USB 1.1/1.0：简化繁芜的连接办法
老式设备中常见的LPT和COM接口已被USB取代
在USB接口出身之前，那时候的打算机大多通过串行接口和并行接口与外部设备交流数据。但问题是，这些接口的传输速率都比较低，有时这些接口乃至还不能同时运行，而随着处理器速率的快速提升，电脑与外部设备之间的接口数据传输速率也须要逐步提高，不然就会成为电脑发展的瓶颈。此外，外部设备的传输接口也不尽相同，如打印机须要用并口、MODEM要利用串口、鼠标键盘要接PS/2口等等。数量繁多的接口种类，还要安装驱动才能正常利用，都随意马虎造成用户的困扰。于是乎，随着PC硬件的发展，人们越来越须要一种适用性广、传输速率快、软件配置大略的外部接口，这就匆匆成了USB（通用串行总线）接口的出身。1994年，一个由Intel、微软、IBM、NEC、Compaq、DEC、Nortel等公司为成员组成的USB开拓者论坛（USB-IF）正式成立。
iMac G3大胆启用USB取代传统接口
在1994到1995年间历经多个预发布版本之后，1996年1月，USB 1.0正式版终于发布，它支持两种数据传输速率，一种为1.5Mb/s的低速速率（Low Speed），另一种则是12Mb/s的全速速率（Full Speed）。但作为一种新兴接口，当时支持USB接口设备较少，而且由于延时和供电问题，USB 1.0接口也不支持利用延长线，比拟传统的传输接口，USB尚未具备明显的上风。USB 1.1标准在1998年8月发布，着力改进了此前USB HUB方面的问题，理论上最多可支持127个外部设备。同年，PC历史上具有里程碑意义的苹果iMac G3发布，它非常激进地利用了USB接口取代传统的串行和并行接口；Intel也在其主板芯片组上不断加强对USB的支持，这些都为日后USB的遍及铺平了道路，也是从此时USB开始逐渐被人们所接管。凭借其易用性、更高的传输速率和其他技能特性，USB终于一举超越先前其他各种接口，直至本日依然是最被广泛利用的接口标准。
TREK拇指盘，首款在市场上发卖的U盘类设备
正如外部设备催生了USB接口标准，USB的遍及同时也推动了其他外部设备的快速发展。已知的第一款正式在市场上发卖的U盘，在2000年由新加坡的TREK公司推出，支持USB 1.1标准。现在我们可以轻松地一眼认出这是一个U盘，由于从外不雅观上说它跟目前市情上很多其他的U盘并无大的差异，但它只有8MB大的存储空间；而现在市售的U盘中，我们可以买到容量高达1TB的U盘（嗯没错便是国民老公同款U盘），达到了前者10万倍以上。
USB 2.0：More than PC
不过随着各种外部设备对数据传输速率需求的提高，USB 1.1那12Mb/s的带宽也是加倍捉襟见肘，在接入较多外部设备时，多个数据流同时传输随意马虎引发瓶颈效应，为理解决传输速率问题，USB 2.0应运而生。USB 2.0标准在2000年正式发布，加入了40倍于原来全速速率（Full Speed）的高速速率（Hi-Speed），理论带宽达到480Mb/s，同时也向下兼容USB1.1标准的全速速率（因此须要把稳的是，并非所有流传宣传支持USB 2.0的设备都能达到高速速率，也可能是速率较低的全速速率）。由于受制于BOT传输协议和NRZI编码办法，实际USB 2.0的最大传输速率在30~35MB/s之间。
Micro B、Mini B开拓便携设备市场
但USB接口的蜕变并非只有速率变革那么大略。对付体积比较轻薄小巧的外部设备来说，PC上面常见的Type-A接口，显然不太适宜。同年10月，USB-IF非常有预见性地发布了Mini A、Mini B接口标准，为USB接口在移动设备上的遍及打下了坚实的根本。2007年加入的Micro USB标准，比起Mini USB更加小巧和耐用，目前已经被运用于大部分的移动设备上。
非标准USB的Nokia Pop-Port、苹果Lightning接口
虽然基于技能和市场等缘故原由，曾经也有不少厂商没有利用标准的USB接口，而采取自己设定的一套接口规范（比如Nokia Pop-Port），但如今也只有牛气如苹果，才能连续坚持这样做下去。
USB OTG使传统的从属设备也能成为主机端
另一个USB 2.0后带来的主要变革，便是引入了USB OTG（On-The-Go）作为其补充标准。大略来说，标准的USB利用主从式的架构，USB主机端（PC）为“主”，而USB外部设备为“从”，只有主机端可以调度该链接的设置与数据传输，而外接的USB设备不能够自行启动数据传输，只能回应主机真个指令。OTG的加入改变了这种状况，传统的外部设备也并不一定就只能是外部设备，它们也可以成为主机端。比如，手机、平板等设备在连接电脑时作为外接存储设备存在，但当它们通过OTG与U盘等设备连接时，又能作为主机端，修正和读取U盘内的数据。当然，除了U盘，这些设备还可以是键盘、鼠标、打印机等等很多……
USB出身的初衷是为了简化电脑和外部设备的连接，但至此USB已经从PC超过到其他电子产品领域上，并由此衍生出了多种新的运用。
USB 3.0：速率大爆发
随着技能的发展和高清播放时期的来临，就如当初USB 1.1一样，USB 2.0 Hi-Speed 480Mb/s的传输速率逐渐也不能知足我们的需求，于是在2008年，USB-IF又带来了USB 3.0标准。新标准带来了高达5Gb/s（Super Speed）的理论带宽，达到原有USB 2.0 480Mb/s的十倍以上，但同时也向下兼容USB 2.0和1.1标准。
USB 3.0新增两对线路（SDP Signal Pair）使数据可以同时双向传输
USB 2.0时期利用半双工的传输办法，即只能供应单向的数据传输；而USB 3.0接口增加了在2.0根本上增加了4条引脚（一对卖力发送，一对卖力吸收），实现了全双工传输，发送数据和吸收数据可以同步进行，从而大大提高了传输带宽。
8b/10b编码办法
为了实现更高的传输速率，USB 3.0没有再利用此前的NRZI编码办法，而是引入了被广泛运用于PCIE 2.0、SATA 3.0、光纤通道上的8b/10b编码办法，因此从传输角度上看，比起USB 2.0，USB 3.0反而与PCIE 2.0、SATA 3.0更为相似。这种编码办法是在每8bit数据内插入2bit校验数据，以担保吸收端数据能精确还原。当然这种编码办法也会导致数据传输时不能达到理论的最大带宽，实则为5Gb/s的八成，即4Gb/s（500MB/s）。传输协议同样会导致一定的可用带宽丢失，不过在实际利用中，仍旧能够达到靠近400MB/s的极限传输速率。
USB 3.0接口的最大输出电流达到900mA，比起USB 2.0的500mA增加了80%。USB 2.0时期，不少7200转的2.5英寸移动硬盘，都须要利用Y型的USB线材，接入多一个额外的USB接口才能作为补充供电，才能正常运行；而USB 3.0充足的电力供应使单接口就能够驱动更多类似的设备，同时也能缩短移动设备的充电韶光。虽然由于速率的提高，数据传输时USB 3.0要比USB 2.0更加耗电，但与此同时传输耗时大大缩短，每1GB数据传输的耗电量要远低于USB 2.0。电源管理方面也更加智能，在USB 3.0中，除了原有的U0（连接）及U3（停息）外，还加入了U1（待机和快速规复）和U2（待机和缓慢规复）两种电源状态，可有效降落设备在不传输或吸收数据时的耗电量。
USB 3.0扩展卡可能不能完备发挥性能
然而，USB 3.0同样存在着一些小问题。虽然在2008年该标准就已正式发布，但直至2012年7系主板推出之后，Intel才正式原生供应对USB 3.0支持。而在USB 3.0遍及的前期，接口紧张是通过第三方芯片接入主板南桥供应的，通道的速率最大可能只有2.5Gb/s，这还只有USB 3.0的5Gb/s的一半，因此性能受到了一定的限定。
利用延长线避免无线设备受到USB 3.0滋扰
此外，USB 3.0接口在利用时，有可能会对附近利用2.4GHz频段的无线和蓝牙设备造成滋扰，从而引起设备旗子暗记衰减乃至是失落去相应，因此须要利用HUB延长线或是将无线设备接入到离USB 3.0接口较远的接口处，才能办理这个问题。
USB 3.1与Type-C：接口大一统时期来临？
USB 3.1速率翻一番
末了我们来谈谈最新的USB 3.1标准。USB 3.1标准于2013年7月发布，最大理论带宽比较3.0时翻了一番，达到10Gb/s（Super Speed+），与第一代的Thunderbolt相同。USB 3.1编码办法从此前的8b/10b换成了128b/132b，带宽损耗率从20%大幅低落到3%旁边，换算之后带宽同样超过了1.2GB/s，这也意味着在真实利用中USB 3.1的极限传输速率有望打破每秒1GB。USB 3.1可向下兼容USB 3.0/2.0/1.1等旧标准。
加入屏蔽处理方法避免电磁滋扰
其余，针对USB 3.0时涌现的电磁滋扰问题，USB 3.1的Type-A接口处加入了金属屏蔽罩和更多的接地弹片，从而有效降落了对附近其他设备的滋扰。
小巧、正反可插的USB 3.1 Type-C接口被寄予厚望
虽然像过去的升级一样，USB 3.1同样带来了更高的传输速率，并修复了此前存在的各方面问题，但人们评论辩论更多的都是随USB 3.1引入的全新Type-C接口。与苹果的Lightning接口相似，Type-C接口取消了曾经的防呆保护设计，因此不分正反均可正常插入利用，免去了辨识插入方向的麻烦。而在尺寸上，8.3mm2.5mm比标准的Type-A也小了很多，仅比目前常用的USB 2.0 Micro B稍大，因此也特殊适宜用在各种轻薄设备上面。但是如上图所示，USB 3.1的速率竟然也分了Gen1（5Gb/s）和Gen2（10Gb/s）两个版本，以是并非所有Type-C接口就一定是最大10Gb/s的版本，也可能只有5Gb/s的理论带宽，苹果的New MacBook便是一个很好的例子。
Type-C接口的最大供电为12V/3A
而USB 3.1 Type-C的另一个大卖点便是对移动设备充电能力的的增强。USB 3.1接口下的供电最高许可标准大幅提高到了20V/5A（仅限于Type-A/B），能够供应达100W的供电输出能力。而Type-C的最高标准为12V/3A，36W的充电能力已经足够一些轻薄型条记本的利用，这也是New MacBook敢于放弃MagSafe而采取Type-C作为充电接口的主要缘故原由。
Type-C Alt Mode已得到DisplayPort和MHL支持
从功能上看，USB 3.1 Type-C还引入了全新的Alternate Mode（交替模式），这意味着Type-C接口和数据线能传送非USB数据旗子暗记。目前Alt Mode已经能够支持DisplayPort 1.3和MHL 3.2规范，而USB-IF同时也在寻求对其他的功能标准的支持，除了视频接口，像以太网等其他接口同样也可以被Type-C支持。
ThunderBolt是很强大，但USB更加亲民
结合以上几点来看，除了带来更多的便利之外，Type-C接口彷佛还有很大的野心——凭借这一种新的接口形式实现各种接口功能的大一统。它小巧易用，具备强大的供电能力，还具备扩展更多其他功能的潜力，这些都不得不令人遐想到，未来的各种电子设备，只须要配备同样一种接口，即可实现各种各样的功能。而Intel的Thunderbolt接口虽然曾经也有过这样的愿景，功能和性能上也都要比USB 3.1更强，但无奈定位太高，遍及程度远不及USB，因此在这方面显然后来居上的USB 3.1要更受业界欢迎。
结语：就像之前说到，USB出身的初衷是为了简化打算机和外部设备的连接，但至此USB的运用早已不仅仅限于电脑，各种各样的电子设备也早已离不开这种看起来并不繁芜的接口。正如其“通用串行总线”之名，USB正在“通用”的道路上越走越远。至于往后USB还会连续衍生出若何的运用，是否能够一统接口界的江湖，还是让我们拭目而待吧。
