「尊敬的參觀者，讓我們一同回到過去，回到信息技術發展的初期。那個時代，計算機和各種電子設備的普及帶來了信息傳輸的需求，而USB接口就是當時最常用的有線連接方式。

通過這種小小的接口，人們可以將數據從一個設備傳輸到另一個設備。盡管它的速度并不算快，但在當時的技術水平下，這已經是一種十分先進的方式了。這種有線連接方式曾經是人類信息傳輸的主流手段，也是那個時代科技進步的象征。

如今，在我們所處的時代，無線傳輸技術已經十分發達，虛擬現實和增強現實技術更是為人類帶來了前所未有的沉浸式體驗。甚至在我們生活的開普勒B12星球與30光年外的地球之間都可以采用蟲洞躍進橋接的方式實現互聯互通，但我們今天所看到的USB接口，是我們探究信息時代的遺產，讓我們銘記這一刻，向那些為我們創造過美好世界的先驅們致敬。」     

人類紀元 3422年 地球史實博物館 傳統信息傳播分館 USB內容

 這是在我的幻想中，一千多年以后的人類已經旅居在其他星球，當他們在博物館中看到USB接口的介紹語，彼時，無線傳輸肯定已經取代了所有的有線連接，甚至信息可以通過量子態進行超光速的傳遞。但在當下，2023年，有線傳播依然是我們使用最頻繁、最便捷、最穩定的電子設備之間的信息傳遞方式，那么這個對于我們人類文明重要的“小方塊”是怎么誕生的，它經過了怎樣的發展歷程呢？

在USB接口出現之前，電腦和電子設備之間的信息傳遞接口多種多樣，但主要分為兩大類：

串行接口：最早的電腦和設備之間的接口采用串行傳輸方式，例如RS-232接口，串行接口使用單個數據線逐位傳輸數據，傳輸速度較慢，且需要較多的線纜，不適用于連接多種不同類型的設備。

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并行接口：并行接口采用多條數據線同時傳輸數據，其傳輸速度較快，但需要較多的線纜和復雜的控制電路。早期電腦和打印機等設備之間的接口就采用了并行傳輸方式，例如Centronics接口和IEEE-488接口。

IEEE-488接口 圖片來源：網絡

這些傳輸接口雖然能夠連接電腦和各種外設，但由于其各自不同的特點和規格，使得不同類型的設備之間無法互相兼容，導致用戶使用起來不太方便，同時也增加了設備的生產和維護成本。因此，USB接口的誕生填補了這一空白。

USB（Universal Serial Bus，通用串行總線）接口是一種用于連接計算機與其他外部設備的標準化接口。USB 1.0是由英特爾、微軟、康柏、IBM和NEC等幾家知名公司聯合（USB-IF）推出的標準，于1995提出，并在次年發布。可連接不同類型的設備，如鍵盤、鼠標、打印機、攝像頭等，取代過去不同接口之間的混亂和不兼容性問題。

USB 1.0標準類型接口 圖片來源：網絡

USB 1.0標準最初的傳輸速率為1.5 Mbps，后來又推出了12 Mbps的版本，從而大大提高了數據傳輸速度。并支持MAX:500mA 5V的供電能力，擁有通用性、熱插拔等全特性，但因為當時支持USB的外設較少，而且存在一些技術問題，沒有得到廣泛應用。

1998年 USB 1.1

兩年后的1998年，USB-IF推出了USB 1.1，USB 1.1修正了USB 1.0中關于集線器和全速模式的問題，增加了一個新的傳輸類型interrupt OUT，同時取代了USB 1.0成為最早被采用的修訂版。USB 1.0和USB 1.1都支持低速（1.5 Mbps）和全速（12 Mbps）兩種模式，同時提升了穩定性與兼容性。

USB 1.1標準類型接口 圖片來源：網絡

2000年 USB 2.0

隨著90年代末期，個人電腦的快速普及與技術的不斷迭代，人們對于信息傳輸的需求日益明顯，USB 2.0也應運而生。從USB 2.0開始，也算是徹底奠定了USB家族在電子設備信息傳遞之間的不可撼動的王者地位，直到現在我們還能看到不少設備依然使用USB 2.0標準接口。

說的就是你！蘋果！

USB 2.0誕生于千禧之年，2000年4月USB-IF推出了USB 2.0。USB 1.1雖然解決了USB 1.0的一些問題，但是其傳輸速度仍然不能滿足一些高帶寬的外設，例如數碼相機、掃描儀、光驅等。因此，USB-IF推出了USB 2.0標準，以提高USB的性能和廣泛適用性。

百花齊放的USB接口形態 圖片來源：網絡

對比USB 1.1，USB 2.0最大的提升就在傳輸速度上，增加了一種新的傳輸模式，即高速模式（Hi-Speed），其最大傳輸速率達到480 Mbps（實際傳輸速率約為60 MB/s），是全速模式（Full-Speed）的40倍。USB 2.0還增加了一些新的功能和特性，例如分割傳輸、周期幀列表、錯誤檢測和恢復等。USB 2.0還完全向下兼容USB 1.1、USB 1.0，同時增加了USB On-the-Go 特性，可以讓兩個設備之間無需USB轉換器就可以直接進行互聯，大大提升了USB的實用性。

USB 2.0更多特性細節 圖片來源：網絡

在供電與USB接口形態方面，USB 2.0標準并沒有更新供電協議，依然采用MAX:500mA 5V的供電能力，提供最高2.5W的最高供電功率。接口形態上，USB 2.0標準擁有USB-A、USB-B、Mini-USB、Micro-USB等形態。

USB家族供電示意圖 圖片來源：網絡

2008年 USB 3.0

  在此后的較長時間里，USB 2.0都是處于統治地位，其最高60MB/s在21世紀第一個10年里也能滿足絕大用戶的使用，但隨著固態硬盤的出現與網絡信息的快速膨脹，各種音視頻信息的體積都在不斷攀升，同時移動設備的普及對USB的供電能力也產生了新的需求，于是在2008年的11月，USB 3.0誕生。

對比USB 2.0，USB 3.0更新了諸多功能，比如全雙工模式（數據可以進行雙向傳輸，而USB 2.0只支持單向傳輸）、用發送列表區段來進行數據發送，提高了傳輸效率和可靠性、采用新的封包路由傳輸技術，擁有8條內部線路，除VBus和GND作為電源提供線外，剩余3對均為數據傳輸線路，其中保留D+與D－兩條線路，并兼容USB 2.0。

USB 3.0針腳細節 圖片來源：網絡

USB 2.0/3.0針腳細節 圖片來源：網絡

在最重要的傳輸速度上，USB 3.0傳輸速度為5Gbit/s（實際傳輸速率約為600MB/s），比USB 2.0的480Mbit/s快出10倍。供電能力上，USB 3.0支持MAX：900mA 5V的標準，提供最高4.5W的供電功率，同時采用了藍色底膠接口來與USB 1.1/2.0進行區分。

經典的USB 3.0藍色接口 圖片來源：網絡

經典的USB 3.0藍色接口

在USB-IF 后面的改名操作以后，USB 3.0被稱為USB 3.2 Gen 1 。

2013年 USB 3.1

2013年年底，USB-IF更新了USB 3.1，被稱為USB 3.2 Gen 2。對比USB 3.0（USB 3.2 Gen 1）USB 3.2 Gen2的傳輸速度是其兩倍，達到10Gbit/s（實際傳輸速率約為1200MB/s）。同時支持最高達100W（PD 1.0）的電源輸出，比USB 3.0（USB 3.2 Gen 1）的900 mA高出100倍。

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并引入了Type-C接頭，這種可反向插拔、小型化、支持多種協議和功能的USB接口在2014年可謂紅極一時，同時也沿用至今，稱為主流手機的供電、數據傳輸接口。

Type-C 針腳 圖片來源：網絡

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2017年 USB 3.2

2017年9月，USB-IF發布了USB 3.2標準，并由雙叒更新了名稱規范，USB 3.2 Gen 1 （SuperSpeed）： 等同于先前的USB 3.0，僅更改名稱，傳輸速度為5Gbit/s。USB 3.2 Gen 2 （SuperSpeed+）： 等同于先前的USB 3.1，僅更改名稱，傳輸速度為10Gbit/s。USB 3.2 Gen 2x2 （SuperSpeed+）： 傳輸速度達20Gbit/s，使用兩條差分信號線路來實現雙向傳輸。

咱就是說，之前USB 2.0/3.0/3.1不是挺方便的么？

對比USB 3.2 Gen 2，USB 3.2 Gen 2x2充分利用了USB Type-C的雙通道數據傳輸通道，可實現接口兩端各向傳輸10 Gbit/s速度；共20Gbit/s（實際傳輸速率約為2400MB/s）。同時只能有USB Type-C的一種存在形態。供電能力上，USB 3.2 Gen 2x2也支持PD充電協議，最高可以提供100W的充電功率。

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USB 3.2 Gen 2x2標準接口，以紅色進行區別

2019年 USB 4

2019年8月，USB-IF發布了最新的USB 4標準，其只能使用Type-C接頭傳輸數據，并支持PD供電（早期支持100W，2021年12月更新PD 3.1協議后支持最高240W供電），最高傳輸速度來到了40Gbit/s（實際傳輸速率約為4800MB/s）。并支持建立DisplayPort和PCI Express數據通道，可以輕松傳輸4K 60Hz的高清畫面。在未來DP 2.1協議也將與USB4進行硬件級捆綁，在可預見的未來，USB4不僅僅將被當作一個“插U盤；連手機”的接口，而是更加全能、全面的接口。

Type-C形態下的USB 4接口 圖片來源：網絡

DP 2.1協議與USB 4標準硬件同步  圖片來源：網絡

但要注意，USB4有兩種傳輸帶寬，一種是20Gbps，另一種是40Gbps。在數據兩端支持雷電3時，才能實現最大帶寬 40Gbps，另外USB4的動態分配帶寬也非常有意思，其每條數據傳輸通道都可以根據實時情況來動態帶寬調節。

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USB 4與雷電4接口區別，在顯示能力與數據傳輸速度、穩定性上，還是雷電4要更上層

圖片來源：plugable

總結：

1995至今，USB的發展僅28年的歷史，但從USB 1的1.5Mbps到USB 4最高的40Gbps，足足翻了26666倍，足以表明USB的驚人進步與發展。

目前，USB已經演變成為一個全球范圍內的產業生態系統，其中包含了多種規范、協議、接口、接頭，而非僅僅是一個簡單的連接標準。USB的不斷推動和發展已經成為信息技術領域中的重要推動力量，為用戶提供更好的使用體驗和更多的創新可能性。

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隨著USB 4的推出，USB將進入一個全新的時代，提供更快速、更多功能、更高效率的數據傳輸和裝置供電。這將進一步鞏固USB在連接技術領域的領先地位，并為未來的技術發展帶來更多的價值和影響。我們有理由相信，USB將繼續發揮其重要作用，推動連接技術的創新和進步，為用戶帶來更加優質和高效的體驗。