通用串行总线USB那些事
从充电集线器到 pc、家用电器和 raspberry pi，通用串行总线 (usb) 名副其实无处不在。但是，usb 有超过 10 种不同的版本、大量的连接器以及各种传输速率和充电功能，它也是一套广泛的标准，如果您不知道自己需要什么，可能会感到困惑。
如果您查看最好的游戏笔记本电脑或最好的游戏 pc之一的规格表，您可能会看到它列出了一个 usb4 端口、一个 usb 3.2 gen 2 端口和两个 usb 2 端口。但这一切意味着什么，你能期望从每一个中得到什么？我们提供的答案可帮助您了解每种类型的 usb 可以做什么。
1、usb版本、名称和速度
如果您使用 usb 传输数据，而不仅仅是充电，最重要的是要知道您的连接速度。因为，为了以高达 10 gbps 的速度将文件复制到外部 ssd，您需要链中的每个链接来支持该速度：主机 pc、电缆和驱动器本身。
如果每个 usb 端口和产品上都写有最高速度，或者至少在规格表上，那就太好了。事实上，这也是运行 usb 的 usb-if（usb 实施者论坛）所希望的。该组织最近引入了一种新的命名约定，将每个 5 gbps 或更快的端口列为 usb 5 gbps、usb 10 gbps、usb 20 gbps 或 usb 40 gbps，而不使用版本号。获得 usb-if 认证的 usb 产品的制造商会获得带有 usb 速度编号的徽标，他们可以在其包装上使用这些编号。
但是，大多数 usb 设备都没有经过官方认证过程。即使某些东西通过了认证，您仍然很有可能会看到它以数字版本号（例如 usb 3.2）而不是速度来宣传。您可能还会看到列出的 usb 产品为 hi-speed usb、superspeed usb、superspeed usb 10 gbps 或 superspeed usb 20 gbps。然而superspeed 名称已被弃用，但仍出现在某些包装和营销材料上。
usb 3.x 的版本非常多，但是，需要知道的重要一点是，usb 3、3.1 和 3.2 都是相同的 5 gbps 连接，当您在版本之后看到 gen 2 时会跳到 10 gbps，当您在名称中看到 gen 2x2 时会跳到 20 gbps。
2、usb连接器
您可能会在设备上看到超过六种常见的 usb 连接器。其中一些连接器在某些类型的设备上更为常见。
usb a 型
追溯到 1990 年代，usb-a 连接器是第一个并且仍然是使用最广泛的 usb 连接器。它是矩形的、扁平的，并且只能以一个方向插入计算机，如果您要插入看不到的端口，这可能会很麻烦。您会在大多数外围设备和计算机上找到 usb type-a 端口，除了一些太薄而无法支持的超极本。usb type-a 连接器可能支持 5 或 10 gbps 种类的 usb 1.1、usb 2 或 usb 3.x，但这完全取决于设备或电缆支持的内容。usb 3.x 端口有时是蓝色的，而那些达到 10 gbps 的端口有时是红色的。
usb b 型
usb-b 主要用于最大的外围设备，例如打印机。它也可以在内置 usb 集线器的 usb 集线器或显示器上找到，尽管 b 端口始终是将该集线器/显示器连接到您的 pc 的电线的一部分。
mini usb
mini usb 在世纪之交与 usb 2.0 规范一起首次出现，现在已成为过去，已被 micro usb 取代。您可能仍会在一些较旧的游戏控制器或数码相机上看到 mini usb。从技术上讲，mini usb type-a 和 mini usb type-b 都有，但你只可能在野外看到 mini usb type-b。
micro usb
尽管 usb-c 是一种更新、更好的连接器，尺寸大致相同，但您仍然会在大量设备上看到微型 usb，从廉价的 android 平板电脑到 raspberry pi、微控制器、数码相机、移动电源和智能家居设备。从技术上讲，micro usb type-a 和 type-b 都有，但你只会看到 type-b。
usb type-c
今天出货的大多数新电脑都至少有一个 usb-c 端口（有些还有更多）。这些电缆上的插头呈椭圆形，与任何其他 usb 连接器不同，无论您使用哪个方向插入它们都无关紧要。
usb-c 线缆可以传输数据、视频和电源（最高 240 瓦），但并非每条线缆都支持所有这些功能，因此您需要查看规格。许多新的键盘、鼠标以及几乎所有新的智能手机和平板电脑都带有板载 usb-c 连接器。
3、usb电源标准
除了 apple 的 iphone，几乎所有移动设备都通过 usb 充电。您还可以通过 usb 连接为任何最好的超极本或最好的便携式显示器供电。但并非所有 usb 端口和电缆都能提供相同功率的充电。
一些最新的 usb 设备实际上可能在其包装上有一个标志，说明它们可以输出多少功率，但目前这种情况并不常见。大多数现代手机充电器和所有笔记本电脑充电器都使用某种 usb pd，但并非所有 usb-pd 设备都具有相同的最大功率，因此请务必检查充电器和电缆。对于笔记本电脑，60w 是最常见的最小值，而超过 100w 的则不太常见，因为这是一个较新的标准。
4、usb视频
displayport 替代模式（alt 模式）是另一种简化现代 pc（尤其是笔记本电脑）布线的方法。借助 displayport 替代模式，usb-c 电缆可以传输非 usb 信号。在 displayport alt mode 的情况下，计算机可以通过 usb-c 电缆传输 displayport 信号。
虽然这对于台式机来说可能不是什么大问题，但对于笔记本电脑来说却是一个很大的优势。usb-c 端口在物理上比 hdmi 或 displayport 小，因此能够在保持笔记本电脑尺寸较小的同时传输 displayport 信号对于 pc oem 来说是一个福音。
不幸的是，您通常无法仅通过查看笔记本电脑的 usb-c 端口来判断它是否可以传输视频。您需要阅读计算机的说明手册或规格表，或者您可以进行实验。
笔记本电脑上最新的 usb4 端口可以利用 displayport alt mode 2.0，它可以在 60 hz 下以高达 8k 的分辨率运行，并使用 hdr10 颜色。虽然 usb4 本身只能传输 40 gbps 的数据，但该端口可以发送 80 gbps 的 displayport 数据，因为它只向一个方向发送所有数据，因此可以接管所有 8 个通道。
您还可以从 usb 3.x 甚至 2.0 type-a 端口输出视频，等等。尽管 type-a 上没有 usb alt 模式之类的东西，但仍有许多使用 displaylink 技术的扩展坞和便携式显示器。安装正确的驱动程序后，您的计算机将压缩视频并通过标准 usb 信号将其发送到扩展坞。
5、usb电缆和向后兼容性
usb 的优点之一是它的向后兼容性。您可以使用全新的 usb 20 gbps ssd 并将其插入 1999 年的 usb 1.1 端口，它可能会工作。但是，任何连接的速度都与其最慢的部分一样快。因此，如果您将 usb 40 gbps 驱动器连接到计算机上的 usb 40 gbps 端口，但您使用的电缆只能支持 usb 5 gbps，那么您将只能获得 5 gbps。
购买 usb 电缆时，寻找最大额定速度尤为重要。您可以找到许多两端使用 usb-c 并提供 60 瓦充电功率的电缆，但只能以 usb 2.0 速度 (480 mbps) 传输数据。
6、usb的历史
在这一点上很难相信，但通用串行总线 (usb) 已经存在了二十多年。usb 的起源可以追溯到 1990 年代中期，从 1996 年推出的 usb 1.0 规范开始。随后是 1998 年的 usb 1.1、2001 年的 usb 2.0 和 2008 年的 usb 3.0。在 usb 2.0 发布二十年后，usb4 版本 2.0于 2022 年底发布，进一步提升了连接外围设备的速度。
usb 1.0/1.1 (1996 - 1998)
usb 出现的时候，计算机背面的各种端口都在争夺我们的注意力。不仅有多个串行端口，而且还有一个并行端口（用于打印机）和用于鼠标和键盘的 ps/2 连接器。如果您玩游戏，您的控制器需要一个游戏端口，并且在商业环境中通常会看到用于外部存储的 scsi 连接器。
usb 被开发为所有这些端口的“通用”替代品，通过使用通用连接器来简化我们连接设备的方式。
usb 1.0 于 1996 年首次亮相，带有我们熟悉的 type-a 连接器，直到今天仍然存在。usb 1.0 标准提供 1.5 mbps 的“低速”信号传输速率或 12 mbps 的“全速”信号传输速率。新生标准 usb 1.1 的第一个修订版于 1998 年问世。
usb 2.0 (2000)
随着 2000 年 usb 2.0 标准的推出，usb 的采用真正开始加速，该标准将最大信号速率大幅提高到 480 mbps，并获得了“高速”的绰号。
我们还看到了带有 usb 2.0 的 usb on-the-go 规范的引入，该规范允许具有基于 usb 的连接器的智能手机和平板电脑托管其他 usb 设备。例如，您可以将鼠标、usb 拇指驱动器或数码相机插入三星平板电脑或 google pixel 手机的 usb 端口。
usb 3.0 / 3.1 / 3.2 (2008 / 2013 / 2017)
2008 年，usb-if 推出了 usb 3.0，它以 5 gbps 的速度运行，与之前的 usb 2.0 相比，吞吐量提高了大约 10 倍。即使在今天，这也是大多数设备支持的最高速度。事实上，大多数外围设备只需要 usb 2.0 速度。
然而，usb-if 在 2013 年推出 usb 3.1 后，在 2013 年又将速度提升了一个档次，信号速率再次翻倍至 10 gbps。最初的 5 gbps 速度被重命名为 usb 3.1，而 usb 3.1 gen 2 指的是 10 gbps 速率。
usb-c 于 2014 年推出，但连接器跨版本，因为您可以拥有一个仅以 2.0 速度运行的 usb-c 端口，或者一个以 20 甚至 40 gbps 的速度运行的 usb-c 端口。
随着 2017 年 usb 3.2 的推出，我们又看到了另一个 10 gbps 层和一个更快的 20 gbps 层，两者都具有双通道功能。正是在这个时候，usb-if 决定将所有 3.x 规范集中在 usb 3.2 下，因此 usb 3.2（无 gen 或 gen 1）为 5 gbps，usb 3.2 gen 2 为 10 gbps，usb 3.2 gen 2x2 为 20 gbps . 之所以称为 gen 2x2，是因为它使用两个 10 gbps 通道。
usb4
usb4 于 2019 年宣布为 usb 标准的下一个演变，并且仅使用 usb-c 连接器（而不是传统的 usb-a 连接器）提供。它可以以 20 或 40 gbps 的速度运行，后者相当于 thunderbolt 3 或 thunderbolt 4，因为 usb4 可以与 thunderbolt 兼容。
使用双组四个双向通道传输数据。
添加了 displayport alt mode 2.0，支持 60 hz 的 8k 分辨率和 hdr10 颜色。displayport 2.0 可以使用高达 80 gbps 的速率，因为所有八个数据通道都可用于将一个方向的方向发送到显示器。
usb4 2.0 版于 2022 年夏季首次发布。与上一代飞跃一样，usb4 2.0 版再次将带宽翻倍，这次从 40 gbps 提高到 80 gbps。这甚至是 40 gbps 上限的 thunderbolt 4 速度的两倍。
这些 80 gbps 速度是使用现有的 40 gbps 无源电缆或新的有源 usb type-c 电缆实现的，这些电缆明确额定为更高的速度。usb 3.2 数据隧道现在能够超过 20 gbps，并且 usb4 版本 2.0 也符合最新的 pcie 和 displayport 标准。鉴于向后兼容性一直是 usb 接口的一个标志，usb4 版本 2.0 与除thunderbolt 3 之外的所有可追溯到 usb 2.0 的早期版本兼容。
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1、usb版本、名称和速度
如果您使用 usb 传输数据，而不仅仅是充电，最重要的是要知道您的连接速度。因为，为了以高达 10 gbps 的速度将文件复制到外部 ssd，您需要链中的每个链接来支持该速度：主机 pc、电缆和驱动器本身。
如果每个 usb 端口和产品上都写有最高速度，或者至少在规格表上，那就太好了。事实上，这也是运行 usb 的 usb-if（usb 实施者论坛）所希望的。该组织最近引入了一种新的命名约定，将每个 5 gbps 或更快的端口列为 usb 5 gbps、usb 10 gbps、usb 20 gbps 或 usb 40 gbps，而不使用版本号。获得 usb-if 认证的 usb 产品的制造商会获得带有 usb 速度编号的徽标，他们可以在其包装上使用这些编号。
但是，大多数 usb 设备都没有经过官方认证过程。即使某些东西通过了认证，您仍然很有可能会看到它以数字版本号（例如 usb 3.2）而不是速度来宣传。您可能还会看到列出的 usb 产品为 hi-speed usb、superspeed usb、superspeed usb 10 gbps 或 superspeed usb 20 gbps。然而superspeed 名称已被弃用，但仍出现在某些包装和营销材料上。
usb 3.x 的版本非常多，但是，需要知道的重要一点是，usb 3、3.1 和 3.2 都是相同的 5 gbps 连接，当您在版本之后看到 gen 2 时会跳到 10 gbps，当您在名称中看到 gen 2x2 时会跳到 20 gbps。
2、usb连接器
您可能会在设备上看到超过六种常见的 usb 连接器。其中一些连接器在某些类型的设备上更为常见。
usb a 型
追溯到 1990 年代，usb-a 连接器是第一个并且仍然是使用最广泛的 usb 连接器。它是矩形的、扁平的，并且只能以一个方向插入计算机，如果您要插入看不到的端口，这可能会很麻烦。您会在大多数外围设备和计算机上找到 usb type-a 端口，除了一些太薄而无法支持的超极本。usb type-a 连接器可能支持 5 或 10 gbps 种类的 usb 1.1、usb 2 或 usb 3.x，但这完全取决于设备或电缆支持的内容。usb 3.x 端口有时是蓝色的，而那些达到 10 gbps 的端口有时是红色的。
usb b 型
usb-b 主要用于最大的外围设备，例如打印机。它也可以在内置 usb 集线器的 usb 集线器或显示器上找到，尽管 b 端口始终是将该集线器/显示器连接到您的 pc 的电线的一部分。
mini usb
mini usb 在世纪之交与 usb 2.0 规范一起首次出现，现在已成为过去，已被 micro usb 取代。您可能仍会在一些较旧的游戏控制器或数码相机上看到 mini usb。从技术上讲，mini usb type-a 和 mini usb type-b 都有，但你只可能在野外看到 mini usb type-b。
micro usb
尽管 usb-c 是一种更新、更好的连接器，尺寸大致相同，但您仍然会在大量设备上看到微型 usb，从廉价的 android 平板电脑到 raspberry pi、微控制器、数码相机、移动电源和智能家居设备。从技术上讲，micro usb type-a 和 type-b 都有，但你只会看到 type-b。
usb type-c
今天出货的大多数新电脑都至少有一个 usb-c 端口（有些还有更多）。这些电缆上的插头呈椭圆形，与任何其他 usb 连接器不同，无论您使用哪个方向插入它们都无关紧要。
usb-c 线缆可以传输数据、视频和电源（最高 240 瓦），但并非每条线缆都支持所有这些功能，因此您需要查看规格。许多新的键盘、鼠标以及几乎所有新的智能手机和平板电脑都带有板载 usb-c 连接器。
3、usb电源标准
除了 apple 的 iphone，几乎所有移动设备都通过 usb 充电。您还可以通过 usb 连接为任何最好的超极本或最好的便携式显示器供电。但并非所有 usb 端口和电缆都能提供相同功率的充电。
一些最新的 usb 设备实际上可能在其包装上有一个标志，说明它们可以输出多少功率，但目前这种情况并不常见。大多数现代手机充电器和所有笔记本电脑充电器都使用某种 usb pd，但并非所有 usb-pd 设备都具有相同的最大功率，因此请务必检查充电器和电缆。对于笔记本电脑，60w 是最常见的最小值，而超过 100w 的则不太常见，因为这是一个较新的标准。
4、usb视频
displayport 替代模式（alt 模式）是另一种简化现代 pc（尤其是笔记本电脑）布线的方法。借助 displayport 替代模式，usb-c 电缆可以传输非 usb 信号。在 displayport alt mode 的情况下，计算机可以通过 usb-c 电缆传输 displayport 信号。
虽然这对于台式机来说可能不是什么大问题，但对于笔记本电脑来说却是一个很大的优势。usb-c 端口在物理上比 hdmi 或 displayport 小，因此能够在保持笔记本电脑尺寸较小的同时传输 displayport 信号对于 pc oem 来说是一个福音。
不幸的是，您通常无法仅通过查看笔记本电脑的 usb-c 端口来判断它是否可以传输视频。您需要阅读计算机的说明手册或规格表，或者您可以进行实验。
笔记本电脑上最新的 usb4 端口可以利用 displayport alt mode 2.0，它可以在 60 hz 下以高达 8k 的分辨率运行，并使用 hdr10 颜色。虽然 usb4 本身只能传输 40 gbps 的数据，但该端口可以发送 80 gbps 的 displayport 数据，因为它只向一个方向发送所有数据，因此可以接管所有 8 个通道。
您还可以从 usb 3.x 甚至 2.0 type-a 端口输出视频，等等。尽管 type-a 上没有 usb alt 模式之类的东西，但仍有许多使用 displaylink 技术的扩展坞和便携式显示器。安装正确的驱动程序后，您的计算机将压缩视频并通过标准 usb 信号将其发送到扩展坞。
5、usb电缆和向后兼容性
usb 的优点之一是它的向后兼容性。您可以使用全新的 usb 20 gbps ssd 并将其插入 1999 年的 usb 1.1 端口，它可能会工作。但是，任何连接的速度都与其最慢的部分一样快。因此，如果您将 usb 40 gbps 驱动器连接到计算机上的 usb 40 gbps 端口，但您使用的电缆只能支持 usb 5 gbps，那么您将只能获得 5 gbps。
购买 usb 电缆时，寻找最大额定速度尤为重要。您可以找到许多两端使用 usb-c 并提供 60 瓦充电功率的电缆，但只能以 usb 2.0 速度 (480 mbps) 传输数据。
6、usb的历史
在这一点上很难相信，但通用串行总线 (usb) 已经存在了二十多年。usb 的起源可以追溯到 1990 年代中期，从 1996 年推出的 usb 1.0 规范开始。随后是 1998 年的 usb 1.1、2001 年的 usb 2.0 和 2008 年的 usb 3.0。在 usb 2.0 发布二十年后，usb4 版本 2.0于 2022 年底发布，进一步提升了连接外围设备的速度。
usb 1.0/1.1 (1996 - 1998)
usb 出现的时候，计算机背面的各种端口都在争夺我们的注意力。不仅有多个串行端口，而且还有一个并行端口（用于打印机）和用于鼠标和键盘的 ps/2 连接器。如果您玩游戏，您的控制器需要一个游戏端口，并且在商业环境中通常会看到用于外部存储的 scsi 连接器。
usb 被开发为所有这些端口的“通用”替代品，通过使用通用连接器来简化我们连接设备的方式。
usb 1.0 于 1996 年首次亮相，带有我们熟悉的 type-a 连接器，直到今天仍然存在。usb 1.0 标准提供 1.5 mbps 的“低速”信号传输速率或 12 mbps 的“全速”信号传输速率。新生标准 usb 1.1 的第一个修订版于 1998 年问世。
usb 2.0 (2000)
随着 2000 年 usb 2.0 标准的推出，usb 的采用真正开始加速，该标准将最大信号速率大幅提高到 480 mbps，并获得了“高速”的绰号。
我们还看到了带有 usb 2.0 的 usb on-the-go 规范的引入，该规范允许具有基于 usb 的连接器的智能手机和平板电脑托管其他 usb 设备。例如，您可以将鼠标、usb 拇指驱动器或数码相机插入三星平板电脑或 google pixel 手机的 usb 端口。
usb 3.0 / 3.1 / 3.2 (2008 / 2013 / 2017)
2008 年，usb-if 推出了 usb 3.0，它以 5 gbps 的速度运行，与之前的 usb 2.0 相比，吞吐量提高了大约 10 倍。即使在今天，这也是大多数设备支持的最高速度。事实上，大多数外围设备只需要 usb 2.0 速度。
然而，usb-if 在 2013 年推出 usb 3.1 后，在 2013 年又将速度提升了一个档次，信号速率再次翻倍至 10 gbps。最初的 5 gbps 速度被重命名为 usb 3.1，而 usb 3.1 gen 2 指的是 10 gbps 速率。
usb-c 于 2014 年推出，但连接器跨版本，因为您可以拥有一个仅以 2.0 速度运行的 usb-c 端口，或者一个以 20 甚至 40 gbps 的速度运行的 usb-c 端口。
随着 2017 年 usb 3.2 的推出，我们又看到了另一个 10 gbps 层和一个更快的 20 gbps 层，两者都具有双通道功能。正是在这个时候，usb-if 决定将所有 3.x 规范集中在 usb 3.2 下，因此 usb 3.2（无 gen 或 gen 1）为 5 gbps，usb 3.2 gen 2 为 10 gbps，usb 3.2 gen 2x2 为 20 gbps . 之所以称为 gen 2x2，是因为它使用两个 10 gbps 通道。
usb4
usb4 于 2019 年宣布为 usb 标准的下一个演变，并且仅使用 usb-c 连接器（而不是传统的 usb-a 连接器）提供。它可以以 20 或 40 gbps 的速度运行，后者相当于 thunderbolt 3 或 thunderbolt 4，因为 usb4 可以与 thunderbolt 兼容。
使用双组四个双向通道传输数据。
添加了 displayport alt mode 2.0，支持 60 hz 的 8k 分辨率和 hdr10 颜色。displayport 2.0 可以使用高达 80 gbps 的速率，因为所有八个数据通道都可用于将一个方向的方向发送到显示器。
usb4 2.0 版于 2022 年夏季首次发布。与上一代飞跃一样，usb4 2.0 版再次将带宽翻倍，这次从 40 gbps 提高到 80 gbps。这甚至是 40 gbps 上限的 thunderbolt 4 速度的两倍。
这些 80 gbps 速度是使用现有的 40 gbps 无源电缆或新的有源 usb type-c 电缆实现的，这些电缆明确额定为更高的速度。usb 3.2 数据隧道现在能够超过 20 gbps，并且 usb4 版本 2.0 也符合最新的 pcie 和 displayport 标准。鉴于向后兼容性一直是 usb 接口的一个标志，usb4 版本 2.0 与除thunderbolt 3 之外的所有可追溯到 usb 2.0 的早期版本兼容。
e络盟推出树莓派创意设计大赛， 期待有创意、敢实现的工程师和创客们踊跃参赛
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采用TF-LP01型激光颗粒物传感器对车内环境进行检测
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直流耐压烧穿源产品功能及特点
通用串行总线USB那些事
吴德周为坚果R1宣传造势
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热感摄像机是如何工作的？
同是魅族千元机， 魅蓝5s和魅蓝note5， 哪款能打动你
银行业入局区块链布局贸易金融后会如何？
666！这么“6”的小米6小米手环2纪念版 你会买来收藏吗？
如何提升医养结合模式服务
个性化服务将成中国电信5G成功的“杀手锏”
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复旦大学承担“国家集成电路产教融合创新平台”项目
研究新型喷嘴喷孔改善空气利用率降低碳烟排放的方案设计