开头
USB,全称unicersal serial bus(通用串行总线),可谓平时最常用的一种接口,手机,pc,mac,键鼠,各种常见的,不常见的设备都离不开usb,usb有着各种优点,链接速度快,使用方便,支持热插拔,以及强大的向下兼容性。USB也有着各类的形态和协议,在日常使用中,又如何判断自己需要什么样的USB呢
传输协议
协议决定了usb的速度上限,usb诞生于1994年,到1996年才正式推出usb1.0,速度仅仅只有1.5Mbps,也就是理论187kb/s。两年后又推出了USB1.1,速度翻了数倍到了12Mbps(约1.5mb/s)。之后来到了2000年,推出了USB2.0,速度直接达到了480Mbps(60mb/s),这个速度即使放到20年后的今天,很多情况下也是够用的。这也就是为什么usb2.0依旧是最常见的。时隔8年后到2008年,USB3.0才姗姗来迟,速度提升到了5Gbps(625mb/s)。2013年推出了USB3.1,速度翻倍到10Gbps,2017年推出USB3.2,速度再次翻倍至20Gbps,2019年推出USB4,速度依旧翻倍至40Gbps。USB3.2和USB4目前并未普及,大部分设备还是用着USB2.0,对速度有需求的一般USB3.0就够用了,USB3.1接口也只有中高端笔记本和电脑主板才会有。
物理形态
形态决定了一个USB接口的外观,为了应对不同设备的需求,USB也需要不同的形态,USB1.0到2.0时代,接口形状有很多,有Type-A,Mini-A,Micro-A,Type-B,Mini-B,Micro-B,最常见的应该是Type-A和Micro-B了。它们基本有着4个或5个触点,两个用于供电,两个用于传输数据。到了USB3.0时代,为了能够支撑大量的数据传输,必须增加5个触点,以上的接口有的被淘汰,而有的则进化了,Type-A和Type-B在外观大体不变的情况下在内部增加了触点,而MIcro-B则简单粗暴的直接在边上加了一排接口。 这种设计的优点便是优秀的向下兼容性,以前的老线材依旧可以使用新接口,减少了换代成本,这也是USB普及的重要原因。发布USB3.1时,也推出了新的USB Type-C接口,这值得单独拎出来讨论。
如果依旧有些迷糊的话可以配合下图使用


速度判断
那么,一个USB设备,要判断其速度,首先要确定其协议,不单要识别你的主机上接口的协议,还要确定你使用的线材,和USB设备支持的协议,只有三者都支持USB3.0或以上的协议,才能真正使用USB3.0协议。 但是,实际上,正如上文所说,协议决定了速度的上限,实际的速度受各种因素的影响,拿一个USB3.0的U盘来举例,几乎所有卖家都会宣传USB3.0的5Gbps的超高速度,但实际上U盘的闪存颗粒的质量根本无法填满USB3.0的速度,低容量的U盘在写入时的速度甚至无法达到USB2.0的上限,厂家一般只会宣传最高读取速度。


这就涉及到闪存的存储原理以及固体硬盘的相关知识了(下期笔者会写相关科普)。总之实际速度就是短板效应,取决于最慢的那一个,不要盲目相信卖家的宣传。
面向未来
Type-C接口有望在未来统一所有USB设备的接口,Tpye-C接口提供了24根线,能提供40Gbps的带宽,支持USB2.0以上的协议,此外还支持QC,PD快充协议,以及DP显示协议,可以直接外接显示器,还有强大的雷电3协议。Type-C体积小巧,支持正反插,这正是手机设计的需求,因此几乎所有手机都采用了Type-C接口。其强大的性能也让其成为苹果高端笔记本MacBook Pro系列的唯一接口。

命名混乱
上文科普USB协议时,用了USB3.0,USB3.1,USB3.2的名称。实际上这种命名并不官方,在推出USB3.0时它确实叫USB3.0,到下一代时,官方命名实际是USB3.1 gen2,并且把原来的USB3.0改成了USB3.1 gen1。也就是说商家在宣传时完全可以把普通的USB3.0说成3.1,从而误导消费者,因此选购时要多加注意后缀。再到下一代时,也不是单纯的叫USB3.2,而是叫USB3.2 gen2x2,并且把USB3.1 gen1改成了USB3.2 gen1,还把USB3.1 gen2改成了USB3.2 gen2。其命名十分混乱。
最后推荐一个USB发展史的科普视频。
作者:活鱼君