USB3.1上演“極速風暴”

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”這一種標準（圖1），而USB3.1旗下還包含“Type-A”（標準USB）、“Type-B”（方形USB）（圖2）以及“Micro-A/B”等（圖3）。

實際上這也很好理解，“Type-C”標準是為手機和平板電腦這種小尺寸設備量身定制的，其大小與MicroUSB2.0相似，最大特點是可以像Lightning一樣不分正反隨意插。如果你對這一標準感興趣，不妨關注一下諾基亞N1，它是第一款采用Type-C接口（但速度為USB2.0）且實現(xiàn)量產(chǎn)的數(shù)碼產(chǎn)品（圖4）。當然，“Type-C”也并非與臺式機主板等大型設備“絕緣”，只是目前一款主板最多也就只能配備一個“Type-C”標準接口用于提高檔次（圖5），與動輒4個～6個標準的USB接口相比，“Type-C”在未來的很長一個時期都會屬于“稀缺資源”。

有了哪些技術(shù)提升

USB無疑是PC設備上最經(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，是因為它在工作時會影響無線信號，手機端容易丟失網(wǎng)絡信號，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)時只有8bit為真實數(shù)據(jù)，余下的2bit則是檢查碼，這就導致數(shù)據(jù)傳輸過程中有20%的帶寬都被浪費了。而USB3.1則改用了128b/132b編碼，在傳輸132bit的數(shù)據(jù)時，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%！

除了速度上的改進外，USB3.1還進一步增強了供電能力。很多用戶發(fā)現(xiàn)將手機插在PC的USB3.0接口時，充電速度會大幅領先于插在USB2.0時的狀態(tài)。原因就是USB3.0將供電參數(shù)從2.0時代的5V/0.5A提高到了5V/0.9A，已經(jīng)接近很多智能手機專用的電源適配器標準了（5V/1A）。

而USB3.1的供電能力，則已經(jīng)達到了20V/5A標準，可以提供100W輸出的“恐怖”實力！簡單來說，USB3.1可以提供5個檔次的供電標準，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標準僅限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提高供電標準的意義。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準不統(tǒng)一，而USB3.1接口的出現(xiàn)將有機會成為筆記本的“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)有設備上想體驗USB3.1的高速，暫時只能通過第三方的主控芯片幫忙了。國外AnandTech已經(jīng)對USB3.1設備進行了測試，我們不妨參考一下相關的測試成績（見表）。

從測試成績可見，在USB3.1接口的幫助下，SSD硬盤足以獲得超越SATA3.0標準的傳輸效能。如果換成上代的USB3.0接口，同樣的SSD就只能享用SATA2.0標準的速度了。一個小小的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惠的外置顯卡模塊?？上?，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是不會取代ThunderBolt的，哪怕未來有一天ThunderBolt真的消失了，那也不會是USB的功勞。原因很簡單，ThunderBolt實際上就相當于外置的PCIE，也就是ExpressCard的升級版，屬于高速總線，用于連接高性能存儲設備、聲卡、顯卡、運算加速卡等等。而討論USB3.1取代ThunderBolt，無疑就是在討論USB3.1會取代PCI-Express一樣。在未來的很長一個時期里，USB3.1依舊是主打存儲設備的讀取、鼠標鍵盤和外設的連接，最多加上轉(zhuǎn)接RJ45或A/V影音傳輸。

小結(jié)

我們應該理性地看待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作為移動硬盤的傳輸效能。但是，如果你手頭還是以普通的機械硬盤或閃存盤為主，沒有拿SSD作為移動硬盤的需求，那USB3.1的高速就沒有太多意義了。

對普通用戶而言，USB3.1更現(xiàn)實的意義是提供了更高的供電標準，以及包括正反插和傳輸視頻信號的可能性。今后，無論是手機、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設備可以做得更輕薄，因為USB接口迷你了，還可以替代HDMI接口?？傊?，距離USB3.1全面普及可能還需要1年左右的時間，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。