圖片來源見水印。
原文：https://www.bybusa.com/community/usb-interface-detailed-explanation
USB4規范已於2019年9月3日正式公布, 規格和草案階段相同. 歸納如下:
- 物理接口只有 USB Type-C 一種.
- 傳輸速率 40 Gbps.
- 向下兼容 USB 3.2 / USB 2.0 和 Thunderbolt 3.
更新 USB3.2 部分
USB-IF(USB標准化組織)居然又變更標准名! 即日起, 官方標准名不再包含 "USB3.0" 和 "USB3.1". 只有"USB3.2"和"USB2.0"這兩種名稱+后綴.
我們重新整理了一張簡單易懂的圖表, 讓你一分鍾看懂新標准:
所以, 就是新推出了20Gbps的傳輸速率, 然后把"USB3.0"之后的接口名稱全部改為了"USB3.2+Gen?x?"的官方標准稱呼.
不過目前市場上仍有部分廠商沿用 USB3.1 Gen2 或 Gen1 的叫法, 如果弄不明白, 對照上面這張圖即可.
指傳輸速率, Gen2的理論傳輸速率是10Gbps, 而Gen1是5Gbps, 最新的USB3.2 Gen2x2則是20Gbps.
下圖表示了當前各USB傳輸標准速率: (更新了USB3.2部分)
就目前來說, 不需要擔心新的USB傳輸標准是否適合你, 因為現在不管是Gen1還是Gen2, 都是向下兼容的, 也就是說不必擔心你抽屜中的U盤在新的標准下無法使用. 你5年前的8G優盤插上去照樣沒問題, 只要接口能對上.
下面我們就來說一下USB的物理接口.
上面所寫的 USB2.0 或 USB3.1, 指的是傳輸標准;
而USB Type-C 或 USB Type-A, 指的是物理接口. 下面我們就來一起看一下USB的各種接頭:
USB 2.0 中的 Type-A
上面這種就是最常見的 USB Type-A 接口, 我們一般直接叫做USB接口.
PIN 1 ——————- VBUS
PIN 2 ——————- D –
PIN 3 ——————- D +
PIN 4 ——————-接地
USB 2.0 中的 Type-B
上面這種是USB 2.0 Type-B, 常見於打印機連接計算機所采用的數據線, 通常一端是 Type-B 連接打印機, 另一端 Type-A 連接計算機.
圖5： B型USB公連接器的圖像和B型USB連接器的引腳位置
B型USB連接器的引腳排列
PIN 1 ——————- VBUS
PIN 2 ——————- D –
PIN 3 ——————- D +
PIN 4 ——————-接地
USB 2.0 中的 Mini USB
Mini USB 是我們通常叫法, 其實嚴謹的叫法應該是 USB 2.0 Mini-B, 因為還有一個 USB 2.0 Mini-A, 不過因為還未推廣便已被淘汰, 所以市面上所有的 Mini USB 都是USB 2.0 Mini-B.
這種連接線常見於早期的移動硬盤, MP3, 智能手機等.
Mini-A和Mini-B連接器與USB設備一起使用，該USB設備應連接到Type A插座。但是這些連接器比B型連接器小。它們旨在與小型USB設備（例如相機，手機等）連接。
圖6： Mini A和Mini B USB公連接器及其引腳位置的圖像
Mini USB連接器的引腳排列
PIN 1 ——————- VBUS
PIN 2 ——————- D –
PIN 3 ——————- D +
PIN 4 ——————- ID
PIN 5 ——————-接地
USB 2.0 中的 Micro USB
同樣 Micro USB 是我們通常叫法, 嚴謹的叫法是 USB 2.0 Micro-B, 也是因為還有一個 USB 2.0 Micro-A, 不過幾乎看不到.
這種接口相比 Mini USB 要更加小巧, 在 USB Type-C 普及之前, 幾乎市面上所有的安卓機采用此接口.
圖7： Micro-A和Micro-B USB連接器及其引腳位置的圖像
Micro USB連接器的引腳排列
PIN 1 ——————- VBUS
PIN 2 ——————- D –
PIN 3 ——————- D +
PIN 4 ——————- ID
PIN 5 ——————-接地
USB3.0和USB2.0的區別
首先是前4根，也就是向下兼容的USB2.0部分。因為USB2.0傳輸的是半雙工的差分信號，所以傳輸數據需要至少3根線——D+/D-/地線（上行下行共用兩根數據線），再加上正極供電的紅線，一共4根。之后的5根才是USB3.0的高速數據傳輸線，因為USB3.0傳輸的是全雙工差分信號，所以需要兩對數據線和一根屏蔽地線。
SB3.0又稱為SuperSpeed USB總線，與高速（High Speed）USB2.0總線相比，為了達到總線對USB2.0/1.1/1.0的向下兼容，
總線保留了USB2.0信號線（D+，D-，Vbus，GND），同時增加了兩對USB 3.0超高速差分信號（SSTX+，SSTX-，SSRX+，SSRX-），一組差分對用來發射信號，另一組接收信號，從而實現全雙工傳輸，USB3.0信號傳輸速率達到5Gbps；電流最大達到900mA；在EMC方面，為了達到降低EMI的影響，增加了SSC（擴頻時鍾）功能。
從USB公口的外觀上來看，USB3.0接口部分標記有SS樣式，而USB2.0則標記普通的USB通用標識。
USB 3.0 中的 Type-A
上面這種也是 USB TYPE-A 接口, 不過因為 USB 3.0 標准的推出, 為了方便區分 USB 2.0, 所以接口的顏色通常使用藍色. 所以如果你的主板背板有黑色和藍色兩種 USB 接口, 通常表示黑色的是 USB2.0, 而藍色的是 USB3.0或更高標准.
USB 3.0 中的 Type-B
USB 3.0 Type-B 常見於連接 USB 3.0 的 HUB, 和 USB 3.0 的移動硬盤盒.
USB 3.0 中的 Micro-B
USB 3.0 Micro-B 常見於 USB 3.0 的移動硬盤, 例如希捷的3.5外置移動硬盤.
USB Type-C
上面這種就是 USB Type-C了, 方便好用, 正插反插都可以, 雖然 Apple 的 Lightning 接口很早就可以正插反插, 但說實話, 我從來沒見過壽命這么短的原裝線. 好在 Apple 也開始逐漸在自家設備上采用 USB Type-C 接口了.
這里還要提醒一點, USB Type-C 只是一個物理接口, 並不等於它的傳輸速度, 例如最早的 NOKIA N1 平板電腦所使用的 USB Type-C 傳輸速率僅相當於 USB 2.0.
不過大家也無需擔心, 目前市面上采用 USB Type-C 接口的設備一般至少都是 USB3.1 Gen1 傳輸標准. 最准確的方法, 還是查看設備的相關參數說明.