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USB 的发展:USB-IF 规范对用户的意义

  • 三月 24, 2023

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如果说科技领域有一条亘古不变的真理,那就是革新是不可避免的。从进行网络建设和设备集成的最初几天开始,IT 专业人员就必须处理向后兼容性、端口分配等问题,在某些情况下甚至要安装新硬件,将设备与工作站连接。在即插即用出现后,外设制造商将其吹捧为自计算机鼠标以来最好的技术产品,但具有讽刺意味的是,计算机鼠标使用串行接口(和端口)进行连接。

即插即用开创了一个设备与 PC 连接的新时代。该技术为设备提供了一种软件配置方法,当用户在向 PC 添加新设备后收到中断请求故障时,用户不再需要打开机箱并对扩展卡进行故障排除。随着设备连接的发展,USB 端口理所当然地成为接下来的目标。

USB 如何塑造连接的未来

回想 20 世纪 90 年代初,每台设备都有自己的连接配置和硬件要求。IT 管理员不仅必须使用手动配置设置将设备与机器配对,还必须在购买产品之前查看文档,因为设备可能与特定机器上安装的主板不兼容。

如今,我们认为设备连接是理所当然的。您可以轻松地将新设备(无论是相机还是复杂的 3D 打印机)连接到 PC,不再需要使用任何特殊硬件或求助网络专业人员。要做到这一点,需要许多科技领域的发展和创新。USB 变革始于 1992 年的 IBM,从那时起,计算机外设制造商就再也没有停下过脚步。

早期便捷连接

USB 代表 Universal Serial Bus(通用串行总线)。一批公司(包括 Compaq、IBM 和 Microsoft)决定开始开发新的连接标准,这就是 USB 的起源。最后,他们在 1996 年开发出了一个新规范,即我们现在的 USB 1.0,数据传输速率高达 12Mbit/s。工作组的部分目标是协调鼠标、键盘、打印机和软盘驱动器的连接协议。

Microsoft 在 Windows 95 操作系统中为 OEM 设备提供了 USB 1.0 支持。1998 年,Apple 的 iMac 电脑添加了 USB 1.1 端口,最终促使这款新电脑和连接技术本身取得了成功。到 2009 年,市场上有超过 60 亿件 USB 产品,每年还有 20 亿件产品出货。

发展到 USB 2.0 和 USB 3.0

在过去的二十年里,USB 技术的实现发生了巨大的变化,用户可能很难跟上最新的技术更新。USB 2.0 是一种高速技术(能够传输 480Mbps),而 USB 3.0(2008 年 11 月发布)支持 5Gbps。与此同时,端口变得更加紧凑,这也催生出了 USB 3.1 和类型规范,以区分端口和设备连接功能。

USB 作为充电端口的演变

USB 端口在计算机中得到普遍运用后,它也发展成为了消费电子产品的首选充电端口。USB-IF 开发了两种小型连接器,即 Mini-USB 和 Micro-USB 类型。虽然这两种 USB 在照相机和 GPS 装置等消费电子产品中很受欢迎,但 21 世纪 10 年代智能手机的大规模应用才推动了这一概念的普及。

现在,大多数用户会将 Micro USB 与充电端口联系起来。USB-C 的推出增加了新的功能,并提供了更高的功率,使其能够为笔记本电脑等产品供电。

了解旧版 USB 规格的不同类型和版本

自从 USB 问世以来,诞生过许多迭代、版本和端口类型,它们同时又随着新产品的推出而消失。现在的主要区别在于 USB-A 和 USB-C 这两种类型。USB-A 是两者中较旧的一个,应用在我们都熟悉和喜爱的标准 USB 插槽上。USB-C 指的是一种新型、紧凑、可翻转使用的 USB 端口,通常用于当今的手机充电器和 Thunderbolt® 数据传输连接。

负责 USB 规范的组织是 USB Implementers Forum(或 USB-IF)。该非营利性组织成立于 1995 年,由不同的工作委员会组成,旨在为希望利用 USB 标准满足其连接要求的开发人员和制造商提供服务。USB-IF 监督 USB 连接器、硬件和软件实现的开发。

最新的 USB-IF 规范

近年来,USB 规范开始变得更加复杂。自 USB 2.0 和 USB 3.0 规范后,技术的进步需要新的命名约定和标准。目前,USB 3.2 Gen 1 和 Gen 2 并行存在,制造商可以选择他们认为最适合其设备的 USB 3.2。

总的来说,目前可用的 USB 版本有:

  • USB 2.0 – 吸收了先前 USB 1.0、USB 1.1 和 USB 1.2 的进步之处。
  • USB 3.0 – 在 USB 3.1 出现后变为 USB 3.1 Gen 1 (5Gbps),以及 USB 3.1 Gen 2 (10Gbps)
  • USB 3.2 – 包括 USB 3.1 Gen 1、USB 3.1 Gen 2 和 USB 3.2 Gen 2x2,最高速度为 20Gbps

还有 USB-A (Type-A) 和 USB-C (Type-C) 物理规格,大家最熟悉的是 USB Type-A。通过新一代连接端口,两者都可以提供 USB SuperSpeed 连接,这取决于 PC 制造商部署的内部端口技术。从一开始,USB-IF 工作组就致力于提供一种标准,在 PC 不断发展的同时,为消费者提供服务,并确保设备兼容性。

USB 3.2 是这一规范的最新可用版本,支持主机和设备之间高达 10Gbps 的双通道通信。它吸收了之前所有 USB 3.x 规范的优点,但要求供应商在购买新设备或外设时,通过表明其支持的速度和所需的连接器类型,在包装上清楚地说明其性能。

此外还要注意,新的 USB 4 规范(2019 年 9 月发布)承诺提供更快的传输速度(高达 40Gbps)、更好的音频和视频控制,并可能与 Thunderbolt 3 端口兼容。USB-IF 表示,在发布新标准后,设备需要大约 12-18 个月才能上市,因此消费者可以期待 USB 4 产品在 2020 年底或 2021 年初上市。

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技术进步如何造福肯辛通 Kensington 客户

肯辛通 Kensington 始终关注技术变化,并在新的 USB 规范可用时实施这些规范。如今的大多数肯辛通 Kensington 产品都支持多种连接类型,包括 USB 3.2(USB-A 和 USB-C)和 Thunderbolt (USB-C) 连接。随着新规范的发布,我们将继续提供支持使用通用即插即用技术提高速度的产品。

虽然技术的变化可能让用户感到困惑,但肯辛通 Kensington 提供培训资料联系方式,确保您找到符合您设置的产品。我们的解决方案旨在为当前和未来的技术实现提供支持,在任何环境下为客户提供灵活性、便利性和高速连接,令您安枕无忧。 

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