USB各版本基礎介紹

2023-08-28 19:27:19 來源：面包芯語

1 USB簡介

USB（Universal Seiral Bus，通用串行總線）是連接計算機系統與外部設備的一種串口總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規范，被廣泛地應用于個人計算機和移動設備等信息通訊產品，并擴展至攝影器材、數字電視（機頂盒）、游戲機等其它相關領域。

USB標志及海神

【資料圖】

1.3 USB歷史

USB接口由 Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC及Northern Telecom 等計算機公司和通信公司于1995年聯合制定，經過近30年的發展，逐漸形成了現在的行業標準。

USB已經迭代了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.x幾個版本，最終發展到了現在的USB4；傳輸速率也從最開始的1.5Mbps，大幅提高到了最新的40Gbps！

1.4USB特點

2 USB各版本傳輸標準

USB傳輸標準經歷了USB1.0/USB1.1->USB2.0->USB3.x->USB4.0的演進。每個版本的標志、傳輸速率和理論速度如下圖。

USB 2.0 -> USB 2.0 High-Speed

2.1 USB1.0

1996年1月15日推出USB1.0接口規范不過因為當時支持 USB 的周邊裝置少的可憐，所以主機板商不太把 USB Port 直接設計在主機板上。

2.2 USB1.1

2.3 USB2.0

超高速USB3.0規范于2008年11月17日于USB-IF組織推出。

提供更高的5.0Gbit/s的超高速傳輸速度，并向下兼容低速1.5Mbits/s、全速12Mbit/s和高速480Mbit/s傳輸速率

對外提供供電電壓為5V，最大電流900mA

傳輸線纜最大長度3m

增加了新的電源管理功能，支持待機、睡眠以及暫定模式，更加省電。

新增USB A/V影音傳輸。更適合作為移動設備的輸出接口，尤其是可逆的Type-C。

將供電的最高允許標準提高到了20V/5A，供電100W。

必須使用USB Type-C接口才能達到10Gbps的速度。

第一代 USB 3.1 改名為 USB 3.2 Gen 1 又稱為第一代 USB 3.2，第二代 USB 3.1 改名為 USB 3.2 Gen 2 又稱為第二代 USB 3.2。就這樣，USB 3.1 也消失在了歷史長河。

新發布的 USB 3.2 （傳輸速度 20Gbps），叫做 USB 3.2 Gen 2x2 又稱為雙通道第二代 USB 3.2。之所以想出USB 3.2 Gen2x2這樣的名字，大概是因為它使用了USB Type-C接口的上下兩端全部pin腳，速度得以翻番。

USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2還各自有一個市場推廣命名，分別是SuperSpeed USB、SuperSpeed USB 10Gbps、SuperSpeed USB 20Gbps。

2019 年，USB4 發布，分為兩個版本，一個是 20Gbps，一個是 40Gbps。物理接口形態統一使用 USB Type-C 接口。

最大支持 40Gbps 帶寬

物理接口僅有 USB Type-C 一種

支持動態分配帶寬

可選是否支持 Thunderbolt 3，只有這樣才能達到最大帶寬 40Gbps

需要強制使用 USB-PD 充電協議

為了保證設備兼容性，USB所有協議都向下兼容！這個特點也是USB能廣泛應用的一大原因！

3 USB硬件接口

USB硬件接口版本

3.1 USB Type A/B

USB Type A(左)和USB Type B(右)

USB Type A：該標準一般適用于個人電腦PC中，是應用于最廣泛的接口標準

USB Type B：一般用于3.5寸移動硬盤、以及打印機、顯示器等連接。

3.2 USB Mini A/B

MiniUSB Type A(左)和Mini USB Type B(右)

微型USB接口，適用于移動設備

Micro USB口是USB 2.0標準的一個便攜版本，Mini USB的下一代規格，比早期部分手機使用的Mini USB接口更小。上一代我們的手機的充電接口就是Micro USB接口。

USB Type C接口

又稱 USB-C，作為新一代通用接口，集成 USB 數據、PD 充電、音視頻顯示輸出等功能，有望成為市場的統一接口。它是隨著 USB 3.1 （這里特指 USB 3.1 Gen2，現名：USB 3.2 Gen 2，下同）標準被提出來的。

USB4 只有 USB Type-C 一種物理接口。在傳輸鏈路上 USB4 分出了不同「隧道」來傳輸數據，并且能「動態分配帶寬」，根據每條「隧道」的實時情況，動態調整每一部分的帶寬。目前支持：數據傳輸（USB 3.2 隧道）、視頻傳輸（DisplayPort 1.4a 隧道）、可選隧道（PCI-E 隧道）三種。

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USB各版本基礎介紹

2 USB各版本傳輸標準

2.1 USB1.0

1996年1月15日推出USB1.0接口規范不過因為當時支持 USB 的周邊裝置少的可憐，所以主機板商不太把 USB Port 直接設計在主機板上。

2.2 USB1.1

2.3 USB2.0

3 USB硬件接口

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