USB 是一項不斷發展的技術,已成為連接外圍設備和為電子元件充電的通用標準。自 1996 年開發以來,我們已經遇到了 14 種不同的 USB 連接器系統。
其中,我們都熟悉 USB Type-A,因為它們無處不在、可靠且用途廣泛。然而,它們在數據傳輸速率、功率傳輸等各個方面仍然存在局限性。了解這些需求後,USB 實施者論壇 (USB-IF) 於 2014 年推出了 Type-C,並進行了大量改進。
如果您接觸過這兩個連接器,您就會知道它們的設計存在顯著差異。雖然需要嘗試幾次才能找到插入 USB-A 電纜的右側,但由於其可逆連接器,USB-C 可以以任何一種方式插入。除此之外,還有許多其他區別,我們將在本文中進一步討論。
USB A 是什麼?
USB A端口和連接器
無論是顯示器,筆記本電腦,PC機箱、遊戲機或閃存驅動器,USB A 端口隨處可用。它們已成為我們生活中不可或缺的一部分,因為我們將它們用於各種目的——為智能手機充電、連接外圍設備、備份數據等等。
它們是扁平的,具有矩形強>.如果仔細觀察連接器內部,您應該注意到四個(第 1 代和第 2 代) 或九個(第 3 和 3.1 代)引腳。後者的額外五個引腳用於超高速數據傳輸和增加功率輸出。
通常,這些類型的電纜在一端具有 USB Type-A 和不同的連接器(Type-B、Type-C、 Micro-B 等)。您會驚訝地發現,USB-A 到 USB-A 公頭電纜也有少數存在,但它們是專有的。
但是,USB-IF 不鼓勵連接隨機 USB-A 插頭到 USB-A 插座,因為這可能很危險。 A 型連接器僅用於主機,當連接到兩個設備時可能會損壞兩個組件。為安全使用它,請確保其中一個 USB-A 連接器上的三個引腳(D-、D+ 和 VBUS)缺失。
繼續前進,Type-A 提供較慢的數據傳輸 速率並且只能為小型設備充電。這些可能會根據不同的 USB 世代而有所不同,我們在下面的詳細表格中對此進行了討論。
USB Type-A支持的不同世代
雖然管腳配置不同,但USB 1 & 2都兼容第三代反之亦然。
雖然 USB A 端口不接受音頻或視頻輸入,但它們仍然可以輸出。但是,傳輸這些信號需要兼容的適配器(例如 USB 轉 HDMI)。例如,您可以將 USB 連接到筆記本電腦,將 HDMI 連接到顯示器以呈現圖形。
最後,USB-IF 已經在 3.1 之後停止了 type A 連接器的迭代
強>.這是一個明顯的跡象,表明它將很快被取代。
優點:幾乎所有電子設備和外圍設備都可用比串行和並行端口更快、更耐用支持充電兼容設備缺點: 主要用作下游連接,幾乎不用於上游連接 與 USB-C 或 Thunderbolt 相比,數據傳輸和功率傳輸速度較慢 不支持替代模式 需要適配器來支持音頻和視頻
什麼是USB C?
USB-C 端口和連接器
與 USB A 一樣,USB C 可以傳輸電力和數據,但速度更快。它們作為所有電子設備的標準引入,取代了之前的十三個連接器。
它有一個橢圓形插座和一個更纖細的可逆插頭.這意味著您可以任意方式插入電纜。
它們在所有世代中都具有24 針配置。雖然公頭和母頭連接器通常沒有標籤,但有些設備嵌入了 USB 符號以幫助識別它們。
您很可能會在所有最近推出的筆記本電腦、個人電腦、集線器上找到 Type-C 端口, 和其他設備。事實上,現在也有 USB-C 閃存盤,比舊的更耐用和方便。
據報導,USB-C 於 2014 年推出,其第一個規格是 USB 2.0,儘管 3.1 已經推出。此後,USB-IF 進行了七次修訂(目前為 2.2),每次的規格都比前者更好。
USB Type-C支持的不同世代
隨著最近開發的 USB 4 版本 2,Type-C 甚至變得比 Thunderbolt 4 (40 Gbps) 更快。不過,新一代 Thunderbolt 超越它只是時間問題。
您甚至可以將 USB-C 數據線插入 Thunderbolt 3 及更高版本的接口。這是因為它們共享相同的可逆連接器和引腳配置。
此外,Type-C 支持60Hz 的超高清 4K 視頻。但藉助 DisplayPort Alt 模式,它甚至可以以相同的刷新率處理 8K 顯示器。除此之外,它還支持 Power Delivery,能夠以高達 240W 的功率為高端設備充電。
USB C 連接器的另一端是 USB A。但是,也可以使用 USB C 到 USB C 電纜,它們為設備充電速度更快,數據傳輸速率也很高。
儘管有所有這些優點,但使用 Type-C 仍然存在缺點。下表應該可以幫助您了解使用此 USB 連接器的優缺點。
優點:對稱和可逆連接器支持交替模式處理超高清 4K(60Hz)和 8K(使用 DP Alt 模式)可以為大型電子設備充電 比所有 USB 連接器更快 完全雙向 缺點: 設備上的端口較少 比其他 USB 連接器相對昂貴
USB A 和 USB 之間的差異C
無論是為小工具充電還是將文件從一台設備傳輸到另一台設備,我們每天都會使用 USB。這些連接器可以消耗大量電力,甚至可以在幾分之一秒內傳輸大量數據。
現在有不同的連接器可供選擇 – A 型、B 型、C 型、Mini-A、微型 A、微型 B 等。雖然它們都有自己的專長,但我們大多數人都傾向於 USB A 和 USB C。
這些連接器系統在外形尺寸、引腳配置、數據傳輸速率、功率傳輸、和更多。因此,事不宜遲,讓我們詳細了解它們。
外形尺寸
與 USB A 不同,USB C 具有旋轉對稱(可逆)連接器
USB A 和 USB C 是在形狀和大小方面完全不同。前者的插座開口為 12.50 毫米 x 5.12 毫米,而後者為 8.34 毫米 x 2.56 毫米。顯然,A 型具有更大的物理連接器,而 C 型有點類似於微型 USB 的尺寸。
標準 A 型插頭和插座具有扁平的矩形形狀。另一方面,C 型連接器是橢圓形的。
另一個重要的區別在於線的對稱性和可逆性。 USB A 具有不可逆接口。因此,您需要在將它們插入其端口之前識別頂部和底部部分。中間有摺痕的一面是它的底部,而印有 USB 符號的一面是頂部。
另一方面,USB-C 有一個旋轉對稱的連接器。您不必區分頂部和底部部分,因為它們完全相同。這樣做的主要優點是您可以通過任何一種方式插入連接器。
引腳配置
USB-A 引腳
USB A 1.0、1.2 和 2.0 具有 4 針配置。這裡,引腳 2 和 3 用於數據(D- 和 D+),而其餘引腳用於接地(GND)和電壓(VCC).
與 USB A 2.0 不同,USB 3.0 和 3.1 具有 9 針配置。在五個附加引腳中,兩個用於接收(Receive- 和 Receive+),兩個用於發送(Transmit+ 和 Transmit-),還有一個用於接地 (GND)。
USB-C 在插頭和插座上均採用 24 針配置。按照上圖,插座有四個Enhanced SuperSpeed差分對,四個ground,四個power,兩個Sideband Use、兩個高速 USB 差分對和兩個配置通道 引腳。
USB-C Pinout
在另一端,插腳在USB-C 插頭具有鏡像配置。此處,缺少一對高速差分對(B6 和 B7 中的 D-和 D+),CC2(B5 中)由單獨的電源(VCONN)代替。
數據傳輸速率
USB-A 和 USB-C 的數據傳輸速率在 3.1 迭代之前是相同的。由於前者不支持更高版本,它們限制為 10 Gbps。
另一方面,最新的 USB 4.0 提供 80 Gbps 的帶寬對稱模式。此外,其數據傳輸速率在非對稱模式下飆升至 120 Gbps,這是 Type-C 連接器中最高的。
Power Delivery
USB A vs USB C vs USB C PD——功率、電壓、電流的差異
由於USB A的最終迭代是3.1,它可以提供最大功率15W和5V 時為 3A。因此,使用 USB-A 到 Mirco-B 或 USB-A 到 USB-C 電纜,足以為低端設備充電。
另一方面,USB-C 能夠為需要高功率的大型設備供電。 USB 4 及其第二個版本均提供 100 W 的功率和 20 V 時的 5 A 電流。
不過,在USB-C修訂版2.1規範之後,開始支持快充技術(USB-PD)。這提供了 240 W 的最大功率,48 V 時電流為 5 A。
顯示支持
USB A和USB C都支持視頻信號。但是,前者需要合適的適配器(USB A 轉 HDMI、USB A 轉 DisplayPort 等)。此外,它只能處理高達 1080p 的顯示器。
與 Type-A 不同,USB C 可以支持高分辨率顯示器,最高可達超高清 4K 60 赫茲。事實上,借助基於 USB-C 的 DisplayPort,它甚至可以在相同的刷新率下處理 8k 顯示器。
備用模式
最後的區別是 USB-C 支持 USB-A 不支持的第三方協議。這些稱為備用模式,並通過 USB 供電在端口到端口的基礎上進行協商。
在 Type-C 引出線中,第三方可以修改 TX、RX 和 SBU 引出線中的規範.替代模式的一個流行示例是 USB-C 上的 DisplayPort,它增強了各種性能,包括數據傳輸速度、向後兼容性和主要顯示支持。
最終判決 – USB A 與 USB C
USB A 和 USB C 都是 USB 標準類型,但後者被認為是連接設備的更好選擇。它們在速度、功率傳輸、顯示支持和備用模式方面更好。此外,它通過適配器向後兼容所有 USB A 代。
儘管存在這些差異,USB A 仍被大量使用。事實上,我們可以找到有多個 Type-A 端口但沒有 USB C 的設備。這可能是因為製造商和用戶尚未接受它作為通用標準。
下面的比較表顯示了所有我們之前討論過的 USB A 和 USB C 之間的差異。
USB Type-A和USB Type-C的區別