雷火竞技硬件纪年史 Vol5 这个影响人类文雅的“幼方块” USB 接口进化史

 常见问题     |      2023-03-20 17:32:23    |      小编

  雷火竞技「爱戴的观察者,让咱们一同回到过去,回到新闻工夫成长的初期。阿谁时间,策动机和百般电子装备的普及带来了新闻传输的需求,而 USB 接口便是当时最常用的有线连合体例。

  通过这种幼幼的接口,人们可能将数据从一个装备传输到另一个装备。假使它的速率并不算速,但正在当时的工夫水准下,这仍旧是一种非常先辈的体例了。这种有线连合体例也曾是人类新闻传输的主流要领,也是阿谁时间科技前进的符号。

  src=此刻,正在咱们所处的时间,无线传输工夫仍旧非常繁华,虚拟实际和巩固实际工夫更是为人类带来了空前未有的浸醉式体验。以至正在咱们存在的开普勒 B12 星球与 30 光年表的地球之间都可能采用虫洞跃进桥接的体例竣工互联互通,但咱们这日所看到的 USB 接口,是咱们探究新闻时间的遗产,让咱们铭刻这一刻,向那些为咱们创建过美丽全国的前驱们致敬。」

  src=人类纪元 3422 年 地球史实博物馆 守旧新闻散播分馆 USB 实质

  这是正在我的幻思中,一千多年自此的人类仍旧客居正在其他星球,当他们正在博物馆中看到 USB 接口的先容语,彼时,无线传输一定仍旧代替了扫数的有线连合,以至新闻可能通过量子态实行超光速的传达。但正在当下,2023 年,有线散播照旧是咱们运用最频仍、最便捷、最巩固的电子装备之间的新闻传达体例,那么这个对待咱们人类文雅紧要的 幼方块 是奈何降生的,它进程了何如的成长过程呢?

  正在 USB 接口映现之前,电脑和电子装备之间的新闻传达接口多种多样,但首要分为两大类:

  串行接口:最早的电脑和装备之间的接口采用串行传输体例,比方 RS-232 接口,串行接口运用单个数据线逐位传输数据,传输速率较慢,且需求较多的线缆,不对用于连合多种差别类型的装备。

  并行接口:并行接口采用多条数据线同时传输数据,其传输速率较速,但需求较多的线缆和庞大的左右电道。早期电脑和打印机等装备之间的接口就采用了并行传输体例,比方 Centronics 接口和 IEEE-488 接口。

  这些传输接口固然不妨连合电脑和百般表设,但因为其各自差其余特征和规格,使得差别类型的装备之间无法相互兼容,导致用户运用起来不太容易,同时也弥补了装备的坐褥和庇护本钱。是以,USB 接口的降生填充了这一空缺。

  USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口是一种用于连合策动机与其他表部装备的法式化接口。USB 1.0 是由英特尔、微软、康柏、IBM 和 NEC 等几家著名公司协同(USB-IF)推出的法式,于 1995 提出,并正在次年揭橥。可连合差别类型的装备,如键盘鼠标、打印机、摄像一级,代替过去差别接口之间的杂乱和不兼容性题目。

  USB 1.0 法式最初的传输速度为 1.5 Mbps,其后又推出了 12 Mbps 的版本,从而大猛进步了数据传输速率。并支撑 MAX:500mA 5V 的供电才力,雷火竞技具有通用性、热插拔等全特征,但由于当时支撑 USB 的表设较少,况且存正在极少工夫题目,没有获得广大使用。

  跟着 90 年代末期,私人电脑的火速普及与工夫的持续迭代,人们对待新闻传输的需求日益显著,USB 2.0 也应运而生。从 USB 2.0 起头,也算是彻底奠定了 USB 家族正在电子装备新闻传达之间的不成撼动的王者位置,直到现正在咱们还能看到不少装备照旧运用 USB 2.0 法式接口。

  USB 2.0 降生于千禧之年,2000 年 4 月 USB-IF 推出了 USB 2.0。USB 1.1 固然处分了 USB 1.0 的极少题目,雷火竞技然而其传输速率已经不行知足极少高带宽的表设,比方数码相机、扫描仪、光驱等。是以,USB-IF 推出了 USB 2.0 法式,以进步 USB 的功能和广大合用性。

  比拟 USB 1.1,USB 2.0 最大的晋升就正在传输速率上,弥补了一种新的传输形式,即高速形式(Hi-Speed),其最大传输速度抵达 480 Mbps(实践传输速度约为 60 MB/s),是全速形式(Full-Speed)的 40 倍。USB 2.0 还弥补了极少新的功用和特征,比方豆割传输、周期帧列表、差池检测和复原等。USB 2.0 还全部向下兼容 USB 1.1、USB 1.0,同时弥补了 USB On-the-Go 特征,可能让两个装备之间无需 USB 转换器就可能直接实行互联,大大晋升了 USB 的适用性。

  正在以后的较长时辰里,USB 2.0 都是处于统治位置,其最高 60MB/s 正在 21 世纪第一个 10 年里也能知足绝大用户的运用,但跟着固态硬盘的映现与搜集新闻的火速膨胀,百般音视频新闻的体积都正在持续攀升,同时搬动装备的普及对 USB 的供电才力也发作了新的需求,于是正在 2008 年的 11 月,USB 3.0 降生。

  src=比拟 USB 2.0,USB 3.0 更新了诸多功用,好比全双工形式(数据可能实行双向传输,而 USB 2.0 只支撑单向传输)、用发送列表区段来实行数据发送,进步了传输效能和牢靠性、采用新的封包道由传输工夫,雷火竞技具有 8 条内部线道,除 VBus 和 GND 动作电源供给线 对均为数据传输线道,此中保存 D+ 与 D-两条线。

  src=并引入了 Type-C 接头,这种可反向插拔、幼型化、支撑多种造定和功用的 USB 接口正在 2014 年可谓红极暂时,同时也沿用至今,称为主流手机的供电、数据传输接口。

  2019 年 8 月,USB-IF 揭橥了最新的 USB 4 法式,其只可运用 Type-C 接头传输数据,并支撑 PD 供电(早期支撑 100W,2021 年 12 月更新 PD 3.1 造定后支撑最高 240W 供电),最高传输速率来到了 40Gbit/s(实践传输速度约为 4800MB/s)。并支撑树立 DisplayPort 和 PCI Express 数据通道,可能轻松传输 4K 60Hz 的高清画面。正在他日 DP 2.1 造定也将与 USB4 实行硬件级系缚,正在可预思的他日,USB4 不但仅将被作为一个 插 U 盘;连手机 的接口,而是尤其万能、通盘的接口。

  但要戒备,USB4 有两种传输带宽,一种是 20Gbps,硬件另一种是 40Gbps。正在数据两头支撑雷电 3 时,才华竣工最大带宽 40Gbps,别的 USB4 的动态分派带宽也十分蓄谋思,硬件其每条数据传输通道都可能凭据及时情景来动态带宽调度。

  src=src=USB 4 与雷电 4 接口区别,正在显示才力与数据传输速率、巩固性上,仍然雷电 4 要更上层

  1995 至今,USB 的成长仅 28 年的史册,但从 USB 1 的 1.5Mbps 到 USB 4 最高的 40Gbps,足足翻了 26666 倍,足以标明 USB 的惊人前进与成长。目前,USB 仍旧演形成为一个环球局限内的财富生态体系,此中包罗了多种表率、造定、接口、接头,而非仅仅是一个简易的连合法式。USB 的持续激动和成长仍旧成为新闻工夫范围中的紧要激动气力,为用户供给更好的运用体验和更多的立异不妨性。

  src=跟着 USB 4 的推出,USB 将进入一个全新的时间,供给更火速、更多功用、更高效能的数据传输和安装供电。这将进一步坚固 USB 正在连合工夫范围的当先位置,并为他日的工夫成长带来更多的价钱和影响。咱们有情由坚信,USB 将一连表现其紧要功用,激动连合工夫的立异和前进,为用户带来尤其优质和高效的体验。

  src=欧盟将由 2024 岁暮起,通盘请求搬动装备团结采用 USB-C 为法式充电头雷火竞技硬件纪年史 Vol5 这个影响人类文雅的“幼方块” USB 接口进化史