每每谈起USB,我们内心第一反应就下图中的这种接口,不过,未来的USB就会是另一个样子了。2019年9月,USB开发者论坛USB IF悄然发布了USB4标准,却并未受到消费者太多的关注。时至今日,我们再度提起这项即将在今年年底正式推广使用的技术,是想让大家对USB4这项能为未来创造更多可能的技术标准有更全面的了解。
USB来历
在USB还没有“出生”之前,设备间的连接依靠的是各种串口、并口连接。啥?没听过这些词?来看张图你就明白了。
这些接口不仅体积大种类繁杂,且接口间要一口对一孔“精准对接”,对动手能力的要求也是不小的考验。动辄25根的针脚,让人在使用时不免乱了阵脚。
人类在追求简单轻便的道路上从未停止过前进的步伐,于是体积更小、插拔方便的USB便应运而生。
USB一共经历了四个大版本的更迭,USB1.0的传输速率相当慢,仅为 1.5Mbps(约112kb/s),故并没有用到外部储存上。但USB1.0支持热插拔(带电插拔)和即插即用(Plug and Play),十分具有开创性,也为USB能发展到现在奠定了坚实的基础。
2000年USB2.0发布,其高达480Mbps的传输速度,大大增加了它的实用性。不过,在技术发展的同时,文件的大小也在不断增加,于是2014年,USB3.0发布,在将速度提升至5Gbps的同时,还祭出件大杀器:相较于USB2.0的半双工模,增加了更多并行模式的物理总线,并利用了双向数据传输模式。通俗的说就是单车道变双向两车道,上行下行互不干扰,减少了等待带来的时间损耗。
而伴随着现在我们的设备越来越智能,平台间协作和内容互通的需求也越来越强烈,USB3.0的传输速率和功能已捉襟见肘。于是,USB4它来了!USB4旨在简化统一、高速传输、信息共享,改变我们的工作方式。那么USB4将如何做到这些?容小黑为你慢慢道来。
USB接口优势
我们都知道,Type-C接口不仅体积小,而且支持从正、反两面都可以插入,能“正反插”。同时,它还达到了现在USB供电所企及不到的能力天花板—— USB PD,也就是我们常见的快充功能。
USB PD是由USB IF组织制定的一种快速充电规范,它可以通过USB电缆和连接器达到提高电压或者电流的目的,而Type-C能实现“正反插”和快充的原理正是因为USB PD标准下所添加的“两只脚”,它们一方面负责检测USB插入方向,另一方面也负责识别可以提供多大的电流。在默认情况下,Type-C接口最大支持15W (5V/3A),但通过USB PD标准,输出功率最高可达100W (20V/5A)。
这也是USB4统一采用Type-C接口的重要原因。
USB4如何创造无限可能?
2016年,Intel和苹果就合作开发了一项定制技术:雷电3协议,在当时就已经能够达到40Gbps的传输速度了,比当时最新的USB3.1快了4倍。
而USB4则融合了雷电3的优点,并部分兼容了雷电3协议,在传输速度上追平了雷电3。
▲ 虽然雷电3使用Type-C,但标志不同
那么,USB4强大的数据传输能力,究竟能给我们的未来创造什么样的可能呢?
最直接的可能性,就是设备间的互联和协作。USB4可以实现外接显卡、两台4K显示器和一台5K显示器,例如,目前在使用VR设备时,我们要用HDMI显示输出、USB数据交互、3.5mm音频交互的线缆连接电脑,未来或许只需要一个Type-C接口就可以解决这些烦恼。
再像小黑的同事A君,日常工作中使用的是一台轻薄本,但工作原因让他偶尔会有高性能显卡的需求。在USB4设备普及后,他或许就可以用一根线外接显卡,轻轻松松替代了原来的显卡拓展坞。
而外接4K和5K显示器实用性就不必多言了。在我们日常生活中,我们常会使用手机的投屏功能,实现小屏大屏的同步,投屏虽好,但是不免会卡顿。此时,一条USB4的Type-C数据线连接手机与4K显示器,就可以直接将4K视频的画面投到显示器上,让我们能拥有更好的视听享受。
另外,USB4还能实现设备间的串联,在不同设备间无卡顿地投递画面,达到将快乐“复制”的效果。
小黑期待在未来笔记本、手机、游戏机、相机、显示器等众多设备能都统一采用Type-C接口。假如所有设备之间都能形成互通和关联,设备的性能也能形成叠加,这将对我们在数码设备的使用习惯、认知产生质的改变。或许,在万物互联的未来蓝图中,USB4也会是其中重要的组成部分。
图源:百度、京东、谷歌、B站截图