USB 4,更乱了

半导体行业观察 2025-09-12 09:11

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来源内容编译自pcwatch 

USB标准的复杂性正日益为人所知,不仅在PC和智能手机爱好者中,在普通大众中也广为人知。令人遗憾的是,一个旨在让任何人都能轻松使用、其首字母缩写“U”代表“通用”的行业标准,如今却被视为某种复杂事物的象征。


人们原本以为,随着最新“USB4”标准的推出,USB标准的混乱局面会得到一定程度的解决,但从目前的情况来看,进展似乎并不顺利。本文将总结截至2025年8月USB标准的现状,重点关注其名称。


此外,由于这类解释性文章经常包含太多细枝末节的例外,难以理解,因此我决定尽量减少本文的注释。我相信其中肯定有不少观点会被专业人士认为“大体正确,但解释过于简略”,但我希望您能够理解。


对“版本符号”、“Gen 符号”和“追溯变更”的困惑


自推出以来,USB 标准经历了多次更新。USB 2.0 曾一度流行,支持高达 480 Mbps 的传输速度,但 USB 3.x 系列于 2008 年发布,USB 4 系列于 2019 年发布,速度最高提升至 80 Gbps。


如果直接标为“USB3”和“USB4”,不带小数点或版本号,那就没问题了。但到了 USB 3.x,除了“USB 3.0”、“USB 3.1”和“USB 3.2”这些版本号外,还添加了所谓的“Gen”(代)符号,例如“Gen 1”、“Gen 2”和“Gen 2x2”,使得标识看起来更加复杂。在此之前,人们对每个 USB 版本的最大传输速度都有大致的了解,但自此之后,许多人就完全搞不清楚了。


尤其令人困惑的是,有些名称虽然不同,但实际上指的是同一件事。当 USB 3.0 演变为 3.1 时,之前的“USB 3.0”被更名为“USB 3.1 Gen 1”,并被纳入 USB 3.1 标准,这开创了更改先前标准名称的先例,这只会加剧混淆。具体如下表所示。


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外围设备和线缆的规格采用哪种名称由制造商决定,因此,像我们这样的新闻网站,如果并列列出多家制造商的产品,如果各公司的标注规则不同,就可能会出现问题,导致规格内容虽然相同,但看起来却有所不同。然而,如果标注标准化,制造商公布的规格标注与新闻稿中的规格标注之间就会存在差异。这确实令人头疼。


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营销名称“USB+速度(Gbps)”就是答案吗?


鉴于此,制定 USB 标准的 USB-IF(USB 实施者论坛)于 2022 年 10 月公布了市场名称的命名规则。该规则规定,名称应显示为“USB + 速度(Gbps)”。例如,USB 3.2 Gen 1 的最大传输速度为 5Gbps,因此市场名称应为“USB 5Gbps”。


以前,数字末尾会带有小数点,例如“USB 3.x”,或者使用 Gen 符号,但基于用户真正需要的是速度符号的想法,决定省略该符号。


因此,目前的“USB 4”和“USB 3.x”有五种类型:从市场名称上看不出是USB 4还是USB 3.x,但这不是什么大问题。顺便说一句,USB 2.0及更早版本没有市场名称,因此被认为保持不变。


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很容易说事情从一开始就应该这样,但事后看来,这些改进反映了吸取的教训。由于规格主要基于速度,因此不清楚其他USB规格是什么,例如充电容量或是否可以用于连接显示器,但那是另一个问题。


顺便说一句,“Gen”标识的特点是,无论之前的 USB 版本是 3.0 还是 3.1,传输速度都相同。具体来说,Gen 1 全部是 5Gbps,Gen 2 全部是 10Gbps,Gen 3 全部是 40Gbps。然而,随着市场名称越来越普及,这种繁琐的命名将不再必要,因为从一开始,区分就将基于传输速度。


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但问题仍然存在


上述内容我在过去的文章中已经介绍过几次了,但遗憾的是,目前还很难说进展顺利。


首先是版本号。虽然市场名称“USB 40Gbps”并未透露USB的具体版本,但有些情况下名称会添加特殊符号来表明USB是“4”,例如“USB4 40Gbps”或“USB4 (40Gbps)”。


当然,USB-IF 本身在制定上述市场名称之前,也曾使用过“USB4 40Gbps”这个品牌名称,所以虽然根据目前的命名规则,这并不正确,但仍然可以理解。首先,删除版本号本身就是一个相当大的改变,所以他们想要添加版本号也是可以理解的。


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另一方面,有点难以辩解的是,继续使用“Gen”标识而不标明传输速度,例如“USB4 (Gen 3x2)”或“USB4 Gen 4”。USB-IF 制定推荐命名规范并删除“Gen”标识的原因是为了“避免消费者混淆”,因此很难理解他们为何完全无视这一目的。即使是主流线缆制造商也仍在使用这一标识。


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仍然存在一些潜在问题。新的 USB4 版本“USB4 2.0 版”将于 2022 年 9 月发布,其最高传输速度可达 80 Gbps。之前的 USB4 版本将被区分为“USB4 1.0 版”,但这实际上只是“USB4.1”和“USB4.2”。USB4 发布时曾宣布不会使用小数点,但为了避免被指责违背承诺,他们更改了措辞,这并不奇怪。


这个“USB4 版本 x”在技术上是必要的表达方式,就像上面提到的 Gen 表示法一样,如果将其统一到市场名称中,它就不会公开出现,因此不会出现大问题。然而,当你在亚马逊上搜索“USB4 版本 2.0”时,你会发现它被嵌入到 USB 80Gbps 线缆的搜索词中,事情再次朝着奇怪的方向发展。


这就是目前的情况,但如果说用户能做些什么来缓解这种困惑,那就是优先选择那些遵守标签规定并提供准确信息的制造商的产品。毫不夸张地说,那些故意更改标签的制造商,仅仅因为 USB-IF 标签只是一项“建议”,就加剧了这种困惑。


USB连接器整合进展顺利


最后,关于 USB,还有一件事:连接器的形状。过去,USB 连接器只有两种类型:USB 标准 A 型和 USB 标准 B 型,但后来出现了更小的 USB mini-B 型和更薄的 USB micro-B 型,之后又被改进为 USB Type-C 型,也就是现在的标准。


虽然“USB 3.x”和“USB4”等名称后面的数字表示传输速度,但连接器仅仅是物理形状,与速度无关。因此,即使你的线缆两端都带有 USB Type-C 连接器,它也可能是 USB 4 或 USB 2.0。这一点很容易混淆,因此务必牢记这一点,将其作为基本前提。


然而,最新的 USB4 仅支持 USB Type-C 接口,而快速充电 USB PD 也只能与 USB Type-C 兼容。此外,目前唯一能够连接显示器的 USB 线缆是两端都带有 USB Type-C 的线缆(部分线缆)。目前的情况是,USB Type-C 正在成为名副其实的标准。


另一方面,USB Type-C 接口更令人困惑的是,现在单凭外观无法判断数据和充电的方向。以前,数据是从 A 流向 B,但有了双头 USB Type-C 线缆,你直到插入才能知道数据流向和供电方向,而且每次插入或拔出时,方向都会发生变化。


例如,如果两部智能手机通过 USB Type-C 连接,且都具备反向充电功能,则先连接的手机可能会给后连接的手机充电,或者充电方向可能由剩余电量决定,而与连接顺序无关。如此一来,USB Type-C 端口的多功能性需求实际上使事情变得更加复杂。


然而,老一代的 USB 标准 B、USB mini-B 和 USB micro-B 正在逐渐消失,端口形状混乱的问题也正在得到解决。未来向 USB 标准 A 和 USB Type-C 融合的趋势不太可能改变,相比于上述令人困惑的符号规则,这是一个有利的方向。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


END


今天是《半导体行业观察》为您分享的第4154期内容,欢迎关注。


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