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usb type c接口以及USB 3.1標準的到來(lái),理應為消費者提供更多便利。然而就目前來(lái)看,似乎這些新標準非但沒(méi)有為消費者提供了更好的使用體驗,反而帶來(lái)了諸多隱患。Google的工程師Benson Leung最近就發(fā)現,市場(chǎng)上為數不少的USB-C數據線(xiàn)并沒(méi)有完全符合最新的USB規范標準。
那么,就讓我們一起理清頭緒,看看新技術(shù)的規范標準到底是怎樣的。
標準的相關(guān)定義
首先,我們應該明確的是,雖然在一些網(wǎng)站或是產(chǎn)品介紹中,USB-C和USB 3.1經(jīng)常會(huì )一起出現,但實(shí)際上USB-C并不等同于USB 3.1。
USB 3.1是一個(gè)行業(yè)標準,該標準由英特爾等大公司發(fā)起。USB 3.1最大的特點(diǎn)就是數據傳輸極為迅速,理論上速度可以達到10Gbps。而usb type c則是一種連接器的規范,由type c插頭和type c插座組成。
在最新的USB 3.1標準中,有三種接口樣式,一個(gè)是Type-A(即Standard-A,傳統計算機上最常見(jiàn)的USB接口樣式),一個(gè)是Type-B(既Micro-B,目前主流Android智能手機使用的接口樣式),另外一個(gè)就是Type-C(即上面提到的全新設計的接口樣式)。
那么我們應該就能很容易理解了。雖然usb type c是基于USB 3.1進(jìn)行設計的,但這并不意味著(zhù)使用這種連接方式的設備就一定都是支持USB 3.1標準的;而與我們所想的正相反的是,對于較為老舊的USB 3.0 Type-A接口的設備來(lái)說(shuō),卻是能夠兼容USB 3.1標準的。
那么為什么有些設備使用了不兼容USB 3.1標準的usb type c接口呢?這么做的意義何在呢?沒(méi)錯,就是為了方便——因為USB-C接口和蘋(píng)果的Lightning接口一樣,沒(méi)有正反面之分,直接插進(jìn)去就對了,舒服過(guò)癮夠痛快。
還有一個(gè)值得一提的是,每一代USB標準的更新除了帶來(lái)數據傳輸速度的加快以外還會(huì )有擴展性的加強、電流傳輸速率的加快等內部技術(shù)的更新。
最初的USB標準由于并不具備電力供應能力,因此USB 1.0及2.0的供電功率僅為2.5w(0.5A/5v)。雖然這足以為手機等小型電子設備供電,但是對于移動(dòng)硬盤(pán)這種設備來(lái)說(shuō),顯然遠遠不夠。而且即便是為手機充電,就現在而言2.5w也顯得不是那么的充沛。而USB 3.0就因此應運而生,它的供電功率可達4.5w(0.9a/5v)。usb type c 1.1規范也帶有自己的供電運行模式,在該規范下usb type c接口能夠用于快速充電。
作為供電標準的一部分,新的電源管理系統介紹了采用了新的雙向數據信道所需的供電水平。這是為了確保其與傳統設備的兼容性,并減少因不符合要求的數據線(xiàn)而導致的設備損壞。
我們可以來(lái)看一下USB基礎規范的對比圖:
USB 3.0和3.1之間的主要區別就是:3.1支持高達兩倍于3.0的峰值數據傳輸速率。大多數設備都有可能會(huì )直接跳到3.1,而開(kāi)發(fā)者的任務(wù)就是確保他們的設備能夠支持這兩種最新的標準,同時(shí)確保其設備的向下兼容性。
但是,當談及到傳輸速率時(shí),我們必須要從整體來(lái)去看待,因為這就和木桶定律一樣,其中的任何一環(huán)沒(méi)有達到標準都會(huì )直接影響到最終的速率。例如,把USB 3.1設備插到usb 2.0接口上就會(huì )把傳輸速率限制在480 Mbps。而在實(shí)際應用中,硬件同樣會(huì )嚴重制約你的傳輸速率,比如硬盤(pán)本身。
所以我們可以簡(jiǎn)單理解為:USB-C指的是雙向的連接類(lèi)型,而像“3.1”這樣的版本號指的是數據傳輸速度和其他規格,例如接口或是數據線(xiàn)的規格。然而,這兩者無(wú)論哪個(gè)都沒(méi)有嚴格界定USB供電規范或是峰值電流規范,而且關(guān)于設備或數據線(xiàn)的兼容性也并未加以強調。
所以,這就產(chǎn)生了許多潛在的隱患,而這種不確定的表述是十分危險的。而其中的部分原因就是這些人在制定標準的時(shí)候試圖在能夠兼容舊設備的基礎上推進(jìn)新技術(shù)。希望這個(gè)表格能夠幫助廠(chǎng)商詳細了解不同版本的供電標準,能夠生產(chǎn)出符合行業(yè)標準的產(chǎn)品。而這既是對其產(chǎn)品的負責,也是對使用者的負責。
數據線(xiàn)的好與壞如何分辨
好吧,如果你還在耐心的繼續看這篇文章,我們就可以開(kāi)始談一些和這些標準有關(guān)的切合我們生活的一些事情了。讓我們來(lái)揭露一下關(guān)于數據線(xiàn)和連接器的那點(diǎn)事。
對于那些使用USB來(lái)供電的設備,其電流是通過(guò)連接器的CC引腳來(lái)實(shí)現的,這在新的2.0標準中有詳細介紹。這種充電器和設備之間的電流交換,能夠提供高達100W的功率,在最極端的情況下,電流最高可達到5A/20V。這個(gè)模式最有可能被筆記本電腦或其他更耗電的設備所使用,因為它能夠支持更高的電壓模式。
那么重點(diǎn)來(lái)了。在連接器中,微控制器之間的信號交換能夠按需提供正確的電壓和電流設置,而如果這些微控制器之間沒(méi)有信號交換的話(huà)就意味著(zhù)這些高功率模式將不能被激活,但仍能夠匹配使用所有的低功耗模式。這就意味著(zhù)如果僅是在較低的功率下使用,如只是作為智能手機等設備的數據線(xiàn)的話(huà),就可以去掉這些額外的技術(shù)成本。
對基本的USB-C 1.0、1.1版本而言,5V的設備可以最高提供3A的電流而無(wú)需使用USB PD。和它們相比,通過(guò)CC引腳的電流電壓被提高到了5V,當開(kāi)始通電后該數值將被持續監測,以確定電流符合設備所要求的輸出功率。電流的大小是由上拉電阻器Rp來(lái)控制的,通過(guò)這一元件可以把電流設置為特定的值,如0.9A、1.5A或3A。
對于USB-C to USB-C的連接而言,因為端口都是在同一標準建造的,所以這些較高的電流模式是可以承受的,而這就是我們常說(shuō)的快速充電功能。然而,最近卻傳出了有關(guān)傳統適配器數據線(xiàn)的很多的問(wèn)題,產(chǎn)生這些問(wèn)題的主要原因就是這些人把配有usb type c接口的新型手機或是筆記本電腦插上了一個(gè)Type-A型的PC端口或充電器。
我們并不是擔心這樣做所帶來(lái)的充電速度的問(wèn)題,而是擔心設備之間的電流傳輸功率。由于usb type c標準明確規定了能夠提供較高功率的電流傳輸但卻不能在高功率下兼容舊的Type-B或其他標準連接器,所以,其實(shí)數據線(xiàn)的制造商都應該使用CC連接器以及Rp電阻,以確保設備不會(huì )嘗試去過(guò)多的從舊的充電器或設備獲取適配器本身所無(wú)法承受的高功率供電。
下面的規格表顯示了哪些值可以被用于設置一個(gè)特定的Type-C充電模式。在下方的小字中,我們可以看到,一個(gè)56kΩ電阻應該可以與所有傳統的數據線(xiàn)連接使用。而這就是在舊的設備連接到電流傳輸時(shí),默認的作為限制的USB電源或USB電池充電的規范(在數據線(xiàn)能夠支持快速充電的情況下)。
如何選擇正確的數據線(xiàn)
希望大家讀到現在后,都能夠對usb type c和usb 3.1有所了解了。
USB 3.1提供了非??斓臄祿鬏斔俣?,但實(shí)際上只有當連接的數據線(xiàn)和數據線(xiàn)兩端的設備都符合3.1標準的時(shí)候才能夠真正發(fā)揮其速度上的優(yōu)勢。請記住,雖然它們都必須符合3.1標準,但這并不是說(shuō)它們都必須支持usb type c連接器。
而產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的核心原因是:目前沒(méi)有一個(gè)很簡(jiǎn)單的方法能夠來(lái)看出,消費者所想要購買(mǎi)的數據線(xiàn)中是否有電阻,電阻的設置是否正確。
不過(guò)我們可以確定的是,只使用購買(mǎi)設備時(shí)附贈的或是直接購買(mǎi)該設備生產(chǎn)商所售賣(mài)的數據線(xiàn)是一個(gè)最穩妥的方式,但是請記住,該設備的數據線(xiàn)可能并不能與其他設備兼容。
不幸的是,大多數售賣(mài)的數據線(xiàn)并沒(méi)有可供參考的詳細的參數說(shuō)明,而這極有可能會(huì )產(chǎn)生誤導。不過(guò),我們可以嘗試在生產(chǎn)商的官方產(chǎn)品頁(yè)面或是包裝上看看能否找到USB-IF認證的相關(guān)描述。USB-IF是一個(gè)專(zhuān)門(mén)測試數據線(xiàn)是否符合標準的非營(yíng)利性組織。雖然不是每一個(gè)廠(chǎng)家都會(huì )去找它們認證,但該認證標準是可以作為數據線(xiàn)的安全性和可靠性的一個(gè)標桿。
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