作者|D.K.
拍照|一颗皮划艇
来源|极果编辑部
真的……本日要聊的这件事,光是把问题本身说清楚都不太随意马虎。
相信大家大家或多或少都有过类似的经历:手机里的拍的视频急着要,插到电脑上却创造速率还没有Wi-Fi快;新买了显示器支持“一线通”,抄起充电线怼上去却不出画面……
本该一统天下的TypeC,为什么会演化成如今的混乱局势?市情上到底有多少种TypeC线?该当怎么挑?投屏、充电、拷数据……不同的利用需求,买线的时候都有哪些讲究?猛戳上方视频,让果酱给你一次性彻底说清!
当然未便利的朋友也可以往下接着看图文。交情提示,前方知识点密集,可以先点个收藏插个眼
TypeC的愿景,便是一个接口、搞定所有。不管是数据、音视频、还是电力,全部一根线搞定。但这也造成了一个问题,那便是:“外不雅观和功能不对应”。
举个例子,HDMI的接头就长这样,线能怼进去,就能出画面。但TypeC不是,长得都一样,干啥的都有。以手机为例,有的又能快充又能跑高速又能出画面,有的就只能兼容自家的私有快充,然后只带一个USB 2.0。
数据线也是,有的看着挺粗的,插上屏幕便是不亮。充电器的线行弗成?手机送的线行弗成?移动硬盘送的线行弗成?光看外不雅观,根本无从判断它有什么功能。以是买起来和用起来,都让人一脸懵。
那这口锅要扣给谁呢?当然还是我们的老朋友,USB-IF。
熟习科技史的朋友们该当都知道,USB的问题岂止是线材混乱。他们就连每一代的版本号和推广名称,都是那么的……“令人迷惑”。
1996年1月,USB 1.0标准推出,传输速率仅为1.5Mbps/ 12Mbps。但由于产品开拓须要韶光,并没有多少产品。98年9月,1.1修订版推出。该版本没有任何速率上的改进,紧张是关于集线器和12Mbps模式,以及一些缺点更正,这也是第一个被大规模采取的USB版本。
2年后的2000年4月,USB 2.0版本推出。新标准的速率大幅提升到了480Mbps,但同时名字也起的…非常磨练逻辑。
1.x期间的两种标准,分别被命名为低速(Low Speed)和全速(Full Speed)。而2.0引入的新标准呢,则被称为高速(High Speed)。
究竟是全速比高速高,还是高速比全速全,一时让人摸不着头脑。
2008年,USB 标准来到3.0,传输速率再次暴涨,高达5Gbps。这一代被叫做超速(Superspeed),不过从市场反馈来看,大家还是以为3.0比较好理解。毕竟数字越大越牛,刷版本号就完事儿了。
不幸的是,浓眉大眼的USB-IF,学会了套娃。
2013年,新的USB标准问世了。新标准的传输速率从5Gbps翻倍到了10Gbps,名为“超速普拉斯”(Superspeed+)。
看起来非常猛对吧?但它的版本号,既不叫USB 4.0,也不叫USB 3.1,而是叫“USB 3.1 Gen2”。然后反手把原来的USB 3.0,改成了USB 3.1 Gen1。
更离谱的是2017年。这次新标准定义的20Gbps模式,既不是USB 3.2,也不是USB 3.2 Gen3,而是USB 3.2 Gen2×2。同时为了便于消费者理解,它被授予了一个非常清晰易懂的名字:“USB双路超速普拉斯”(Superspeed+ USB dual-lane)。
而原来的USB 3.0,后来的USB 3.1 Gen1,现在叫USB 3.2 Gen1×1。原来的USB 3.1 Gen2,现在被刷成了USB 3.2 Gen2×1。
懵了没有?憋焦急,后面还有呢。
2019年,USB标准再次更新。最新版本在命名的作妖程度上,可以说达到了一个全新的高度。新版本号叫做USB4,把稳啊,不是USB 4.0,也不是USB 4,而是USB4!
没空格了!
然后新的USB4标准呢,没有再玩套马甲那一套,3.2标准的名称它都没动。但它有20Gbps和40Gbps两种传输模式,大家可以猜一猜版本号是怎么起的。
USB4 Gen1×2和Gen2×2?不,是USB4 Gen2×2,和USB4 Gen3×2。想不到吧,USB4,它既没有Gen1,也没有×1。
由此可见,USB标准组织完备便是一群工科直男。在市场营销这种直接跟小白消费者对话的项目上,还是……手腕稚嫩,稍显笨拙。实在刚才那个2乘2的名字,便是个很好的例子。小白用户看了一头雾水,可一旦你知道了它的详细事情办法,这个名字就会变得很好理解,乃至,非常合理。
为了便于大家理解,你可以把数据包,想象成车。把数据线,想象成车道。
对USB 2.0来说,它只哀求一对“数据线”。不分方向,收发不能同时进行,最高能跑480Mbps。你可以把它算作是那种,没有标线的乡下水泥路。这在专业上来说,叫做“半双工”。
3.1 Gen1增加了两对数据线,SSTX±和SSRX±,分别专门用来发送和吸收,即是是双向四车道,上高速了,这叫“全双工”。
个中Gen1在两个方向上都是5Gbps。后来的Gen2标准则是进一步提高到了10Gbps。
同时TypeC为了做到双面插拔,高下两排的针脚功能是对称的,以是一共有4对数据线可用。正着插用A面的两对,反着插就用B面的两对,达到正反盲插的效果。
这时候聪明的小伙伴就要问了:果酱果酱,那不还有两对数据线闲着没用吗?如果把通道都利用上,是不是传输速率还能翻一番?
把双向8车道全部跑满,这便是刚才那个版本号最离谱的传输标准,USB 3.2 Gen2×2。后面的×2,意思是“双通道”。
实在这次更新还给之前的标准也增加了×2事情模式,让Gen1旧线的速率翻倍到了10Gbps,但这须要对应的主机和设备端。由于支持改版的旧标准这件事,跟做好新标准一样费劲,效果又差。以是这个奇怪的模式,只存在于纸面上,实际运用到它的产品险些没有。
USB4也是一样,速率更快,命名更怪。
在单通道上,USB4 Gen2链接拥有10Gbps速率,USB4 Gen3则是20G。把稳,虽然USB4 Gen2跟USB3.2 Gen2都是10Gbps,但他们的编码办法不同,并不是套娃,真的是不同的东西。
然后呢,USB4的两种可选速率都事情在双通道模式下,所以是USB4 Gen3×2这个代号的完全意思,是这样的:
怎么样,是不是很合理?很好懂?很大信息量?
看了刚才的科普该当知道,“双向8车道”,才是满血的USB线。实际上在最新的USB TypeC 规格书里,官方定义的双TypeC线材只有2种:一种是满线芯的“全功能线”,另一种是6芯的USB 2.0“充电线”。再加上电流利过能力3A和5A的差异,一共4种。
但是由于前几版标准的历史遗留问题,市情上的线材种类远远比这个要繁芜。如果只看双TypeC的USB线,那么目前一共有8种在市情上共存。它们分别是:
当然,理论上还存在USB4 Gen2 3A/5A这两种线。但首先在物理上,他们除了emark内写入的信息,跟USB 3.2 Gen2线该当没有任何差异。其次目前也没有对应上市的产品,以是就不算数了。
如果连雷电线都算进来,情形就更繁芜了。
兼容TypeC的雷电线有两代。个中雷电3除了3A/5A电流利过能力的差异之外,还有主被动之分。由于雷电的40G旗子暗记频率太高,就犹如放得太远的视力表,超过一定间隔,就会衰减到无法分辨的程度。
因此主动线缆内部配备了放大器,用来担保旗子暗记经由长间隔传输依然清晰可辨。但这种放大器不支持USB 3旗子暗记,以是主动雷电3线在USB主机上,最高只能支持USB 2.0。
(除非该设备同时支持了 USB4 的雷电3替代模式并连接到了一个雷电设备)
而被动的雷电3线,又分为满速的Gen3线和半速的Gen2线,只有满速线才完备兼容USB4的40G满血模式。因此对USB设备来说,雷电3线缆一共有:主动、被动满速、被动半速/3A、5A,一共6种规格。
雷电4的情形要好一些。最新标准逼迫哀求雷电4线缆和设备完备兼容USB4,而且都是40Gbps满速。因此不论主动被动,都能当作全功能USB线来用,只有3A/5A过电能力的差异而已。
以是全部加起来,一共有:
USB 2.0 3A(常见)USB 2.0 5A(常见)USB 3.2 Gen 1 3A(已淘汰,很难买到)USB 3.2 Gen 1 5A(已淘汰,很难买到)USB 3.2 Gen 2 3A(常见)USB 3.2 Gen 2 5A(常见)USB4 Gen 3 3A(刚发布,没人做,贵得要去世)USB4 Gen 3 5A(刚发布,罕有,贵得要去世)Thunderbolt 3 Active 3A(贵得要去世)Thunderbolt 3 Active 5A(贵得要去世)Thunderbolt 3 Passive 3A(贵得要去世)Thunderbolt 3 Passive 5A(贵得要去世)Thunderbolt 4 3A(贵得要去世)Thunderbolt 4 5A(贵得要去世)一共14种双头TypeC线。而他们在外不雅观上……险些都是一样的。
上面这14种还不包含一些非常分外or扭曲的产品。比如由于实在太长,索性换成了光波导的“雷电光纤线”,和销量该当极少的Gen1/2超长主动线。(这种线基于和雷电3主动线同样的情由,不支持USB4)
这还都是符合规范的产品,还有一些偷工减料的。比如这种双通道模式推出之前涌现的,明明是双头typec,却只有一半线芯的东西。它也不分正反,也可以正常充电和传输高速数据。但是由于线芯数不足,以是不支持3.2 Gen2×2和USB4,也不能拿来投屏。
如果再加上各厂家生产的私有协议快充线,那切实其实就数不过来了。
好了,梳理清楚了USB的传输事理、线材种类,我们终于能回答“TypeC线到底该当怎么挑”这个问题了。
首先大家要明白一点:数据连接这种事跟快充是一样的,都遵照水桶原则。你能跑出的最高速率,取决于你的主机、设备、线(以及如果有的话,拓展坞)三者当中,最拉的那个。
比如说这个银欣的硬盘盒最高速率是20Gbps,用Gen2的线连接到Mac mini 2021这个40G的USB4接口上。由于这个接口不支持Gen2×2,以是就只能跑到10G。不得不说3.2 这个双工真的是孤儿模式,USB4和雷电4都没有逼迫支持,太惨了。
而这个40G接口的雷电3硬盘呢,用雷电线连到一个AMD条记本上……
笑去世,根本读不出来。(注:USB 3.x完备不支持雷电外设,USB4仅逼迫哀求拓展坞兼容雷电,主机和设备不做哀求)
好,TypeC线该当怎么买?四种情形,先说充电。
一句话,2.0的充电线就别买了。虽然它便宜,但买回来也是电子垃圾。它只能兼容PD快充协议,搞根5A的给条记本充电还勉勉强强。对手机来说,它充电慢、传数据也慢,真的没用。
如果你这两年刚换了手机,那你手机的充电头多数都可以充你的条记本电脑。如果送的不能,那就看看原厂最近新出的充电头产品,多数可以,而且功率还都不低。来这么一套原厂的快充套装,才更符合大多数人的需求。
如果是要传输数据,那果酱建议你买线的时候,认准Gen2/10Gbps、100W这两个指标。这种线价格没有贵太多,但充电、数据都是满血。
其余USB 3.2 Gen2×2的产品现在也开始遍及了,硬盘盒、扩展卡的价格都算不贵。支持双通道的产品,在这种线上也能跑满20Gbps。考虑到很多电脑和条记本最高还都只有10Gbps的接口,这种规格的产品就足够用了。有的朋友可能要问连显示器的线怎么选,这个咱们等会儿放到附加题里一起说。
对付这些想要战未来的发热友呢,果酱只能说,再等等。
首先USB4有个特性,那便是所有旧的满芯双TypeC线,都能以20Gbps的半速模式事情。算是个免费的升级福利。
再来呢,USB4目前实在是太罕有了,不足遍及。主机只有苹果的M1产品,配件又基本都是雷电兼容的,全都贵的要去世。等到配件和主机遍及了,全速线的价格自然也就下来了。
现在就把线买好了去等产品?除非你是M1用户,否则大可不必。非要买的话,雷电3被动线可以考虑。价格可能会比USB4被动线要轻微便宜一点,毕竟……卖了好几年了。
如果你财力雄厚,那目前的最佳选择,实在是雷电4的线。不分主被动,兼容性最强。考虑到英特尔这两年买U送雷电,往后说不定还真有用武之地。
只是这个线吧,它真的肉疼。我们这根0.8m的被动雷电4线就要349,2米的主动线高达579,这比刚才那个银欣的20G硬盘盒还贵了。
诶,先别走!
帮人帮到底,送佛送到西。咱再聊一道附加题:线都讲清楚了,怎么能不聊聊另一个TypeC的大坑,转接坞呢?
这个问题相信各位mac用户最受折磨,到底什么样的线或者说转接坞,才能同时支持4K60Hz的屏幕,和高速的USB接口呢?
答案还是得到传输过程里去找。刚才我们说双TypeC是双向8车道,实际上这8车道上不只可以跑USB的车,还可以跑别的旗子暗记,方向也可以换,就跟潮汐车道一样。
这被称为 TypeC的“备用模式”(Alt Mode)。绝大多数C口能输出视频的设备,都是通过DP Alt Mode进行的。在这种模式下,DP旗子暗记可以选择霸占8条车道中的一半或者全部。由于显示旗子暗记只有一个方向,以是每2根旗子暗记线就组成一个DP通道。
这种类似的问题底下果酱常常就看到有人问:USB带宽就这点,怎么可能在一个10Gbps的线上,供应12.54G+10G的拓展能力呢?重点来了:DP跟USB一样,通道数是可配置的。而且不同的版本,单通道能跑到的最大速率也不同。
DP1.2每通道最多5.4Gbps,DP1.3每通道最多8.1Gbps。而4K60帧的带宽需求是12.54Gbps。以是对付DP1.2的设备来说,4K60就须要占满全部8条车道。(实在6条就够了,但DP没有3通道的配置,USB3也没有半双工模式)USB只能走旧的USB2.0通道。而DP1.3及以上的设备,就可以只占一半,把另一半留给单通道模式的高速USB。
以是答案是,这取决于你的屏幕和电脑or转接头所支持的DP版本。如果双方都支持DP1.3或以上,那就可以在4K60的同时保留高速USB接口。如果只有DP1.2,那就只能在4K60+USB 2.0和4K30+USB3.0中二选一。
这反而跟线没太大关系,只假如满芯的“全功能线”就行了。
但这道题对雷电用户来说还有另一种可能性:雷电的DisplayPort over Thunderbolt模式可以将DP数据套在更高速的雷电协议中通报,因而可以不受物理上数据线数量的限定,最多可以建立8条DP通道,乃至可以根据需求,动态调度数据和显示两者的带宽占比。
因此,纵然显示器和主机都只支持DP 1.2,雷电3主机和显示器在这种模式下,依然可以做到一线直通4K60帧和高速数据传输。唯一的缺陷是,跟雷电沾边的产品全都非常贵……
TypeC大一统接口的欲望本来非常空想,可惜由于一些人为和物理限定,变成了现在的混乱局势。高速传输,强劲电力,一线通天下的空想背后,是弘大的线芯数数量、更粗的线径,和日益严苛的屏蔽哀求。
这些反应在产品身上,都是实打实的本钱。全功能线卖的贵、手机电脑基本不附送,大家要用的时候手里都没有,也就很正常了。
但造成混乱最紧张的缘故原由,还是USB-IF在制订标准的时候考虑不周。机器可以通过线材内置的emark芯片,很随意马虎的识别它的规格,可人却弗成。外不雅观和功能不对应,名字又拗口,那当然是谁用谁含糊。
我们也在此发出一个大胆的倡议:USB线能不能规复3.0期间的传统,用注塑舌片或者其它部分的颜色,来标记线和端口的功能呢?这样大家看到颜色一样,插上去就能实现对应的功能,不是很好吗?
好在不论如何,随着USB4和雷电4两个新标准的推进,新设备的带宽和供电能力越来越强,未来的情形肯定会好比今越来越好。希望那个可以一线通所有,而且别太贵的光明未来,可以早日到来。