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）且實現量產的數碼產品（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”。

有了哪些技術提升

USB無疑是PC設備上最經久不衰的接口之一，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，手機端容易丟失網絡信號，而PC端則容易出現斷網現象），讓我們等待數據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數據時只有8bit為真實數據，余下的2bit則是檢查碼，這就導致數據傳輸過程中有20%的帶寬都被浪費了。而USB3.1則改用了128b/132b編碼，在傳輸132bit的數據時，檢查碼僅占用4bit的內容，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。很多用戶發現將手機插在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。原因就是USB3.0將供電參數從2.0時代的5V/0.5A提高到了5V/0.9A，已經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一，而USB3.1接口的出現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。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，最多加上轉接RJ45或A/V影音傳輸。

小結

我們應該理性地看待USB3.1的出現。就傳輸速度而言，它的表現要比USB3.0更出色，可以充分發揮以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，無疑是一種更為環保的體現。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。總之，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還只是輔助高端產品宣傳的噱頭，不太值得普通用戶為之買單。