USB发展史回顾:谁将取代USB?

原创 阁主  2017-12-28 11:30:34  阅读 617 次 评论 1 条
摘要:

和所有技术一样,USB 技术也会随着时间的推移而不断进化。在18 年的市场销售生涯中,USB 已经衍生出多种版本,每个版本的连接线和读写速度都不一样,可谓非常地混乱。几年之后,市场上有可能出现一种规范、统一的USB 完全取代现有复杂混乱的USB 线。而在观望Type-C 的未来之际,我们不妨回顾一下USB 的发展历程,了解过去的技术标准及仍待克服的技术阻碍。

USB问世取代了什么


果在过去的十几年前,你都有使用电脑,那么对理解USB 也十分容易了。虽然它的技术参数和连接速度依旧复杂,但是USB 的技术仍然是不断发展提升的。


在USB 诞生前的奔腾和奔腾二代时代,电脑身上所有的数据连接埠都是十分巨大的(与现在的对比真的可以用「巨大」来形容)。连接一个滑鼠?那么就需要一个PS/2 或串行连接埠。同样,连接键盘也是如此,或者是苹果Desktop、DIN 连接埠。印表机和扫瞄仪一般也是使用老旧的并行连接埠,而假如你不想用SCSI,也可以使用其来连接外部储存器。此外,在电脑上连接游戏手把或摇杆通常还需要一个游戏连接埠,而在90 年代,这种连接埠只有独立音效卡上才有。


由此可见,电脑连接埠的问题非常明显。它们当中一部份需要占用空间极大的专用拓展卡,而且出现故障时,问题排查也很麻烦。到了90 年代末,人们开始给电脑加入一对USB 连接埠——通常在机身背后——这就是常见的USB 1.1 连接埠,最高速度可达12Mbps。最初,配件制造商并未一口气将所有连接埠转换成USB,但是滑鼠、键盘、印表机等其他附件都已率先采用,随后不久USB 便被做为主要连接埠。


进入21 世纪初期,USB 2.0 连接埠开始逐步普及,并开始取代很多原有事物。首先,USB 快闪记忆体淘汰了软碟,也让光碟媒介逐渐消退——当小巧的随身碟可以胜任一切外部储存时,为什么要用CD 或DVD 来做为储存数据的容器和操作系统的安装来源呢?此外,USB 2.0 也让电脑连接外围设备变得可行——比如Wi-Fi 网卡、光碟机、网路孔等——这些在以往都是需要内置机身安装的。

480Mbps 的传输速度让一切成为可能,而到了这个时候,USB 连接埠开始完全取代桌上型和笔电(尤其是笔电)上的老式连接埠。


随着USB 2.0 的成长,USB 的时代真正到来。随后,USB 3.0 数据传输的速度提高到5Gbps,这就使得之前提到的新用途更加有效——系统备份和大型音源文件的传输时间大大减少,并且突破了以往802.11ac 或Gigabit 网卡的瓶颈。从USB 3.0 外接硬碟和快闪随身碟上执行整个作业系统变得相当流畅,尤其是在故障排除或恢复资料时,这个执行方式显得更为实用。


后来,USB 几乎成为笔电唯一连接外部设备的连接埠,特别是在Wi-Fi 减少了对专用网路孔的需求后。无处不在连接埠也支持各种晶片处理器,从英特尔到高通到AMD。


不过,USB 也并不是不存在什么缺陷,只是它一直致力于获得并保持了来自科技公司广泛的技术支援。而在将近20 年的发展时间里,USB Type-A 连接埠基本上在尺寸和形状上都没有发生过改变。考虑到连接埠的不断迭代,这个细节也是个不小的壮举。


有什么是幸存下来的?


自从USB 获得连接埠主导权后,一些不同类型的连接埠设备曾试图挑战USB 的支配地位。它们确实有过小规模的成功,或者被某些类型的设备改采用,也经常有一些USB 所不具备的功能,但至今为止,USB 仍旧保持着自身在市场的统治地位,其他或许能分得一杯羹。


其中一个是FireWire。90 年代末期到2010 年代初期的十多年间,FireWire 这种标准的连接埠得到了苹果的支持。和USB 相比,那时FireWire 确实具有某些优势。举例来说,FireWire 设备可透过串连将两个设备彼此连接,这就意味着用户只需一个电脑连接埠就能与多部设备相连接;FireWire 的执行并不需要消耗多少主机CPU 的性能,而且可同时执行文件的双向传输(USB 1.1 和2.0 都智慧单向传输),传输速度也比USB 更快——FireWire 400 支援400Mbps 的传输速度,与USB 1.1 设备的12Mbps 相比,确实快乐不少。而当USB 2.0 的运行速度达到480Mbps 时,FireWire 800 已经能够实现800Mbps。


但是,FireWire 最大的问题是推广起来成本极高。因为它需要在电脑和外设上安装自己的控制晶片。在早期,使用FireWire 这一名称还需要向苹果缴纳授权费。而且,特定的晶片导致了一堆本质上标准相同的连接埠却拥有五花八门的名称,包括Sony's i.LINK,还有绝对令人尴尬的「IEEE 1394」。从FireWire 400 升级至FireWire 800 还需要不一样的连接线。


因此,FireWire 只获得高阶设备外接储存产品和需要大量频宽的影像装备的青睐,而价格更低廉的USB 仍然保持着更高的占有率和更广泛的支援。此外,虽然FireWire 的传输速度达到1.6Gbps、3.2Gbps 和6.4Gbps 的标准处于不同的研发阶段,但由于苹果的大多数产品已经不再加入FireWire 连接埠,其相关的研发和支持很大程度上也已经消失。


放弃了FireWire 之后,苹果的Mac 现在采用了Thunderbolt 连接埠。Thunderbolt 本是英特尔研发和支持的一种标准,但其被使用最广泛的是Mac,因为它首发Mac。最初,这种技术被称为Light Peak,第一代Thunderbolt 的双向传输速度最高达到10Gbps——这是USB 3.0 的两倍。在后者成为大多数PC 标配的1 到2 年前,Thunderbolt 就已经问世了。


第二代Thunderbolt 控制器透过更改资料传输的方式,速度提升至20Gbps。第一代的Thunderbolt 控制器透过某个PCI-E lane 传输数据,速度约为10Gbps,然后需要在另一个PCI-E lane 接收数据;Thunderbolt 2 将两个PCI-E lane 结合起来,速度自然得到提升。不过,如今没有哪一款能在Mac 或其他高阶PC 外得到广泛应用。而Thunderbolt 3 对连接埠进行升级,速度可达最高40Gbps。由于Thunderbolt 3 能与USB Type-C 和USB 3.1 gen 2 相相容,其使用范围相对较为广泛了些,包括戴尔的XPS 产品线和惠普的Elite x2 平板。而在未来,光纤版的Thunderbolt 承诺带来最高100Gbps 的速度,但这可能还要好几年才能实现。


也就是说,Thunderbolt 拥有一些与FireWire 相类似的缺点——原始设备制造商仍然在PC 外需要一套独立的控制器,以及额外的处理器支援。理论上说,戴尔可以将控制器直接集成到每一个晶片组,然后利用自身在PC 市场的优势来巩固Thunderbolt 的地位,但这又会带来其他限制——说到底还是利润问题。


现在,这些限制Thunderbolt 的因素还只是一小部份。尽管当4K 显示萤幕逐渐兴起,传输数据的压力越来越大时,Thunderbolt 的功能仍然具有优势,但对于那些一直使用USB 的人来说,目前USB 的表现也基本上可以满足他们的需求了。


USB 的未来有哪些挑战?


假设USB 与Thunderbolt 之间的竞争态势没有太大的改变,USB 未来所面临的最大挑战莫过于——那些具备相同能力、但可以无线执行的技术。


在许多方面,我们已经开始可以借助无线技术来满足某些USB 才能完成的需求了。云端同步服务可以将邮件、联络人、行程表、文件和多媒体等资料在所有设备之间同步更新。蓝牙、NFC、Wi-Fi Direct 和AirDrop 都能成为取代USB 进行文件传输技术途径。Miracast 和AirPlay 也能让设备与电视进行无线连接。支持Wi-Fi 的印表机甚至是Wi-Fi 相机和储存卡在今天也是平常不过的事物了。


不过,以上这些技术最大的限制通常都是速度问题。如果需要传输大量照片或手机拍摄的1080p 影片,那么这个传输所需要的时间你可能就不太想等下去了。相比较而言,传输大文件时连USB 2.0 都比无线传输要更快更稳定。开发者和创客也都比较想使用USB 来将行动设备和电脑连接——透过Wi-Fi 或蓝牙安装Android ROM 目前是不可能实现的。


即使你从来不把设备连接电脑,你大部份的设备也依然需要使用有线的方式进行充电。无线充电技术虽然已经出现,而且还不只一种,但这种充电方式也依然存在许多缺陷,比如充电速度慢、标准不统一等等。为了使用无线充电,设备制造商需要在设备中加入新的硬体支援。


所以,即便无线技术兴起,USB 短期内也不会被淘汰。就像Wi-Fi 时代的到来并没有消灭乙太网路一样,无线技术也不会取代USB。即使我们仍需要面对各种速度、连接线不统一的标准现状,USB 具有的快速、便捷和强大相容性都会为这种标准长时间地存在于我们的电脑上提供保障。


不过,面对这样的现状,USB 应用者论坛对USB 产品的版本升级也有了新的认识,该组织计划推出一款采用新连接线Type-C 的USB,来取代前代的因手机、平板、电脑及其他周边设备型号不同而产生多样版本的USB Type-A 和Type-B。据悉,Type-C 支持更快速的10Gbps USB 3.1 gen 2 spec。


取消

感谢您的支持,我会继续努力的!

扫码支持
扫码打赏,你说多少就多少!

打开支付宝扫一扫,即可进行扫码打赏哦

本文地址:https://www.mainblog.cn/18.html
版权声明:本文为原创文章,版权归 阁主 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!
免责申明:有些内容源于网络,没能联系到作者。如侵犯到你的权益请告知,我们会尽快删除相关内容。

发表评论


表情

评论列表

  1. 钟水洲博客
    钟水洲博客  浏览器图标  系统图标 【评论达人 LV.6】  @回复

    贵站文章写得很好!