USB3.1上演“極速風(fēng)暴”

并非都能正反插

蘋果Lightning接口最讓人羨慕的特性就是“反正都能插”，而傳說中同樣具備該特性的USB3.1自然就備受期待了。可惜，支持“反正都能插”的USB3.1接口僅限“USB3.1 Type-C”這一種標(biāo)準(zhǔn)（圖1），而USB3.1旗下還包含“Type-A”（標(biāo)準(zhǔn)USB）、“Type-B”（方形USB）（圖2）以及“Micro-A/B”等（圖3）。

實(shí)際上這也很好理解，“Type-C”標(biāo)準(zhǔn)是為手機(jī)和平板電腦這種小尺寸設(shè)備量身定制的，其大小與MicroUSB2.0相似，最大特點(diǎn)是可以像Lightning一樣不分正反隨意插。如果你對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)感興趣，不妨關(guān)注一下諾基亞N1，它是第一款采用Type-C接口（但速度為USB2.0）且實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的數(shù)碼產(chǎn)品（圖4）。當(dāng)然，“Type-C”也并非與臺(tái)式機(jī)主板等大型設(shè)備“絕緣”，只是目前一款主板最多也就只能配備一個(gè)“Type-C”標(biāo)準(zhǔn)接口用于提高檔次（圖5），與動(dòng)輒4個(gè)～6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的USB接口相比，“Type-C”在未來的很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期都會(huì)屬于“稀缺資源”。

有了哪些技術(shù)提升

USB無疑是PC設(shè)備上最經(jīng)久不衰的接口之一，每一次版本的革新都帶來了更高速的傳輸速率。從USB1.0/USB1.1的初試啼聲（1.5Mbps/12Mbps），到USB2.0的一統(tǒng)江湖（480Mbps），再到褒貶參半的USB3.0（5Gbps，之所以說USB3.0褒貶參半，是因?yàn)樗诠ぷ鲿r(shí)會(huì)影響無線信號(hào)，手機(jī)端容易丟失網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，而PC端則容易出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象），讓我們等待數(shù)據(jù)拷貝的時(shí)間大幅縮短。

最新的USB3.1在傳輸速率上較USB3.0再度翻番，高達(dá)10Gbps的速度已經(jīng)和Thunderbolt 1.0接口持平。除了速度更快外，USB3.1的編碼率也有了明顯的提升。以USB3.0為例，它采用了8b10b編碼方式，每傳輸10bit數(shù)據(jù)時(shí)只有8bit為真實(shí)數(shù)據(jù)，余下的2bit則是檢查碼，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸過程中有20%的帶寬都被浪費(fèi)了。而USB3.1則改用了128b/132b編碼，在傳輸132bit的數(shù)據(jù)時(shí)，檢查碼僅占用4bit的內(nèi)容，從而使傳輸損耗率大幅下降到了3%！

除了速度上的改進(jìn)外，USB3.1還進(jìn)一步增強(qiáng)了供電能力。很多用戶發(fā)現(xiàn)將手機(jī)插在PC的USB3.0接口時(shí)，充電速度會(huì)大幅領(lǐng)先于插在USB2.0時(shí)的狀態(tài)。原因就是USB3.0將供電參數(shù)從2.0時(shí)代的5V/0.5A提高到了5V/0.9A，已經(jīng)接近很多智能手機(jī)專用的電源適配器標(biāo)準(zhǔn)了（5V/1A）。

而USB3.1的供電能力，則已經(jīng)達(dá)到了20V/5A標(biāo)準(zhǔn)，可以提供100W輸出的“恐怖”實(shí)力！簡(jiǎn)單來說，USB3.1可以提供5個(gè)檔次的供電標(biāo)準(zhǔn)，分別為5V/2A（10W）、5V/2A或12V/1.5A（18W）、5V/2A或12V/3A（36W）、20V/3A（60W）和20V/5A（100W）。但是，其中60W標(biāo)準(zhǔn)僅限Micro-A/B型USB接口，而100W則僅支持Type-A/B接口。換句話說，支持正反都能插的Type-C接口可能最高只能支持到36W供電。

不要小看USB3.1提高供電標(biāo)準(zhǔn)的意義。最令筆記本用戶頭痛的就是各大品牌筆記本的充電器接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，而USB3.1接口的出現(xiàn)將有機(jī)會(huì)成為筆記本的“充電接口”，今后不必考慮充電頭的形狀，買條通用的USB3.1線即可（圖6）。

速度到底有多快

由于目前USB3.1尚無芯片組原生支持，所以在現(xiàn)有設(shè)備上想體驗(yàn)USB3.1的高速，暫時(shí)只能通過第三方的主控芯片幫忙了。國(guó)外AnandTech已經(jīng)對(duì)USB3.1設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試，我們不妨參考一下相關(guān)的測(cè)試成績(jī)（見表）。

從測(cè)試成績(jī)可見，在USB3.1接口的幫助下，SSD硬盤足以獲得超越SATA3.0標(biāo)準(zhǔn)的傳輸效能。如果換成上代的USB3.0接口，同樣的SSD就只能享用SATA2.0標(biāo)準(zhǔn)的速度了。一個(gè)小小的USB接口就能提供硬盤專用SATA3.0接口的讀寫速度（圖7），這足夠USB3.1驕傲的資本了。

能否取代ThunderBolt

為了彌補(bǔ)筆記本游戲性能不足的缺陷，包括華碩、Alienware在內(nèi)的很多廠商都推出了外置顯卡。此外，在淘寶上我們也可以輕松買到實(shí)惠的外置顯卡模塊。可惜，上述外置顯卡都遭遇了無法逃避的尷尬：沒有合適的高速接口連接。比如，淘寶上的外置顯卡需要筆記本配備ExpressCard插槽或使用筆記本內(nèi)部的Mini-PCI插槽;Alienware的外置顯卡則僅支持Alienware 13等配備專用接口的指定產(chǎn)品;而更多的外置顯卡，則必須要求筆記本配備ThunderBolt接口。

既然USB3.1的速度足以匹敵ThunderBolt，那如果未來用USB3.1作為外置顯卡的專用接口，不就可以最大限度提升兼容性并避免帶寬上的損失了嗎？

很遺憾，至少就筆者來看USB3.1是不會(huì)取代ThunderBolt的，哪怕未來有一天ThunderBolt真的消失了，那也不會(huì)是USB的功勞。原因很簡(jiǎn)單，ThunderBolt實(shí)際上就相當(dāng)于外置的PCIE，也就是ExpressCard的升級(jí)版，屬于高速總線，用于連接高性能存儲(chǔ)設(shè)備、聲卡、顯卡、運(yùn)算加速卡等等。而討論USB3.1取代ThunderBolt，無疑就是在討論USB3.1會(huì)取代PCI-Express一樣。在未來的很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期里，USB3.1依舊是主打存儲(chǔ)設(shè)備的讀取、鼠標(biāo)鍵盤和外設(shè)的連接，最多加上轉(zhuǎn)接RJ45或A/V影音傳輸。

小結(jié)

我們應(yīng)該理性地看待USB3.1的出現(xiàn)。就傳輸速度而言，它的表現(xiàn)要比USB3.0更出色，可以充分發(fā)揮以SSD作為移動(dòng)硬盤的傳輸效能。但是，如果你手頭還是以普通的機(jī)械硬盤或閃存盤為主，沒有拿SSD作為移動(dòng)硬盤的需求，那USB3.1的高速就沒有太多意義了。

對(duì)普通用戶而言，USB3.1更現(xiàn)實(shí)的意義是提供了更高的供電標(biāo)準(zhǔn)，以及包括正反插和傳輸視頻信號(hào)的可能性。今后，無論是手機(jī)、平板還是筆記本，用USB接口即可充電，無疑是一種更為環(huán)保的體現(xiàn)。此外，如果Type-C型接口和USB A/V功能可以普及，那就意味著未來的移動(dòng)設(shè)備可以做得更輕薄，因?yàn)閁SB接口迷你了，還可以替代HDMI接口。總之，距離USB3.1全面普及可能還需要1年左右的時(shí)間，在此之前，USB3.1還只是輔助高端產(chǎn)品宣傳的噱頭，不太值得普通用戶為之買單。