USB-C:有史以来最不标准的标准

作者: Paul McLellan,Cadence楷登PCB及封装资源中心

USB4 2.0 版本已经发布。此前,Cadence网站中的一篇文章中写道:

USB Promoter Group 宣布即将发布 USB4 2.0 版规范,它将使 USB Type-C 数据线和连接器的传输速度达到 80Gbps。

与此同时,欧盟委员会已经决定,USB-C 连接器将成为所有设备的统一标准。最值得注意的是,这意味着未来的 iPhone 手机也将配备 USB-C 接口。

到 2024 年底,所有在欧盟销售的手机、平板电脑和相机都必须配备一个 USB Type-C 充电端口。从 2026 年春季开始,这项要求将扩展到笔记本电脑。周二的欧盟会议以 602 票赞成、13 票反对和 8 票弃权通过了这项新法律,旨在帮助欧盟减少电子垃圾,并允许消费者做出更多支持可持续发展的选择。

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每个人的家里都肯定有一两根 USB-C 数据线。毕竟,USB-C 标准是在 2014 年敲定的,已经有近十年的发展历史。而最新的USB4解决方案的关键特征包括:

高达 80Gbps 的传输速度,基于新的物理层架构,使用现有的 40Gbps USB Type-C 无源数据线和新定义的 80Gbps USB Type-C 有源数据线。

因此,USB-C 定义了连接器。但该协议是单独定义的(和刚刚宣布的 USB4 2.0 版本一样)。事实上,USB 实施者论坛(USB-IF,USB Implementers' Forum)在首次定义 USB-C 标准时就不遗余力地试图强调这一点:

  • USB Type-C 不是 USB 3.2

    USB Type-C 数据线和连接器规范是对 USB 3.2 规范的补充,但是 USB Type-C 不是 USB 3.2。这两个术语不能互换。

  • USB Type-C 不是 USB Power Delivery

    USB Power Delivery 是一种协议/硬件解决方案,可将 USB 供电能力提高到 100W。这两个术语不能互换。

  • 如果一个产品具有 USB Type-C 接口,它不一定支持 USB Power Delivery 和/或 USB 3.2

    设备制造商可以选择支持 USB Power Delivery 和/或 USB 3.2 性能,但对于 USB Type-C 产品来说,这不是必须的。

因此,USB-C 标准实际上唯一可以保证的是,USB-C 连接器可以连接设备。直到最近,我们的办公室里才拥有了一个带有 USB-C 接口的显示器,这个接口既能供电(所以不需要使用单独的电源),也能向显示器传输数据。它还可以像普通 USB 那样传输信号,所以也可以连接有线键盘和有线鼠标。如果使用苹果公司的无线键盘,那么指纹识别也可以使用,苹果公司的无线鼠标充电口在底座上,所以不能在充电时使用鼠标。

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在 Amazon 网上商城,最便宜的 USB-C 数据线是 6.99 美元两条,即每条 3.5 美元。但谁知道它支持的数据速率是多少?商家说它支持 60W 的快速充电,但 USB 3.2 及更新的标准支持 100W——如果把它插到 100W 的设备上,它会不会熔化?因此,保险起见,最好买一条这样的数据线:

40Gb/s 数据传输,100W 电源充电

但这种数据线的价格是 24 美元,大约是前一种的七倍。而 40Gb/s 的数据线据称将支持最近推出的 USB4 第二版,并以 80Gb/s 的速度运行。我们甚至可以在 Amazon 上以 60 美元的价格买到这种数据线,与 110 美元的官方标价相比,优惠了 46%。

更糟糕的是,这些数据线都没有标记或颜色编码或任何类似的东西。它们都可以插入任何 USB-C 接口,但它们的规格各不相同。这就好像当局决定,我们应该用同一个电源插座来连接各种设备,不管它是 120V 还是 240V,无论插座的另一头连接的是电灯,还是烘干机。