为什么USB标准必须变得如此复杂?


USB Type-C

什么是USB Gen 1,Gen 2和Gen 2×2? (背景为2019年2月)


查找USB的速度比以前更快:选择USB 3.0而不是USB 2.0,就是这样。 但是,现在您必须弄清楚USB 3.2 Gen 1,Gen 2和Gen 2×2有何不同-以及不同类型的SuperSpeed有何不同。

贴标曾经更容易




曾几何时,USB有两种主要类型,即2.0和3.0。 您所需要了解的就是3.0快于2.0。 您可以购买USB 2.0闪存驱动器,将其插入带有USB 3.0连接器的计算机,它会适合–速度稍慢,速度为2.0。 好吧,如果您购买了USB 3.0闪存驱动器并将其插入2.0连接器,则速度也会从2.0开始。

如果需要达到最高速度,则可以购买USB 3.0闪存驱动器并将其插入USB 3.0接口。 所有这些都很简单明了。 但是自USB 3.1问世以来,一切都发生了变化。

USB 3.1搅动水印




USB实施论坛,缩写。 USB-IF(USB实施者论坛),支持USB规范及其实现,并负责标记USB电缆和设备。 当她推出USB 3.1时,她决定将新选项“ USB 3.1 Gen 2”命名为USB 3.1,而不是将所有选择与USB 3.0区别开来。 USB 3.0追溯地更名为USB 3.1 Gen 1。

为了使事情更加复杂,传输速度也被赋予了自己的名字。 USB 3.1 Gen 1(最初称为USB 3.0)支持5 Gb / s-称为SuperSpeed。

USB 3.1 Gen 2支持10 Gb / s-这称为SuperSpeed +。 从技术上讲,他是通过完全双向模式下的128b / 132b编码实现的。 完全双向[全双工]模式是一件很酷的事情,因为可以同时发送和接收信息。 因此,它工作更快。

两种选择之间的区别有点令人困惑。 但是,如果您只记得第二代比第一代更好,那么一切都会好起来的。 为了帮助区分速度,USB-IF还开发了徽标,制造商只有在获得证明电缆符合承诺规格的证书后才能使用徽标。

USB 3.2-更快,更令人困惑




去年9月,USB-IF详细介绍了USB-C可能采用的新速度模式以及USB 3.2规范的开始。 USB 3.2将能够达到20 Gb / s的速度。 它的速度是USB 3.1 Gen 2的两倍。如果您想知道电缆如何在不改变电缆尺寸或连接器的情况下如此快速地将其速度提高一倍,这非常简单。 速度为20 Gb / s的USB产品具有两个10 Gb / s通道。 就像在同一根电缆中包装更多的电线一样。

与以前的版本一样,新标准向后兼容基本用例-但是,如果没有新硬件,您的速度将不会提高。 如果您购买的硬盘驱动器可以实现20 Gb / s的数据传输并将其连接到计算机,则可以正常工作,但是速度比计算机的USB端口慢。 要享受所有好处,您必须从两端升级熨斗。

在2019年世界移动大会上,USB-IF宣布了针对新标准的新标签计划。 同样,事后看来,他们将重命名旧方案。

现在我们拥有速度为5 Gb / s的USB 3.0,将是USB 3.2 Gen1。速度为10 Gb / s的USB 3.1 Gen 2,将是USB 3.2 Gen 2。

新的20 Gb / s标准将称为USB 3.2 Gen 2×2,中断可预测的序列。 从物理上讲,他有两个10 Gb / s通道,因此为2×2。 名称中有逻辑,但是很混乱,您需要了解硬件才能理解其含义。

制造商应该改写SuperSpeed




USB-IF不想向用户加载这些条款。 相反,他希望将第一代产品推崇为SuperSpeed USB。 它为制造商提供了第二代产品的名称为SuperSpeed USB 10 Gb / s,第二代2×2的名称为SuperSpeed USB 20 Gb / s。 但这并不意味着制造商有义务使用此类名称。 他们可以使用Gen 2.2命名法,或者,如果不想检查是否符合要求,则只需不使用徽标并随意命名即可。

如果制造商遵守,则名称问题很容易解决。 您需要查看名称中是否包含SuperSpeed及其后面的数字。 如果不是,则这是USB 3.2的最慢版本。 如果数量为10或20,则保证为10或20 Gbit / s。 如果USB-IF命名为SuperSpeed USB 5 Gb / s的最慢版本,也许会更好。 但是至少这个名字听起来很合理。

从理论上讲,USB徽标应该有所帮助。 上图显示SS和10将USB电缆指定为SuperSpeed,支持10 Gb / s的速度。 不幸的是,USB-IF尚未给出SuperSpeed USB 20证书的正式徽标,该徽标可能是相同的,只是10而不是20。但是,到目前为止,这是未知的。

如果您回想起USB-C的早期问题 ,那么您似乎会很熟悉这种情况。 仔细阅读电缆说明,仅从可信赖的供应商处购买。 过去,我们建议使用Amazon Basics电缆,但即使使用它们,也需要您的注意。 例如, 这条来自Amazon Basics USB-C格式的电缆仅提供2.0以上的速度。 但是,看起来几乎相同的这条电缆提供了10 Gb / s的速度,并标记为USB 3.1 Gen2。当然,这不仅适用于电缆,而且通常适用于任何具有USB-C连接器的设备。

不幸的是,与名称的混淆仍然存在。 购买USB时,您必须花费很多时间才能知道自己到底能得到什么。

现状(2019年9月)


批准了新的USB规范。 很快将有可能从USB 3.2 Gen 2×2切换到USB4 Gen 3×2。 只是不要使用USB4 Gen 2×2-它根本不比上一代快。 感到困惑? 欢迎使用USB。

标签并不是唯一会使您感到困惑的东西。 与外部相似的USB电缆内部通常可能会有很大不同。 而且由于电缆不良,您的设备可能会完全烧坏。

USB4型号标签(再次!)困惑


USB标记曾经很简单。 还记得USB 2.0和USB 3.0吗? 很方便。 USB 3.1和USB 3.2的出现使事情变得复杂起来。 现在,USB4更加令人困惑-是的,它被称为USB4。 您不应将其称为USB 4.0。

USB实施论坛,缩写。 行业标准管理小组USB-IF(USB实施者论坛)表示,USB“提供的速度高达40 Gb / s”。 这里只是速度不同。 一位熟悉该规范的工程师向TechRepublic解释了这一点:

我们的消息人士说,在规范发布之后,可以预见到一波新的混乱。 -将出现USB4标记,但是由于它具有不同的选项,因此您必须弄清确切的含义。 根据定义,USB4必须至少为Gen 2×2,这将为您提供10 Gb / s * 2,即20 Gb / s。 每个通道还将有USB4 Gen 3×2,20 Gb / s。 20 * 2将为您提供40 Gbps。”

最后,一切都混乱了。 USB 3.0标准不再存在-它被追溯地重命名为USB 3.1 Gen 1,然后重命名为USB 3.2 Gen1。应该被称为USB 3.1的名称分别是USB 3.1 Gen 2和USB 3.2 Gen 2。应该被称为USB 3.2,它们将命名为USB 3.2 Gen 2×2,这与逻辑顺序相反。

“世代” USB的情况令人困惑,并且极难遵循,特别是当USB-IF不断重命名该标准的前几代时。

并非所有USB电缆都是相同的




假设您想利用40 Gb / s的速度。 您将需要购买40 Gb / s认证的电缆。 您不能只接任何旧电缆并期望它能以这些速度工作。 但是,不需要认证。 一些未经认证的电缆也可以正常工作,并且一些电缆制造商不会理会其产品的认证。

但是,不仅数据速率可能有所不同。 并非每条电缆都能提供所需的功率。 不同的电缆将以不同的速度为设备充电。 仅仅因为电缆具有高速传输数据的能力,并不意味着它将为设备快速充电-反之亦然。

电缆的情况越来越复杂。 而且,如果我们已经决定使用可以插在任一侧的漂亮USB-C连接器,则电缆的其余部分已变得不那么标准且更具争议性。

即使侧面的电缆看起来很新,但内部的电缆可能并非如此。 里面的许多USB-C电缆实际上只是USB 2.0。 它们设计用于充电,而不是用于高速。 某些电缆内置了对“备用模式”的支持,例如Thunderbolt3。这是Intel和Apple的联合项目,提供40 Gb / s的速度。 但是,只有内部的Thunderbolt 3设备才能提高此速度,要使用此速度,您需要Thunderbolt 3电缆。

USB4消除了对Thunderbolt 3的需求并提供了40 Gbps的速度,从而稍微简化了这种情况,但前提是您只有拥有支持该设备的设备和专用电缆。

还有其他替代模式,例如HDMI和MHL。 并非所有的USB电缆都是相同的。

错误的USB-C电缆仍然存在


从USB-C的早期开始,坏的电缆就潜伏在架子上。 如果将这些电缆连接到笔记本电脑或其他充电器,则其中的一些电缆甚至会烧坏设备。 从理论上讲,USB-C电缆本身应防止设备从充电器接收过多的电力。

但是许多电缆制造商并不关心其产品的正确操作。 有些电缆通过传统的USB-A端口连接到充电器时,会使设备获得过多的功率。 在已知情况下,甚至连Oppo OnePlus智能手机随附的官方充电线也被证明是坏的。 为Oppo手机充电时,一切都很好,但是,如果将此USB-C电缆连接到另一部手机,则可能不好。

您不仅应该随身带上第一根充电电缆,而且要格外小心并研究此问题。 幸运的是,USB-IF认证过程应有助于确保成功找到良好的电缆。 查找证书标记。 但是,并非所有电缆都经过认证。 有很多未经认证的电缆,其中许多甚至都可以正常工作!

我们喜欢AmazonBasics电缆-它们价格便宜,经过认证并且以速度明显标明。 是的,它们的名称可能令人困惑,因为USB是一件复杂的事情:“ AmazonBasics USB Type-C到USB-A Male 3.1 Gen2。”

难怪苹果仍然不能放弃闪电



苹果仍在其iPhone上使用Lightning端口。 这些连接器类似于USB-C,但是它们是专有的。 Apple为闪电制造自己的电缆,但其他制造商也可以制造。 只有一个警告:Apple必须为电缆签发证书,并放置专用芯片以使电缆能够工作。 与USB不同,制造商不能制造出看起来不可靠但存在问题的不可靠电缆。 苹果拥有通过MFi认证的否决权。

闪电电缆只是一种。 它在一根电缆中没有任何不同的“操作模式”,并且名称令人困惑,例如“ Lightning 3.2 Gen 2×2”或“ Lightning4”。

不管这个行业多么令人讨厌,苹果公司都没有放弃Lightning电缆,确实简化了情况,减少了混乱。 USB标准拥有所有最好的硬件,但USB电缆只会变得更加复杂,并使每一代人都感到困惑。 徒劳的是,USB-IF没有使用USB4作为简化事情的机会。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN468423/


All Articles