为电脑选择强力接口

赵飞乐 知行

USB接口

USB（Universal Serial Bus）总线协议是以英特尔为主导，与康柏、微软、IBM等公司成立的USB-IF（通用接口业界联合组织）于1995年共同制定的串行接口标准（图1），目的是统一电脑以及其他设备的传输接口。

目前USB 3.0是高速USB接口的入门级标准，它早在2008年11月就被推出，不过普及速度并不快。由于USB 3.0又称Super SpeedUSB，所以一些设备的USB 3.0接口旁边有SS或Super Speed的标志。作为USB 2.0的升级方案，USB 3.0实现了传输速度的极大提升，最高理论传输速度从60MB/s （480Mbps）提升到了600MB/s（5Gbps），让移动硬盘和闪存盘的高速传输变为了可能，间接将光驱从主流电脑配置中“驱逐”了。

一个容易被忽略的功能是USB 3.0实现了全双工通讯。简单来说，USB 2.0的闪存盘不可以一边从电脑拷贝文件一边把文件复制到电脑上，而USB 3.0则可以，这对于经常需要进行文件拷贝的用户来说无疑是个福音。

USB 3.0的工作电流也100mA提升到了900mA，让USB设备可以获得更充足的供电，使用更方便。例如在使用USB 2.0接口的时候，大容量移动硬盘基本都要使用外接电源或者额外的取电USB接口才能满足正常运转所需的电力（图2）;而使用USB 3.0接口的移动硬盘大部分连接一个USB 3.0接口就可以在传输数据的同时获得足够的供电，仅有部分超大容量或3.5英寸硬盘的产品需要连接额外的电源。

最近逐渐流行的USB 3.1接口在其他参数不变的情况下，通过更高效的编码系统将最高传输速度提升到了1GB/s（10Gbps），是更好的高速接口选择。但其普及速度同样很慢，最新主板上通常也只能提供一两个相应接口及一个扩展针脚。

比较麻烦的是，USB-IF将USB 3.0标准进行了修改，将其统一到USB 3.1标准中，被称为USB 3.1 Gent（第一代USB 3.1），或者叫Super Speed 5Gbps：而我们通常所说的USB 3.1则被称为USB 3.1 Gent，或者叫Super Speed 10Gbps。这就是有些接口上SS5Gbps或SS 5以及SS 10Gbps或SS 10标志的由来。很多厂商也会用红色、蓝色和黑色接口将USB 3.1、3.0和2.0区别开来，很好识别，但这并非硬性规定，接口速度还是要根据厂商实际的标注和说明来确定。

我们再来认识一下USB的界面规范，也就是我们常说的接口式样（图3）。目前USB的接口有三种，分别称为Type-A、Type-B、Type-C。比如我们最常见的大部分I7存盘、键鼠接口就是Type-A，看起来很大，分正反两面;Type-B接口则常见于打印机、摄像机;而Type-C是目前正在大力推广的接口式样，不分正反面，怎么插都可以，并且将供电能力提升至100W（5V/20A），还具有防电磁干扰与射频干扰的特性。

Mini與Micro USB接口是USB 2.0时期为满足使用USB的特殊设备需求提出的一种小型化接口，在手机、平板电脑、移动硬盘等设备上都很常见。但随着尺寸更小、效果更好的Type-C接口逐渐普及，Micro USB接口的退出就成了必然的事情。虽然还没有强制规范要求所有相关设备必须换用USB Type-C接口，但笔者估计，未来除了老设备和极少数特定设备以外，我们应该是不会再见到这两个接口了（图4）。

此外USB Type-C的高供电能力还带来了USB PD（Power Delivery）协议，PD协议可以让USB接口以更宽泛的高低压设置给设备快速充电。具体的技术和产品可以参考本刊第6期《充电万金油教你挑选USB PD充电器》一文。

不过要注意的是，USB传输协议与USB接口规范不是同一个东西，并不是说Type-C一定会是USB 3.0/3.1。很多手机使用Type-C接口，但为了节约成本，数据传输能力实际上还是USB 2.0的标准。

USB Type-C出色的设计，使其成为了很多其他传输技术的首选接口样式，例如新型通用型接口雷电3（ThunderBolt 3）和刚刚推出的新型高速视频传输技术VirtualLink等，并且能兼容DisplayPort（以下简称DP）等视频传输技术（图5）。

雷电3接口

英特尔虽然主导开发了USB协议，但USB向下兼容的设计让其在更新换代上有很大的局限性，漫长的USB 2.0时代与3.0过渡阶段就是个例子。愈发庞大的USB-IF也让英特尔的话语权逐渐下降，于是它致力于独立开发全新的通用接口来替代USB。经过几次不成功的尝试之后，英特尔在Light Peak技术的基础上推出的雷电接口终于被市场接受。虽然宣称支持雷电技术的厂商不少，具体产品却很少跟进。这一方面是因为授权费与成本较贵，例如AMD平台就几乎没有相应的产品;另一方面是因为USB的日益完善也让其地位比较尴尬;此外其接口模式从mini DP变成USB Type-C，前后代几乎完全不兼容的操作也“坑”了不少厂商和用户。

虽然雷电3相比USB有一些缺点，但优点也非常突出。它可提供最高5GB/s（40Gbps）的传输速度，与USB接口统一后，很多设备还可以通用，能提供最高USB 3.1标准的速度。雷电3使用PCI-E与DisplayPort两种协议，数据传输时使用PCI-E协议，进行视频传输时使用DP协议，雷电3的接口针脚对两种协议进行了独立通道设计，可以同时使用。

目前采用雷电3的主板和电脑还不算太多，不过随着Type-C接口及高速外设的普及，未来肯定会成为一种非常重要的高速接口。最近英特尔更表示会将雷电技术授权给USB 4版本，也许说明这两个技术殊途共归，最终会合并在一起。

其他

除了USB和雷电3这样的通用型数据传输接口外，视频、音乐传输也有一些高速接口设计，例如HDMI、DP、S/PDIF光纤接口等。其中视频接口最近已经进行过介绍，而光纤接口的应用和设备则日渐衰落，所以这里就不赘述7o

还有一些比较少见但有可能成为未来主流标准的接口，如英伟达、Oculus、Valve、AMD和微软支持的Virtual Link，可让显卡通过自带的USB Type-C接口连接显示器或VR设备，实现高速高分辨率视频输出的能力（图6）。

最后要注意，由于USBType-C式样只是一种外观、电气设计，除了接口之外，线材的内部设计也有区别，有的厂商为了省钱就把内部的一些高端数据传输与视频接线取消，无法满足所有连接需求。所以在购買线材的时候也一定要核对自己的应用需求，并优先购买支持7天无理由退换的产品，到手后马上连接测试（图7）。

典型产品

配置高速接口的不一定都是高端高价产品，一些主流价位的主板、电脑、外设也支持高速接口，是喜欢高速外设，同时资金并不充裕的用户最佳的选择。

技嘉2390 GAMING X

相对于其价位和功能，技rZ390 GAMING X的I/O接口配置并不算特别突出，但它使用了非常“实诚”的标注方式，最容易理解的USB 3.0、USB 3.1以及特别标准的色彩堪称主板I/O接口标注的范例。相比使用Super Speed、SS5/10或者Gen1/2这样偏“专业”的标注方式或者只能看说明书了解速度的主板，它对用户显然要“友好”得多。

芯片组：英特尔2390

高速接口：4×USB 3.0、USB 3.1 Type-A

板型：ATX

微星B450M MORTAR

芯片组：AMD 8450

高速接口：5×USB 3.0、2×USB 3.1（Type-A+Type-C）

板型：M-ATX

尽管在中端的B450芯片组主板中也属于价格比较低廉的一款，但微星B450M MORTAR还是提供了高速的USB 3.1（Gent）接口。需要注意的是，这款产品的USB 3.0（3.1 Gent）和USB 3.1接口都是红色的，但只有一组为更高速的USB 3.1标准。

华擎2370 Gaming-ITX/ac

芯片组：英特尔2370

高速接C7：6×USB 3.0、雷电3

板型：ITX

由于雷电3是英特尔主导的标准，所以在使用英特尔芯片组的中高端主板上更常见。作为一款面向小钢炮用户的主板，Z370 Gaming-ITX/ac提供7较多的USB 3.0和“超前”的雷电3接口，但也为此付出了一些代价，没有专门的USB 3.1接口，且雷电3使用PCI-EX2通道，仅能提供20Gbps的极速。