況。

這里需要說明：

• USB1.0版本速度太慢了，已經(jīng)早早淘汰了；
• 目前大部分還處于2.x版本，如服務器端的數(shù)據(jù)交換，移動硬盤數(shù)據(jù)拷貝；
• USB3.x版本有替換2.x的趨勢，從上圖可以看出，3.x比2.x要快上一倍的速度。不過市面上使用3.x的接口的設備遠沒有2.x的多；
• 對于4.0，速度是最快的（達到40Gbps），但由于新發(fā)布，市面上使用比較少，普及率不高；

類型

USB接口發(fā)展到今天，共有三種類型：USB Type-A，USB Type-B和USB Type-C，下面依次說下。

USB Type-A接口

USB Type-A 簡稱為USB-A。目前市面上常見的USB-A接口如下圖所示。

USB-A接口內部有4個觸點，其中兩側的2個觸點稍長一些，中間的2個觸點稍短一些。這是因為兩側較長的觸點負責電力連接，中間的兩個稍短的觸點負責數(shù)據(jù)通訊。

后來USB-IF和Intel等大公司又推動USB-A接口的發(fā)展，出現(xiàn)了USB-A的變體。這種接口整體大小沒有變化，只是內部觸點數(shù)量由此前的4個增加到了9個，當然啦，性能也大幅度增強。

USB-A以及變形種類型，主要用在電腦、數(shù)據(jù)線連接，速度主要以2.0的為主，當然3.0在替換過程中。

USB Type-B接口

簡稱為USB-B，相對于USB-A和USB -C來說，USB Type-B接口市面上就少多了。

USB Type-B的接口定義圖如下，

這是一種方形的接口，主要用于大型設備，例如打印機設備。由于這些大型的設備，都需要穩(wěn)定可靠的連接器，USB-B接口剛好派上用場。當然在數(shù)據(jù)儲存和采集、視頻傳輸、游戲硬件接口上也能看到它的身影。

下圖就是USB-B的實際圖示，

下圖是打印機USB-B接口示意圖

USB Type-B有兩種版本：

一種是USB 2.0或更低版本的方形接口；

另一種是USB 3.0或更高版本方形接口；

兩個版本只是傳輸速度不同，當然也不能兼容。

USB Type-C接口

USB Type-C 有時也叫USB-C，或者叫Type-C，下面我們統(tǒng)成Type-C，是一種新型的物理接口類型，其規(guī)范由USB標準化組織USB-IF發(fā)布。相較于USB Type-A來說，Type-C有著體積小、支持盲插等特點，徹底解決了’USB永遠插不準‘的世紀難題。

與前面兩類接口形狀不同（橢圓形接口），支持正反插。

Type-C內部可以容納更多的針腳也是它的特點之一。由于單個針腳的體積更小，所以在Type-C接頭內部最多可以容納24個針腳，也就是常說的滿pin的針腳。

Type-C的出現(xiàn)也使第一代雷電接口變得無用。擁有超高帶寬的同時它還支持高達100W的強悍電力傳輸，另外，Type-C接口還可作為視頻輸出接口，并不僅限于充電及傳輸數(shù)據(jù)。這為后來的雷電3和Type-C融合奠定了基礎。

在應用方面：Type-C由于體積小，支持正反插。很好地在手機（安卓手機）上普及。

小結：

USB Type-A、USB Type-B、USB Type-C，其實只是一種接口規(guī)格（也可以說是一種外觀）。從本身的翻譯看，type也是類型、形狀的意思。

其中Type-A一般用于PC，也就是電腦上用來插鼠標鍵盤的接口；Type-B一般用于大型USB設備，比如打印機；而Type-C則主要用在手機（安卓手機）、筆記本，其最大的優(yōu)點是兩面可插。

從傳輸效率看，傳輸效率與接口類型關系也不大，更多取決于傳輸協(xié)議。例如USB-A接口就有2.0與3.0的區(qū)別。

對于USB接口來說，只是一種連接端口的總稱，不同的連接采用了不同的協(xié)議，那么就有不同的傳輸性能。比如Type-C接口，憑借USB3.1Gen2標準，它可以為設備提供高達100瓦的功率，同時可以以高達10Gbps的速度傳輸數(shù)據(jù)。如果它再與Thunder bolt3技術集成，傳輸速度可以高達驚人的40Gbps。再如USB-B，采用了不同的協(xié)議，因而有2.0和3.0版本之別。

還有USB接口，特別是Type-C接口，就像是一個均碼的馬甲，做到了大家都可以穿，所有設備都能通用，只是傳輸速度會根據(jù)不同的協(xié)議而不同，有可能是5Gbps，也可以是超高速的10Gbps,甚至是40Gbps的速度。其實，在實際使用中，速度方面不很重要了，重要的是統(tǒng)一了外型，統(tǒng)一了接口。

micro usb接口

這個接口，在早期的安卓手機上使用比較廣。在安卓手機爆發(fā)的時代，手機接口變小了，Micro-USB正好趕上，以至于很多人管它叫安卓線。這個接口的傳輸速度主要是USB 2.0，即它的最大速度也就是5Gbps。

還有這種接口有很多槽點，其中最讓人尷尬的就是經(jīng)常找不到正反面。還好，現(xiàn)在已經(jīng)被type-C接口替換掉了。這里就不詳細說了。上一張圖略微展示下。

閃電接口

蘋果公司為自己的產(chǎn)品創(chuàng)建了一個自己的接口：Lightning接口。此接口適用于從iPhone、iPad到Apple Pencil手寫筆、妙控鍵盤、妙控鼠標等配件的大多數(shù)iDevice移動設備。

Lightning是在2012年隨iPhone5首次向世界推出的，當時蘋果想用這個新的端口來代替舊款iPhone上陳舊、缺乏技術和笨重的30針連接器。具體詳情看下我的文章（探究Lightning接口）

至于為什么蘋果要開發(fā)Lightning接口？

個人覺得，主要是當時安卓手機使用Micro-USB接口。通過上文可知，Micro-USB并不是很好的選擇。在當時來說，蘋果的Lightning接口的確顯得更加優(yōu)秀。

然而，隨著安卓手機轉向Type-C接口后，Lightning接口就顯得有一些落后了，無論是供電還是傳輸性能上都存在較多的限制，蘋果也知道Type-C這類接口擁有更高的性能，能夠為用戶帶來更高的生產(chǎn)效率。只是牽涉到利益問題，Lightning接口作為蘋果的利潤奶油之一，所有生產(chǎn)Lightning數(shù)據(jù)線的廠商都需要向蘋果支付一筆不菲的“認證”費用。若放棄了Lightning接口，這也意味著蘋果將失去通過銷售與 iPhone 配合使用的每條 Lightning 數(shù)據(jù)線和配件所獲得的收入。

雷電接口

雷電接口即Thunderbolt，這個標志在Mac電腦上經(jīng)?？吹?。2011年，英特爾與蘋果合作開發(fā)的、技術代號為“Light Peak”的Thunderbolt正式公布。雷電接口融合了PCIE和DisplayPort兩種通信協(xié)議，所以在Type-C之前，雷電接口是罕見同時支持高速數(shù)據(jù)傳輸和視頻/音頻傳輸?shù)亩喙δ芙涌?，即同時具備USB和DP或HDMI/DVI/VGA轉接輸入/輸出功能。且因其帶寬達到10Gbps（雷電2為20Gbps），可以說是非常先進的接口擴展技術。但是蘋果產(chǎn)品比較昂貴，雷電相關接口未得到普及。

雷電接口逐漸被用戶所熟知是在雷電3階段，這是因為雷電3也采用了通用度更高的Type-C物理接口。但當時由于雷電3還沒有遠遠達到多人了解的情況，所以很多用戶將Type-C和雷電3聯(lián)系在了一起，傻傻分不清楚。其實很好理解，雷電3的物理接口一定是Type-C，但物理接口是Type-C的不一定支持雷電3。一種很好的區(qū)分方式：支持雷電接口的，都會在接口處標識一個閃電的標志。

雷電3是目前功能最全的協(xié)議，無論是傳輸速度、視頻拓展還是充電都是目前性能頂級的接口協(xié)議。但搭載雷電3的USB-C接口大部分都出現(xiàn)了諸多高端設備上，比如蘋果MacBook筆記本或iMac等設備。而且雷電接口支持PCIE通信協(xié)議，所以雷電3接口還可以直接連接外置顯卡。

大一統(tǒng)的USB4

正如前面所說一樣，雷電3如此好用。那有沒有可能改變這一局面呢？還真有，USB-IF組織推出了USB4規(guī)范，徹底改變了雷電3接口標準的巨額成本問題（雷電3是英特爾聯(lián)合開發(fā)的，英特爾公司要收取高額的授權費用，這也是雷電3一直得不到其他廠商采用的原因，也就普及不開）。

2019年9月份，USB-IF組織推出了USB4規(guī)范，USB 4整合Thunderbolt3的先進技術，直接具備了超大帶寬的數(shù)據(jù)傳輸能力，支持和雷電3同等的視頻拓展能力，具備充電功能?？梢哉f，一枚全功能的USB 4接口是目前功能最全、體積最小、速度最快的物理接口。并且向下兼容USB 3.2、3.1、3.0、2.0，兼容雷電3。

這里還得說個小故事：2019年3月份，英特爾宣布向USB-IF開放Thunderbolt協(xié)議，USB4具備了雷電3的所有功能特性，并且免費向大眾開放。以后眾多廠商可以使用USB4接口標準獲得雷電3的高性能標準，這樣做勢必會讓雷電3進一步的普及，加速高性能接口標準的落地。

最后我們相信：一個承擔充電、數(shù)據(jù)傳輸以及視頻拓展等任務，而可以將以上任務全部包攬并且還可以獲得更好的性能的接口將一統(tǒng)天下。這個接口就是搭載USB4規(guī)范的USB-C接口。具有100W大功率的充電、40Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度以及支持拓展5K分辨率的顯示器也使得其成為了目前功能最強大的接口