一文懂USB数据及供电协议

朱雀 2022-11-22 00:04 226阅读 0赞

本文依照USB-IF命名规范

输出口，线材，输入口，三者同时满足最高协议标准，才能发挥最好效果，否则受限于最差的一个（木桶效应）。

## 接口类型 ##

都叫USB接口，只是分为：

Type-A | Type-B | Type-C | Micro USB

> 其中Type-A是我们过去最常用的接口类型，Type-B常见于打印机上，而Type-C就是目前正在普及的，Micro-USB是过去安卓设备常采用的接口

需要知道的是，接口类型与下面要讲的数据以及供电协议没有明确的关系。

## 数据传输协议 ##

> 传输速度跟接口类型无关，只跟支持的协议有关，Type-C接口也可能只有480Mbps的USB 2.0速度，Type-A接口也可以有10Gbps的USB 3.2 Gen2速率。

协议差别就体现在传输速度上

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">标准名称</th> 
   <th align="center">传输速率</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">USB 2.0</td> 
   <td align="center">480Mbps</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">USB3.2 Gen1</td> 
   <td align="center">5Gbps</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">USB3.2 Gen2</td> 
   <td align="center">10Gbps</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">Thunderbolt 3</td> 
   <td align="center">40Gbps</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

一般都会在充电口旁有标注（没有的话就默认为最差的）

SS (SuperSpeed) ：3.2 Gen1

SS10 (SuperSpeed 10Gbps) ：3.2 Gen2

\+D：支持DP视频信号

雷电 (Thunderbolt 3)：雷电3

## 供电协议 ##

阶段1：最开始我们电脑Type-A输出是5V@0.5A，后来Type-A 3.X增加到5V@0.9A。

阶段2：Type-A 引入 (Battery Charging) **BC 1.2** 充电协议，最大可以输出5V@1.5A

> 这里所说的是**规范设计电流和电压**，所以理论上只会比这个标准高，另外总会有一些特立独行的厂家，比如用4针脚的Type-A接口，达到了供电3A以上。

阶段3：快充协议 **PD** 和 **QC**

*  QC (Quick Charge) 高通专门为骁龙处理器开发的，目前已经到了第4代，QC 3.0以及之前有Type-A接口，而QC 4.0因为纳入PD协议，只有Type-C接口。
 *  PD (Power Delivery) USB-IF 协会定义，之前主要是苹果在使用，**最新的PD 3.0已经包含了QC 4.0等一系列其他快充协议**，一定是Type-C输出口，。

上述两种支持的**最大**电压/电流均为20V/5A，也就是100W的充电功率；除了最大支持，通常是5V，12V，20V@1.5A，2A，3A，5A的组合。

除了以上两个公有协议，各家手机厂商还会有自己的私有快充协议。

另外补充一点，当电流大于3A时，会给线材引入USB-IF协会一个新的认证体系—E-Marker，通过了这个认证的线材才支持大于3A的输电。会有厂商为了节省认证成本，推出20.5V而小于3A的供电。

所以，**不是简单的type-C最大电流比type-A大，而是只有线材够粗，它的电流才能大。** from [知乎EthanT][EthanT]

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补充一个Apple官网的Mac上的USB规格，[链接][Link 1]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l6eV8xOTk2_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

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再补充一个Type-C接口的好处

Type-C接口不仅能支持高速数据传输，还能大功率充电，甚至还能传输视频信号，真正做到了三位一体，用一根线就能实现笔记本电脑的供电和显示器投屏。典型的显示器如Dell的 U2720Q。

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如果想一根线走天下的话，请购买雷电3，当然价格也十分感人。

[EthanT]: https://www.zhihu.com/question/378324086/answer/1078659714
[Link 1]: https://support.apple.com/zh-cn/HT201163
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l6eV8xOTk2_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/8210c97b336942aaa70edd72b3940d2a.png