USB-C 和 USB 3.1分不清？這篇技術文章或許可以幫上忙
2015-12-02 22:17:41 nUSB Type-C 界面以及 USB 3.1 標準的到來，理應為消費者提供更多便利。然而就目前來看，似乎這些新標準非但沒有為消費者提供了更好的使用體驗，反而帶來了諸多隱憂。Google 的工程師 Benson Leung 最近就發現，市場上為數不少的 USB-C 傳輸線并沒有完全符合最新的 USB 規范標準。
那么，就讓我們一起理清頭緒，看看新技術的規范標準到底是怎樣的。
首先，我們應該明白的是，雖然在一些網站或是產品介紹中，USB-C 和 USB 3.1 經常會一起出現，但實際上 USB-C 并不等同于 USB 3.1。
USB 3.1 是一個行業標準，該標準由英特爾等大公司發起。USB 3.1 最大的特點就是資料傳輸極為迅速，理論上速度可以達到 10Gbps。而 USB Type-C 則是一種連接器的規范，由 Type-C 插頭和 Type-C 插座組成。
在最新的 USB 3.1 標準中，有 3 種界面樣式，一個是 Type-A（即 Standard-A，傳統電腦上最常見的 USB 界面樣式），一個是 Type-B（即 Micro-B，目前主流 Android 智能手機使用的界面樣式），另外一個就是 Type-C（即上面提到的全新設計的界面樣式）。
那么我們應該就能很容易理解了。雖然 USB Type-C 是基于 USB 3.1 進行設計的，但這并不意味著使用這種連接方式的設備就一定都是支持 USB 3.1 標準的；而與我們所想的相反的是，對于較為老舊的 USB 3.0 Type-A 界面的設備來說，卻是能夠相容 USB 3.1 標準的。
那么為什么有些設備使用了不相容 USB 3.1 標準的 USB Type-C 界面呢？這么做的意義何在呢？沒錯，就是為了方便——因為 USB-C 界面和蘋果的 Lightning 界面一樣，沒有正反面之分，直接插進去就對了，舒服過癮夠痛快。
還有一個值得一提的是，每一代 USB 標準的更新，除了帶來資料傳輸速度的加快以外，還會有擴展性的加強、電流傳輸速率的加快等內部技術的更新。
最初的 USB 標準由于并不具備電力供應能力，因此 USB 1.0 及 2.0 的供電功率僅為 2.5w（0.5A/5v）。雖然這足以為手機等小型電子設備供電，但是對于移動硬盤這種設備來說，顯然遠遠不夠。而且即便是為手機充電，就現在而言 2.5w 也顯得不是那么的充沛。而 USB 3.0 就因此應運而生，它的供電功率可達 4.5w（0.9a/5v）。USB-Type C 1.1 規范也帶有自己的供電運行模式，在該規范下 USB-Type C 界面能夠用于快速充電。
做為供電標準的一部份，新的電源管理系統介紹了采用新的雙向資料通道所需的供電水準。這是為了確保其與傳統設備的相容性，并減少因不符合要求的傳輸線而導致的設備損壞。
我們可以來看一下 USB 基礎規范的對比圖：
USB 3.0 和 3.1 之間的主要區別就是：3.1 支持高達兩倍于 3.0 的峰值資料傳輸速率。大多數設備都有可能會直接跳到 3.1，而開發者的任務就是確保他們的設備能夠支持這兩種最新的標準，同時確保其設備的向下相容性。
但是，當談及到傳輸速率時，我們必須要從整體來去看待，因為這就和木桶定律一樣，其中的任何一環沒有達到標準都會直接影響到最終的速率。例如，把 USB 3.1 設備插到 USB 2.0 界面上，就會把傳輸速率限制在 480 Mbps。而在實際應用中，硬件同樣會嚴重制約你的傳輸速率，比如硬盤本身。
所以我們可以簡單理解為：USB-C 指的是雙向的連接類型，而像“3.1”這樣的版本號，指的是資料傳輸速度和其他規格，例如界面或是傳輸線的規格。然而，這兩者無論哪個都沒有嚴格界定 USB 供電規范或是峰值電流規范，而且關于設備或傳輸線的相容性也并未加以強調。
所以，這就產生了許多潛在的隱憂，而這種不確定的表述是十分危險的。而其中的部份原因就是這些人在制定標準的時候，試圖在能夠相容舊設備的基礎上推進新技術。希望這個表格能夠說明廠商詳細了解不同版本的供電標準，能夠生產出符合行業標準的產品。而這既是對其產品的負責，也是對使用者的負責。
好吧，如果你還在耐心的繼續看這篇文章，我們就可以開始談一些和這些標準有關的、切合我們生活的一些事情了。讓我們來揭露一下關于傳輸線和連接器的那點事。
對于那些使用 USB 來供電的設備，其電流是透過連接器的 CC 引腳來實現的，這在新的 2.0 標準中有詳細介紹。這種充電器和設備之間的電流交換，能夠提供高達 100W 的功率，在最極端的情況下，電流最高可達到 5A/20V。這個模式最有可能被筆記本電腦或其他更耗電的設備所使用，因為它能夠支持更高的電壓模式。
重點來了。在連接器中，微控制器之間的訊號交換，能夠按需提供正確的電壓和電流設置，而如果這些微控制器之間沒有訊號交換的話，就意味著這些高功率模式將不能被啟動，但仍能夠匹配使用所有的低功耗模式。這就意味著如果僅是在較低的功率下使用，如果只是做為智能手機等設備的傳輸線的話，就可以去掉這些額外的技術成本。
對基本的 USB-C 1.0、1.1 版本而言，5V 的設備可以最高提供 3A 的電流而無需使用 USB PD。和它們相比，透過 CC 引腳的電流電壓被提高到了 5V，當開始通電后該數值將被持續監測，以確定電流符合設備所要求的輸出功率。電流的大小是由上拉電阻器 Rp 來控制的，透過這一元件可以把電流設置為特定的值，如 0.9A、1.5A 或 3A。
對于 USB-C to USB-C 的連接而言，因為埠都是在同一標準建造的，所以這些較高的電流模式是可以承受的，而這就是我們常說的快速充電功能。然而，最近卻傳出有關傳統電源適配器傳輸線的很多問題，產生這些問題的主要原因，就是這些人把配有 USB Type-C 的新型手機或是筆記本電腦，插上了一個 Type-A 型的 PC 埠或充電器。
我們并不是擔心這樣做所帶來的充電速度問題，而是擔心設備之間的電流傳輸功率。由于 USB Type-C 標準明確規定了能夠提供較高功率的電流傳輸，但卻不能在高功率下相容舊的 Type-B 或其他標準連接器，所以，其實傳輸線的制造商都應該使用 CC 連接器以及 Rp 電阻，以確保設備不會嘗試過多的從舊的充電器或設備獲取電源適配器本身所無法承受的高功率供電。
下面的規格表顯示哪些值可以被用于設置一個特定的 Type-C 充電模式。在下方的小字中，我們可以看到，一個 56kΩ 電阻應該可以與所有傳統的傳輸線連接使用。而這就是在舊的設備連接到電流傳輸時，默認的做為限制的 USB 電源或 USB 電池充電的規范（在資料線能夠支持快速充電的情況下）。
希望大家讀到現在，都能夠對 USB Type-C 和 USB3.1 有所了解。
USB 3.1 提供了非常快的資料傳輸速度，但實際上只有當連接的傳輸線和傳輸線兩端的設備都符合 3.1 標準的時候，才能夠真正發揮其速度上的優勢。請記住，雖然它們都必須符合 3.1 標準，但這并不表示它們都必須支持 USB Type-C 連接器。
而產生這個問題的核心原因是：目前沒有一個很簡單的方法能夠來看出，消費者所想要購買的傳輸線中是否有電阻，電阻的設置是否正確。
不過我們可以確定的是，只使用購買設備時附贈的或是直接購買該設備生產商所售賣的傳輸線，是一個最穩妥的方式，但是請記住，該設備的傳輸線可能并不能與其他設備相容。
不幸的是，大多數賣的傳輸線并沒有可供參考的詳細的參數說明，而這極有可能會產生誤導。不過，我們可以嘗試在生產商的官方產品頁面，或是包裝上看看能否找到 USB-IF 認證的相關描述。USB-IF 是一個專門測試傳輸線是否符合標準的非營利性組織。雖然不是每個廠商都會找它們認證，但該認證標準是可以做為傳輸線安全性和可靠性的一個標準。
