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1 USB简介
USB大家想必并不陌生，但是你知道USB是从何而来的吗？USB都有哪些版本？USB将来会统一变成什么样？带着这些问题，硬件花园梳理出各个USB版本的不同与特点，主要体现在硬件接口、传输速率。关注我，回复USB，领取USB技术资料。1.1 什么是USBUSB（Universal Seiral Bus，通用串行总线）是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人计算机和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。
USB标志及海神
1.2 USB标志含义咦？怎么上图右下角还有个希腊神话的海神波塞冬？原来USB标志的设计灵感是来源于海神的武器「三叉戟」，一支强有力的三齿鱼叉。就像海神的三叉戟象征着力量一样，USB三叉戟同样象征着与USB相关的技术强大有力！不过，设计成鱼叉的形状，可能暗示人们拿着自己的USB设备到处乱插（叉）。设计师又对三叉戟的三根尖齿进行了修改，将左右两根的三角形分别改成了圆形和正方形。箭头表示串行数据，即构成所有信息的位（1和0）；圆圈代表5V，即USB工作的电压；正方形代表接地电压。这三个不同的形状也意味着，各种不同的外部设备都可以使用USB这一标准进行连接。现在这个图标可以在各类USB线缆的接头及设备插座上看到。1.3 USB历史
USB接口由 Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC及Northern Telecom 等计算机公司和通信公司于1995年联合制定，经过近30年的发展，逐渐形成了现在的行业标准。
USB已经迭代了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.x几个版本，最终发展到了现在的USB4；传输速率也从最开始的1.5Mbps，大幅提高到了最新的40Gbps！
1.4 USB特点
USB 具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电、协议向下兼容等优点，可以连接键盘、鼠标、大容量存储设备等多种外设，该接口也被广泛用于智能 手机中。2 USB各版本传输标准USB传输标准经历了USB1.0/USB1.1->USB2.0->USB3.x->USB4.0的演进。每个版本的标志、传输速率和理论速度如下图。
- USB 1.0 -> USB 2.0 Low-Speed
- USB 1.1 -> USB 2.0 Full-Speed
USB 2.0 -> USB 2.0 High-Speed
- USB 3.0 -> USB 3.1 Gen1 -> USB 3.2 Gen1
- USB 3.1 -> USB 3.1 Gen2 -> USB 3.2 Gen2x1
- USB 3.2 -> USB 3.2 Gen2x2
- USB 4 -> USB 4 Gen3x2
- 规定低速传输速率为1.5Mbit/s
- 对外提供供电电压为5V，最大电流500mA
- 一般适用于鼠标、键盘等低速HID设备。
- 支持热插
- USB1.1规定了全速传输速率为12Mbit/s,并兼容USB1.0的1.5Mbit/s
- 传输线缆最大长度3m
- 对外提供供电电压为5V，最大电流500mA
- 一般适用于鼠标、键盘、U盘，光驱等。
- 一个USB接口理论上可以支持127个设备。
- 具备480Mbit/s的高速传输速率，向下兼容低速1.5Mbit/s和全速12Mit/s
- 传输线缆最大长度5m
- 对外提供供电电压为5V，最大电流500mA
- 通过HUB级联的方式，一个USB接口理论上可以扩展127个USB设备
- 支持 4种传输方式：控制传输、中断传输、同步传输和块传输。
超高速USB3.0规范于2025-08-04于USB-IF组织推出。
提供更高的5.0Gbit/s的超高速传输速度，并向下兼容低速1.5Mbits/s、全速12Mbit/s和高速480Mbit/s传输速率
对外提供供电电压为5V，最大电流900mA
传输线缆最大长度3m
增加了新的电源管理功能，支持待机、睡眠以及暂定模式，更加省电。
- 全双工通讯。
- 速度翻番至10Gbps
新增USB A/V影音传输。更适合作为移动设备的输出接口，尤其是可逆的Type-C。
将供电的最高允许标准提高到了20V/5A，供电100W。
必须使用USB Type-C接口才能达到10Gbps的速度。
第一代 USB 3.1 改名为 USB 3.2 Gen 1 又称为第一代 USB 3.2，第二代 USB 3.1 改名为 USB 3.2 Gen 2 又称为第二代 USB 3.2。就这样，USB 3.1 也消失在了历史长河。
新发布的 USB 3.2 （传输速度 20Gbps），叫做 USB 3.2 Gen 2x2 又称为双通道第二代 USB 3.2。之所以想出USB 3.2 Gen2x2这样的名字，大概是因为它使用了USB Type-C接口的上下两端全部pin脚，速度得以翻番。
USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2还各自有一个市场推广命名，分别是SuperSpeed USB、SuperSpeed USB 10Gbps、SuperSpeed USB 20Gbps。
2019 年，USB4 发布，分为两个版本，一个是 20Gbps，一个是 40Gbps。物理接口形态统一使用 USB Type-C 接口。
最大支持 40Gbps 带宽
物理接口仅有 USB Type-C 一种
支持动态分配带宽
可选是否支持 Thunderbolt 3，只有这样才能达到最大带宽 40Gbps
需要强制使用 USB-PD 充电协议
为了保证设备兼容性，USB所有协议都向下兼容！这个特点也是USB能广泛应用的一大原因！
3 USB硬件接口前面说的 USB 2.0、USB 3.1、USB 3.2、USB4 指的都是传输标准，需要依赖于物理接口才能实现传输数据、充电等功能。USB硬件接口版本如下图：
USB硬件接口版本
USB硬件接口在USB3.2 Gen2x1以前的版本，基本上都存在TypeA/B 、Mini、Micro版本。Mini和Micro版本的出现能够更好地应对轻薄类、移动类产品的应用场景。在USB Type-C横空出世，解决掉“正反插”的世纪性难题之后，USB将逐步统一到USB Type-C接口上。
3.1 USB Type A/B
USB Type A(左)和USB Type B(右)
USB Type A：该标准一般适用于个人电脑PC中，是应用于最广泛的接口标准
USB Type B：一般用于3.5寸移动硬盘、以及打印机、显示器等连接。
3.2 USB Mini A/B
Mini USB Type A(左)和Mini USB Type B(右)
一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器以及移动硬盘等移动设备。3.3 USB Micro A/B
微型USB接口，适用于移动设备
Micro USB口是USB 2.0标准的一个便携版本，Mini USB的下一代规格，比早期部分手机使用的Mini USB接口更小。上一代我们的手机的充电接口就是Micro USB接口。
3.4 USB3.1 Type C
USB Type C接口
又称 USB-C，作为新一代通用接口，集成 USB 数据、PD 充电、音视频显示输出等功能，有望成为市场的统一接口。它是随着 USB 3.1 （这里特指 USB 3.1 Gen2，现名：USB 3.2 Gen 2，下同）标准被提出来的。
USB4 只有 USB Type-C 一种物理接口。在传输链路上 USB4 分出了不同「隧道」来传输数据，并且能「动态分配带宽」，根据每条「隧道」的实时情况，动态调整每一部分的带宽。目前支持：数据传输（USB 3.2 隧道）、视频传输（DisplayPort 1.4a 隧道）、可选隧道（PCI-E 隧道）三种。
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