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USB Type-C接口特性一览
- 2020-12-15-

USB Type-C接口特性一览

俗话说,不怕没有问题,就怕不知道问题。USB家族接口存在的问题,恰好为新一代USB接口的改进留下了足够的空间。实际上,USB Type-C接口也正是根据这些问题进行改进而来。从目前的技术版本来看,目前USB Type-C接口拥有以下特性:

type-c接口.png

一是可靠、无方向性的插接

之前的USB特性就是存在方向性,无论是USBA型接口还是USBMicro家族的接口,用户在插拔插头之前,都需要认真辨识插口方向再行插入,否则轻则插不进去,重则损坏设备。但是USB Type-C接口不存在这样的问题,它没有方向性,只要正确插入即可,无论正反都OK。

继续深入来看的话,USB Type-C接口将所有的信号引脚都设计在了接口中央的“舌头”上,正反各12个,绝大部分对称排布。在每组各12个信号接口中,包含了接地、USB 2.0数据信号、USB 3.0高速信号、供电信号、边带(非USB传统信号)信号等多个数据接口。总的来说,正反对称的设计是USB Type-C接口无方向性的更大功臣。

在尺寸方面,,USB Type-C大小大约为8.3mm*2.5mm,和目前的USB 2.0 Micro-B也就是常见的手机充电口基本相当,远远小于USB 3.0 Micro-B的尺寸,这也是其可以轻松在小型化设备上普及的原因之一。

二是更长的使用寿命、更耐插拔

—般来说,插接件这种设备,耐久性一方面通过设计来保证,一方面通过材质来保证。USB Type-C接口在设计上取消了正反差别后,用户插错的可能性就大大降低,很难出现暴力插拔的现象。不仅如此,之前USB Micro家族在设计和结构上存在一定缺陷,尤其是USB 3.0 Micro-AB这样的“分体式”插头,比较容易损坏。

USB Type-C接口在尺寸维持和USB Micro B相当的规格的同时,使用完全对称外观并采用圆弧形连接,受力部件主要是外部金属壳,强度更高且更不容易损坏,中央的数据通道被弧形外壳保护,很难受到破坏。设计要求显示USB Type-C接口能够维持10000次以上的插拔不会损坏,按照一天插拔3次来计算的话,USB Type-C插接口至少能使用10年时间。

三是可支持USB3.1的通讯协议,支持高速传输

USB Type-C接口针脚定义兼容性非常好,除了两组支持10Gbps数据传输的Tx/Rx通道、可实现20Gbps的数据传输能力外,还预留了单独引脚给之前的USB 2.0设备,使其能够平滑过渡至USB Type-C。从这一点来看的话,USB Type-C接口本身可以搭配任何规范的USB传输协议使用,从USB 1.0到uSB3.1均可。

当然,作为全新的接口,USB Type-C接口目前都搭配USB 3.0和USB3.1规范使用,这被称作USB Type-C Gen1和USBType-C Gen2,其中前者使用USB 3.0规范,传输速度为5Gbps,后者使用USB3.1规范,传输速度为10Gbps。目前苹果在MacBook上使用的是USB Type-C Gen1,采用的是USB 3.0标准,实际理论数据传输能力为500MB/s。

四是全面增强的数据传输能力

从USB Type-C接口的发展角度来看,USB组织可真的没将它当做简单的数据传输接口来设计,而是将其定义为“能够连接高性能外设的多功能连接器”,目前的消息是,USB Type-C接口已经可以支持多屏显示,4K超清分辨率传输,在存储方面支持SSD、RAID、混合硬盘模式等,未来还将进一步拓展更多的连接模式(比如显示接口标准组织VESA就正在准备将DisplayPort接口和USB Type-C“融合”到一起)。由于USB Type-C接口设计的灵活性,未来甚至可能出现支持USB Type-C的PCI-E转接设备出现,更进一步拓展USB Type-C的适用范围。

集中到移动设备上来看的话,USB Type-C接口支持视频传输无疑大大增强了移动设备使用的方便性。现在很多流行的移动设备都只会配备一个USB接口,不再额外提供HDMI接口,因此在接驳诸如4K超清设备时往往不够方便。但是USB Type-c接口支持视频传输后这个困难就迎刃而解了,用户可以使用USBType-C来连接4K显示设备实现大屏幕播放。根据相关数据表明,在USB Type-C Gen2也就是使用USB3.1协议时,USBType-C接口能够实现4K Cinema分辨率,30Hz的视频播放,其播放能力和带宽与HDMI 1.4相当,使用比后者还更为方便,值得期待。此外,USB Type-C接口也已经提供了HDCP支持,版权保护也不再成问题,只要未来操作系统和软件能够提供对USBType-C的视频输出支持,显示器也使用USB接口的话,不需要电源线也不再是难题了。

手机type-c接口.png

五是更强的供电能力

之前的USB接口在供电能力上已提升了多次,但是依旧不能满足用户和产品的需求。这次USB Type-C接口干脆直接将供电能力上限提升至100W,并针对不同的设备提供不同的供电方案。USB Type-C接口能够实现五种不同的供电配置,包括传统的5V@2A(10W)方案以及新加入的12V@1.5A(18W ) 、12V@3A(36W )、20v@3A(60W)以及更大的20V@5A(100W)。更大的供电能力不但能更快速的充电,还能使得部分设备不再需要外接电源可以依靠USB Type-C来直接使用。不过考虑到USB Type-C接口的电能来自于主机中的电源,因此在供电能力方面,USB Type-C受到的制约也比较多,未来也可能有一些更好的解决办法出现。

六是更出色的抗干扰能力

在USB3.0 Micro接口的信号干扰问题出现后,如何保证目前高速接口的信号屏蔽就成为一个重要的问题。USBType-C接口宣称在这方面做出了优化,不再会干扰到附近的设备。不过目前这方面内容没有太多资料,因此只有等产品大面积应用后才能进一步考察了。

看了上述介绍,想必你已经对USB Type-C接口有了比较深入的了解。从USB规范1996年正式发布到现在,USB这个寿命已经接近20年的传输协议,正在全新的设计和规范下焕发出新的生命力。USBType-C依靠更小的尺寸、更高的可靠性、更出色的扩展性、更快速的充电能力、更宽广的连接范围和更优异的抗干扰设计,必将成为未来存储设备、移动设备的标准配置。