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关键词：USB 2.0，USB 3.0，USB 3.2，USB 4, Thunderbolt

导读：

USB（Universal Serial Bus），是用于连接计算机和电子设备的通用串行总线【1】。

USB物理接口

USB常见的接口有Type-A，Type-B，Micro-B，Type-C。Type-A主要应用与PC外部设备的连接比如移动硬盘，驱动，手机充电等，Type-B常见于打印机、电钢琴等外设 ，Micro-B广泛应用在Android手机，Type-C这个接口名称是在USB 3.1时代之后出现的，该接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度以及更强悍的电力传输【2】。

图 1 USB常见的物理接口

USB 3.0与USB 2.0

USB 3.0的规范类似于USB 2.0，保留了较早的USB概念，例如端口（Endpoints）和四种传输类型（批量，控制，同步和中断），但是协议和电气接口不同。相对于USB 2.0，增强了以下几点【1】【3】：

• 传输速率-USB 3.0添加了一种新的传输类型，称为SuperSpeed，传输速度为5 Gbit/s。

• 增加带宽-USB 3.0使用两条单向数据路径，一条用于接收数据，另一条用于传输。

• 实现了更好的电源管理。

• 能够使主机更快地识别器件。

• 新的协议使得数据处理的效率更高。

即使不考虑USB 3.0是全双工而USB 2.0是半双工，USB 3.0的传输速度也高达5 Gbit/s，比USB 2.0（480 Mbit/s）快约十倍。这使USB 3.0的潜在总双向带宽是USB 2.0的二十倍。

USB 3.0与USB 2.0的区分可以通过USB的插口中间塑料片的颜色：USB 3.0是蓝色，USB 2.0是黑色。一些设备颜色区分不规范，可以看接口针脚数。

图 2 USB3.0 与USB2.0接口

USB 3.2

USB 3.0是USB规范的第三个版本，该规范由英特尔等公司发起，现已更名为USB 3.2 Gen1X1。2013年7月发布了USB 3.1规范，兼容USB 3.0和USB 2.0。2017年9月发布的USB 3.2规范，兼容USB 3.1/USB 3.0和USB 2.0。USB 3.2有4种传输模式，各个传输模式的传输速率以及编码方式如表格所示【1】：

表 1 USB 3.2传输模式

USB 4

2019年9月3日，USB-IF正式宣布发布USB 4规范。USB 4引入了雷电协议规范（Thunderbolt），双链路运行(Two-lane)，传输带宽因此又翻了一番，达到40Gbps。USB 4主要特点【4】【5】：

• 使用现有USB Type-C电缆进行双车道操作，并使用超过40Gbps认证电缆进行高达40Gbps的操作。

• 多个数据和显示协议，有效地共享最大的聚合带宽。

• 向后兼容USB 3.2、USB 2.0和Thunderbolt 3【6】。

在引入新的底层协议的同时，USB 4仍然保持了良好的兼容性，可向下兼容USB 3.2/3.1/3.0、雷电3【6】，也就是说现在的USB、雷电3设备和数据线，仍然可以在USB4接口上使用。

参考

1. USB 3.0 维基百科

   https://en.wikipedia.org/wiki/USB_3.0
   

2. USB Type A/B/C基本知识和各版本区别

   https://www.kafan.cn/edu/88896614.html

3. USB 3.0百度百科

   https://baike.baidu.com/item/USB%203.0/7775981?fromtitle=USB3.0&fromid=8640396&fr=aladdin#reference-[1]-1164521-wrap

4. USB 4规范正式公布 传输带宽高达40Gbps

   http://m.elecfans.com/article/1153351.html

5. USB 4 规范

   https://www.usb.org/sites/default/files/2019-09/USB-IF_USB4%20spec%20announcement_FINAL.pdf

6. Thunderbolt 3 雷电3介绍https://thunderbolttechnology.net/

7. 封面图来自网络：http://www.51yuansu.com/sc/lsrngazqcg.html