USB接口自1994年推出以来,经过29年的发展,经过USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.x,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。
USB1.0
- 1996年1月15日推出USB1.0接口规范
- 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。
- 支持热插拨
USB1.1
- 1998年9月23日对原来的USB1.0进行升级,提出了USB1.1
- USB1.1规定了全速传输速率为12Mbit/s,并兼容USB1.0的1.5Mbit/s
- 传输线缆最大度度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。
USB2.0
- 2000年4月27日由USB-IF组织提出了USB2.0总线协议规范
- 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
- 传输线缆最大度度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。
USB3.0 /USB 3.2 Gen 1 / USB 3.1 Gen 1
- 超高速USB3.0规范于2008年11月17日出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
- 传输线缆最大度度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。
USB3.1/USB 3.2 Gen 2 / USB 3.1 Gen 2
2013年7月份,USB 3.1发布,速度翻番至10Gbps,同时USB-IF就把USB 3.0改名为USB 3.1 Gen 1,新的USB 3.1则叫做USB 3.1 Gen 2。
- 2013年7月份发布
- 速度翻番至10Gbps
- 新增USB A/V影音传输。以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。
音视频特性
新的USB AV 3.1提供9.8Gbps频宽,最高支持4096 x 2304 @ 30FPS的4K显示画面,4K显示的规格已和HDMI 1.4一样,同时USB AV也支援HDCP影像加密技术,搭配更大的电力供应,较大尺寸的显示器可望也能藉由USB AV 3.1来显示4K解析度。另外,现有的装置和显示器可透过USB AV转接器,以USB线来传送影音。USB AV若能加以普及,势必能为生活带来很多便利性,USB线也可能取代其它显示介面,成为最实用的影音传输线材.
电力供应特性
电力供应规范- USB Power Delivery(USB PD),设计上兼容现有的USB 2.0和USB 3.0线材和连接器,新的USB 3.1 Type-C连接器也通用。USB PD支持更高的电压和电流,以满足不同的应用装置,同时也相容现有的USB Battery Charging 1.2充电规格。USB PD为埠对埠的架构,USB和电力沟通讯号分开,电力的供应是透过主机端和装置端的VBus通讯协定来沟通,如果装置支持,则可依组态(Profiles)的电压和电流,提供更高的瓦数供应。USB PD依装置不同分成5个组态(Profiles),皆需要使用新的可侦测线材,才能提供大于1.5A或5V的电力。组态1针对手机,为5V/2A(10W),基本的电力输出,已比USB 3.0的5V/0.9A(4.5W)还多; 组态2为5V/2A或12V/1.5A(最大18W),可为平板和笔电充电;组态3为5V/2A或12V/3A(可提供较大的笔电最大36W的电力);组态4为最大为20V/3A(60W)(Micro-A/B连接器不支持),组态5为最大为20V/5A(100W)的电力供应,(TYPE-A/B连接器不支持),也就是说只有type-c才能完全支持最大100W电力供应。USB 3.1供电的提升,以及支持充电的应用将会让USB 3.1有望大一统手机、平板、电脑传输介面。
USB3.2 / USB 3.2 Gen 2x2
- 2017年9月份,USB 3.2发布。
- 据最新公布的规范,USB 3.0、USB 3.1的版本命名都将彻底消失,统一被划入USB 3.2的序列,三者分别再次改名叫做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2。
- 它们还各自有一个市场推广命名,分别是SuperSpeed USB、SuperSpeed USB 10Gbps、SuperSpeed USB 20Gbps。
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针脚,速度得以翻番。 - 必须使用USB Type-C接口才能达到20Gbps的速度。
版本 | 时间 | 带宽 | 别名 |
---|---|---|---|
USB3.0 | 2008年11月17 | 5Gbps | SuperSpeed USB,USB 3.2 Gen 1,USB 3.1 Gen 1 |
USB3.1 | 2013年7月 | 10Gbps | SuperSpeed USB 10Gbps,USB 3.2 Gen 2,USB 3.1 Gen 2 |
USB3.2 | 2017年9月份 | 20Gbps | SuperSpeed USB 20Gbps,、USB 3.2 Gen 2x2 |
USB4.0
USB4.0协议是2019年发布的,在硬件接口上,最新一代的USB4.0采用了Type-C的硬件接口,它本质上是使用的Intel公司的雷电3(Thunderbolt3)技术,也支持USB标准,能够兼容Thunderbolt3、USB3.2、USB3.1及USB2.0等协议。
因为USB4.0直连CPU的PCIE总线,最高传输速率能达到40Gbps,同时还能传输Displayport视频信号和USB PD快充电流的新一代USB外设传输协议,它本质上是Intel的Thunderbolt3技术,但同时也支持USB协议,因此它能完美向下兼容Thunderbolt3、USB3.2、USB3.1及USB2.0协议,这也就是为USB4.0即将开始大规模普及奠定了普及推广的基石。随着各种移动端设备向轻薄化、便携化方向发展,加上USB4. 0也使用了Type-C接口,以后的设备接口选型方向,将会统一采用USB4.0协议的Type-C接口。