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通用序列匯流排 USB
- 2022-01-02
usb是最快的外部匯流排嗎
Universal Serial Bus是一種外部匯流排標準,用於電腦與外部裝置的連線通訊。說到USB就不得不提USB-IF,USB-IF即USB開發者論壇,由康柏、迪吉多、IBM、因特爾、微軟,NEC和北電網路創立於1995年,USB匯流排標準於1996年正式釋出,經過了26年的發展,USB規範已經從1。0發展到USB4。
1996-1998年1。x時代:
1996年,USB-IF提出了USB 1。0規範,USB 1。0規範包含兩種速率模式,分別為Low Speed與Full Speed。其中Low Speed允許裝置以最高1。5 Mbps的速率傳輸速率,Full Speed允許最高速率為12 Mbps。
1996年,在USB 1。0剛剛提出的時,市場上已經有IEEE1394、UART類匯流排標準外設存在,外設廠商與消費者需要一定的時間去接受USB 1。0。在此期間,只有少部分外設提供了USB介面。
時間來到1998年,USB-IF釋出了USB 1。1版本規範,1。1版本主要修正了一些1。0版本發現的問題(主要關於USB-HUB與Full Speed),並且1。1版本能向下相容1。0版本的裝置,從此USB正式被廣大電腦廠商,外設廠商與消費者接受,USB標準邁出了重要的第一步。
名稱
USB1。0
USB1。1
Low Speed
1。5Mbps
1。5Mbps
Full Speed
12Mbps
12Mbps
USB1。x硬體介面主要是Type-A和Type-B。
管腳型別
1
2
3
4
Type-A & B
VBUS
D-
D+
GND
在1。x時代,傳輸速率低下一直是限制USB介面快速發展的問題,同時期的IEEE 1394-1995要比USB1。x快上許多。
2000年2。0時代:
2000年,這年USB正式邁入2。0的時代,High Speed速率模式正式登場。在USB 2。0 High Speed規範中,傳輸速率達到了480Mbps。High Speed的480Mbps比Full Speed的最高速度提高了40倍。在速率提升的同時,2。0還規範了硬體部分和供電部分,提出了新的硬體介面,補充了On-The-Go技術規格。
速率
USB 1。1
USB 2。0
Low Speed
1。5Mbps
1。5Mbps
Full Speed
12Mbps
12Mbps
High Speed
無
480Mbps
USB2。0規範提出了兩種新的Mini和Micro介面,兩種規範又分別有A、B兩形。
管腳定義
1
2
3
4
5
Mini&Micro
VBUS
D-
D+
ID
GND
USB OTG(USB On-The-Go),該功能透過ID管腳的配置,讓裝置能在主從裝置間切換。例如電腦連線手機進行相片傳輸,此時的手機為從裝置。當手機與隨身碟連線,從隨身碟中讀取資料時,手機為主裝置。
2008-2017年3。X時代:
2008年,USB-IF提出了USB 3。0規範,3。0規範資料傳輸速率提升到Super Speed的5Gbit/s,同時在Super Speed速率下,供電電流也增加到150mA-900mA的範圍。這也標誌著USB正式進入了高速傳輸的時代,也是規範名稱最為混亂的時代。
2013年,USB 3。1規範釋出,3。1規範中將3。0規範的Super Speed傳輸模式更名為USB 3。1 Gen1,同時提出了Super Speed+傳輸模式USB 3。1 Gen2。USB 3。1 Gen2傳輸速率可以達到10Gbit/s。
2017年,USB 3。2 規範釋出,其中3。2 Gen1與3。2 Gen2分別對應3。1 Gen1和3。1 Gen2,除此之外還提出了3。2 Gen2X2規範標準。3。2 Gen2X2的速率相較於Gen2提升了一倍,達到了20Gbit/s,這已經和雷電2的速率相當了。
3。x期間,USB-IF還新增了Type-A&B SuperSpeed,Micro-B SuperSpeed,Type-C介面。
USB 3。2向下相容USB 2。0和USB 1。x。從USB 3。2規範開始,USB type-c介面成為唯一推薦介面方案。
名稱
規範
速率
USB3。2
USB3。1
USB3。0
SuperSpeed
USB3。2 Gen 1x1
USB3。1 Gen 1
USB 3。0
5 Gbit/s
SuperSpeed+
USB3。2 Gen 2x1
USB3。1 Gen 2
10 Gbit/s
SuperSpeed
USB3。2 Gen 1x2
10 Gbit/s
SuperSpeed++
USB3。2 Gen 2x2
20 Gbit/s
2019年,全新的USB4時代
2019年,USB-IF正式公佈了USB4標準規範,與上一代標準不同的是,USB4規範是在雷電3協議規範基礎上發展而來的。與以往的USB協議規範相比,USB4規範要求介面為Type-c介面,並且需要以USB PD作為供電模式。USB4除了向下相容以前的USB版本,並且還能向下相容老版本的雷電協議。
USB4基於雷電3標準,這允許其建立DP與PCI-E隧道,增加了USB介面的功能性。並且USB4支援的最高速率為40Gbit/s。
名稱
規範
速率
USB4 10Gbps
USB4 Gen2x1
10Gbit/s
USB4 20Gbps
USB4 Gen3x1
20Gbit/s
USB4 20Gbps
USB4 Gen2x2
20Gbit/s
USB4 40Gbps
USB4 Gen3x2
40Gbit/s
2020年影片電子標準協會提出了DisplayPort Alternate Mode 2。0,DisplayPort Alternate Mode 2。0模式允許USB4傳輸PD2。0訊號。
USB4 DisplayPort Alternate Mode 2。0顯示輸出配置
顯示器數目
解析度與重新整理率
色度抽樣比
色彩深度
一臺
7680×4320@30Hz
4:4:4
30bpp
兩臺
4096×4096@120Hz
4:4:4
30bpp
三臺
2560×1440@120Hz
3840×2160@144Hz
4:4:4
4:4:4
24bpp
30bpp
參考
https://www。usb。org
https://zh。wikipedia。org/wiki/USB
https://zh。wikipedia。org/wiki/DisplayPort