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      USB 4即將推出,很多人還是搞不明白USB 3.x及Gen 1、Gen 2 和 Gen 2x2

      2022-09-23 12:59:17 來源:EETOP

      來源:EETOP編譯自tomshardware

      原文:https://www.tomshardware.com/news/usb-3-2-explained

      雖然 USB 4 可能是最新和最快的一代,但 PC 和外圍設備上最常見的 USB 端口在版本號中都有“3”,特別是 USB 3.2 或 USB 3.1 甚至 3.0。在查看規格表時,您還會看到 USB 3.2 或 3.1 之后的代號,例如,有 USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2 甚至 USB 3.2 Gen 2x2。然而,一些不同版本號的端口實際上具有相同的速度!迷茫了嗎?

      幸運的是,當您克服了所有令人困惑的小數和代數時,很容易確定您可以從 USB 端口、電纜和設備中獲得什么樣的速度。您只需要知道我們在下面概述的術語。 
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      USB 3.2 與 USB 3.1 和 USB 3.0:有什么區別?

      版本號令人困惑且意義不大,因為 USB 3.0、USB 3.1 Gen 1 和 USB 3.2 Gen 1 都可以互換并以 5 Gbps 運行,而 USB 3.1 Gen 2 和 USB 3.2 Gen 2 相同,以 10 Gbps 運行. 

      事實上,創建標準的 USB-IF多次告訴我們,它希望制造商根本不使用這些版本號,而是將他們的產品列為 SuperSpeed、SuperSpeed 10 Gbps 或 SuperSpeed 20 Gbps 或僅 USB 5Gbps、USB 10 Gbps 和 USB 20 Gbps。 

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      如果您是供應商并為您的產品付費以獲得 USB-IF 的正式認證,許多供應商會跳過這一點,該組織甚至有一組徽標希望您使用。
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      然而,盡管 USB-IF 的愿望,我們仍然看到大多數 PC 供應商將他們的端口列為 USB 3.2 或 USB 3.1,而不必告訴您對它們有什么期望。規格表甚至可能沒有列出代號,但如果沒有,您應該假設它是 Gen 1 (5 Gbps)。
      不同的 USB 3.x 版本號之所以存在,純粹是因為該數字隨著速度的每一次進步而不斷迭代。2008 年,USB 3.0 標準推出,使 USB 達到 5 Gbps,與 USB 2.0 的 480 Mbps 速度相比有了巨大飛躍,多年來一直是 USB 所能達到的速度。事實上,即使在今天,絕大多數 USB 端口和產品都不會超過 5 Gbps,您也不需要它們。許多外圍設備甚至不需要超越 USB 2.0。
      2013 年,USB-IF 宣布將 USB 提高到 10 Gbps,并在此過程中更改了所有 USB 3.x 產品的版本號。所以 USB 3.0 (5 Gbps) 變成了 USB 3.1 Gen 1,而新的 10 Gbps 速度變成了 USB 3.1 Gen 2。
      2017 年,該組織為 USB 3.x 設備推出了 20 Gbps 的速度。為了紀念新的速度,所有速度的版本號都發生了變化,因此 5 Gbps 速度變為 USB 3.2 Gen 1,10 Gbps 速度變為 USB 3.2 Gen 2,20 Gbps 速度變為 USB 3.2 Gen 2x2。 
      20 Gbps 速度稱為 USB 3.2 Gen 2x2,因為它使用兩個 10 Gbps 通道為您提供 20 Gbps 速度。如果他們稱它為 USB 3.2 Gen 3 會不會更容易混淆?誰知道?
      還有一個使用較少的版本,稱為 USB 3.2 Gen 1x2,它為 10 Gbps,與 USB 3.2 Gen 2 幾乎相同。不同之處在于,雖然 USB 3.2 Gen 2 有一個單一的 10 Gbps 數據通道,但 USB 3.2 Gen 1x2 使用兩條 5 Gbps 通道以達到 10 Gbps 的總速率。作為最終用戶,這對您來說并不重要,但您可能會看到 USB 3.2 Gen 1x2 術語。

      USB 3.2 和 USB 3.1 使用什么樣的連接器?

      5 Gbps 和 10 Gbps 速度均適用于 USB Type-A 或 USB Type-C 連接器。USB Type-A 端口具有只能以一種方式插入的傳統矩形連接器。USB Type-C 端口更小,呈橢圓形且可反轉。盡管 USB Type-C在筆記本電腦和手機上極為常見,但許多現代臺式機甚至都沒有配備一個 USB Type-C端口。
      雖然不是很常見,但您也會發現帶有 B 型連接器的 USB 3.x 電纜,這種方形連接器主要用于連接打印機和 USB 集線器。
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      還有一些 SuperSpeed 微型 USB 連接器。但是,這些 SuperSpeed B 型和微型 USB 連接器比常規 B 型和微型連接器大,因此不向后兼容。
      因此,如果您想知道端口需要什么樣的電線或適配器,單獨的版本號不會告訴您這一點。USB 3.2 Gen 1 或 USB 3.2 Gen 2 端口或 USB 3.1 等效端口可以具有任一類型的連接器。
      但是,如果您使用的是 USB 3.2 Gen 2x2 (20 Gbps),那么您肯定會使用 USB Type-C。A 型端口的上限為 10 Gbps。此外,雖然很少見,但 USB 3.2 Gen 1x2(也是 10 Gbps)只能使用 Type-C。

      USB 3.2 / USB 3.1 端口有哪些顏色?

      USB-IF 不要求 USB 端口必須是任何特定顏色。但是,藍色端口通常為 5 Gbps,這意味著它是 SuperSpeed USB(又名 USB 3.2 Gen 1、USB 3.1 Gen 1 或 USB 3.0)。一些制造商現在使用紅色 USB 端口來包括 SuperSpeed 10 Gbps USB(又名 USB 3.2 Gen 2 或 USB 3.1 Gen 2)。
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      但是,端口也可能只是黑色,這根本不表示任何東西。確定速度的最佳選擇是查看任何設備的規格表,無論是 USB HUB、SSD 還是主板。

      USB 3.2 / USB 3.1 需要什么電纜?

      與所有 USB 一樣,USB 3.2 和 USB 3.1 向后兼容舊的 USB 標準。因此,如果您使用 USB 2.0 設備或電纜并將其插入 USB 3.2 端口,您將獲得連接,但速度為鏈中最慢的鏈接(在本例中為 480 Mbps)。 
      如果您有 USB 3.2 Gen 2 端口并希望利用其 10 Gbps 的速度,請尋找支持 10 Gbps 的電纜(它可以是 USB 3.2 Gen 2 或 USB 3.1 Gen 2)和具有相同功能的外圍設備。如果您想獲得 20 Gbps 的速度,所有三個部分:端口、外圍設備和電纜,都必須支持該速度。

      我可以使用 USB 3.2 或 USB 3.1 做什么?

      USB 3.2 Gen 1 和 USB 3.1 Gen 1 以高達 5 Gbps 的速度運行,這本身就超過了大多數外圍設備本身所需的速度。有線鼠標和鍵盤,即使是具有高輪詢率的鼠標和鍵盤,甚至都不會超出 USB 2.0 的 480 Mbps 限制。但是,一些最好的網絡攝像頭需要 USB 3.2 / 3.1 / 3.0 連接,尤其是當它們以 2K 或 4K 分辨率提供 30 fps 時。
      如果您使用的是 USB HUB,則至少需要 5 Gbps 的連接,因為連接到該集線器的所有外圍設備都將共享該帶寬。因此,如果您將鼠標、鍵盤和網絡攝像頭都插入同一個集線器,它們肯定至少需要 USB 3.2 Gen 1 / USB 3.1 Gen 1 提供的 5 Gbps。
      使用DisplayLink 技術(允許您的計算機通過標準 USB Type-A端口輸出視頻)的顯示器或擴展塢通常需要 5 Gbps 的速度。 
      最后,也許也是最重要的一點,外部 SSD 和硬盤驅動器至少需要 USB 3.2 / 3.1 / 3.0 的速度。最快的外部 SSD 或 SSD 機箱可以在 USB 3.2 Gen 2 (10 Gbps) 或 USB 3.2 Gen 2x2 (20 Gbps) 下運行,盡管 10 Gbps 的速度更為常見且更便宜。 

      USB 3.2 和 USB 3.1 提供多少功率?

      USB 3.2 / USB 3.1 / USB 3.0 標準僅指定為 5 伏和 900 毫安,總功率為 4.5 瓦,非常不起眼。這比 USB 2.0 更好,它的上限為 2.5 瓦,但不足以快速為現代智能手機或平板電腦充電。還要考慮到 4.5 瓦是最大值,因此筆記本電腦或臺式機上的單個 USB 3.2、Type-A 端口甚至可能無法提供那么多。

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      但重要的是要記住,端口支持的充電標準和 USB 版本號不一定相關。許多充電器和集線器使用不同的充電標準,使其遠高于 USB 2.0 或 USB 3. 限制。那些使用 USB 電池充電 (USB BC) 的設備可以通過 Type-A 端口提供高達 7.5 瓦的功率。還有第三方標準,如高通快速充電,達到 18 瓦及以上。 

      如果您使用 USB Type-C電纜和端口,充電器/主機設備可以支持 USB 供電 (USB PD),在某些情況下可以高達 240 瓦。但瓦數與數據速度無關,因為 USB 2.0 端口可以供電,而 USB 3.2 端口可能沒有。

      視頻如何使用 USB 3.2 / USB 3.1

      從技術上講,USB 3.2 和 USB 3.1 本身都不能傳輸視頻。使用DisplayLink 技術,可以將視頻轉換并壓縮為 USB 數據,然后發送到專門啟用的集線器或便攜式監視器。然而,如今很少有人使用DisplayLink 設備。

      許多最好的超極本最好的顯卡都有支持“alt 模式”的 USB Type-C 端口,這意味著 USB 電纜和端口可以使用不屬于 USB 規范的協議傳輸數據。在許多情況下,該協議是 DisplayPort 1.2、1.3 或 1.4,然后可以將您的計算機連接到顯示器或電視。但是,僅僅因為端口支持 USB 3.2 甚至 USB 3.2 Gen 2x2 并不意味著它一定支持 alt 模式。

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