USB数据线到底怎么选!一文带你全看懂,能省不少钱|附视频



作者|D.K.

摄影|一颗皮划艇

视频|极果研究室

来源|极果编辑部


真的……今天要聊的这件事,光是把问题本身说清楚都不太容易。


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相信大家大家或多或少都有过类似的经历:手机里的拍的视频急着要,插到电脑上却发现速度还没有Wi-Fi快;新买了显示器支持“一线通”,抄起充电线怼上去却不出画面……


本该一统天下的TypeC,为什么会演变成如今的混乱局面?市面上到底有多少种TypeC线?应该怎么挑?投屏、充电、拷数据……不同的使用需求,买线的时候都有哪些讲究?猛戳上方视频,让果酱给你一次性彻底说清!


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当然不方便的朋友也可以往下接着看图文。友情提示,前方知识点密集,可以先点个收藏插个眼👀


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TypeC的愿景,就是一个接口、搞定所有。不管是数据、音视频、还是电力,全部一根线搞定。但这也造成了一个问题,那就是:“外观和功能不对应”。


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举个例子,HDMI的接头就长这样,线能怼进去,就能出画面。但TypeC不是,长得都一样,干啥的都有。以手机为例,有的又能快充又能跑高速又能出画面,有的就只能兼容自家的私有快充,然后只带一个USB 2.0。


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数据线也是,有的看着挺粗的,插上屏幕就是不亮。充电器的线行不行?手机送的线行不行?移动硬盘送的线行不行?光看外观,根本无从判断它有什么功能。所以买起来和用起来,都让人一脸懵*。


那这口锅要扣给谁呢?当然还是我们的老朋友,USB-IF。


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熟悉科技史的朋友们应该都知道,USB的问题岂止是线材混乱。他们就连每一代的版本号和推广名称,都是那么的……“令人迷惑”。


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1996年1月,USB 1.0标准推出,传输速度仅为1.5Mbps/ 12Mbps。但因为产品开发需要时间,并没有多少产品。98年9月,1.1修订版推出。该版本没有任何速度上的改进,主要是关于集线器和12Mbps模式,以及一些错误更正,这也是第一个被大规模采用的USB版本。


2年后的2000年4月,USB 2.0版本推出。新标准的速度大幅提升到了480Mbps,但同时名字也起的…非常考验逻辑。


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1.x时期的两种标准,分别被命名为低速(Low Speed)和全速(Full Speed)。而2.0引入的新标准呢,则被称为高速(High Speed)。


究竟是全速比高速高,还是高速比全速全,一时让人摸不着头脑。


2008年,USB 标准来到3.0,传输速度再次暴涨,高达5Gbps。这一代被叫做超速(Superspeed),不过从市场反馈来看,大家还是觉得3.0比较好理解。毕竟数字越大越牛*,刷版本号就完事儿了。


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不幸的是,浓眉大眼的USB-IF,学会了套娃。


2013年,新的USB标准问世了。新标准的传输速度从5Gbps翻倍到了10Gbps,名为“超速普拉斯”(Superspeed+)。


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看起来非常猛对吧?但它的版本号,既不叫USB 4.0,也不叫USB 3.1,而是叫“USB 3.1 Gen2”。然后反手把原来的USB 3.0,改成了USB 3.1 Gen1。


更离谱的是2017年。这次新标准定义的20Gbps模式,既不是USB 3.2,也不是USB 3.2 Gen3,而是USB 3.2 Gen2×2。同时为了便于消费者理解,它被赋予了一个非常清晰易懂的名字:“USB双路超速普拉斯”(Superspeed+ USB dual-lane)。


而原来的USB 3.0,后来的USB 3.1 Gen1,现在叫USB 3.2 Gen1×1。原来的USB 3.1 Gen2,现在被刷成了USB 3.2 Gen2×1。


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懵了没有?憋着急,后面还有呢。


2019年,USB标准再次更新。最新版本在命名的作妖程度上,可以说达到了一个全新的高度。新版本号叫做USB4,注意啊,不是USB 4.0,也不是USB 4,而是USB4!没空格了!


然后新的USB4标准呢,没有再玩套马甲那一套,3.2标准的名称它都没动。但它有20Gbps和40Gbps两种传输模式,大家可以猜一猜版本号是怎么起的。


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USB4 Gen1×2和Gen2×2?不,是USB4 Gen2×2,和USB4 Gen3×2。想不到吧,USB4,它既没有Gen1,也没有×1。


由此可见,USB标准组织完全就是一群工科直男。在市场营销这种直接跟小白消费者对话的项目上,还是……手法稚嫩,稍显笨拙。其实刚才那个2乘2的名字,就是个很好的例子。小白用户看了一头雾水,可一旦你知道了它的具体工作方式,这个名字就会变得很好理解,甚至,非常合理。


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为了便于大家理解,你可以把数据包,想象成车。把数据线,想象成车道。


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对USB 2.0来说,它只要求一对“数据线”。不分方向,收发不能同时进行,最高能跑480Mbps。你可以把它看成是那种,没有标线的乡下水泥路。这在专业上来说,叫做“半双工”。


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3.1 Gen1增加了两对数据线,SSTX±和SSRX±,分别专门用来发送和接收,等于是双向四车道,上高速了,这叫“全双工”。


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其中Gen1在两个方向上都是5Gbps。后来的Gen2标准则是进一步提高到了10Gbps。


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同时TypeC为了做到双面插拔,上下两排的针脚功能是对称的,所以一共有4对数据线可用。正着插用A面的两对,反着插就用B面的两对,达到正反盲插的效果。


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这时候聪明的小伙伴就要问了:果酱果酱,那不还有两对数据线闲着没用吗?如果把通道都利用上,是不是传输速度还能翻一番?


没错。


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把双向8车道全部跑满,这就是刚才那个版本号最离谱的传输标准,USB 3.2 Gen2×2。后面的×2,意思是“双通道”。


其实这次更新还给之前的标准也增加了×2工作模式,让Gen1旧线的速度翻倍到了10Gbps,但这需要对应的主机和设备端。因为支持改版的旧标准这件事,跟做好新标准一样费劲,效果又差。所以这个奇怪的模式,只存在于纸面上,实际应用到它的产品几乎没有。


USB4也是一样,速度更快,命名更怪。


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在单通道上,USB4 Gen2链接拥有10Gbps速度,USB4 Gen3则是20G。注意,虽然USB4 Gen2跟USB3.2 Gen2都是10Gbps,但他们的编码方式不同,并不是套娃,真的是不同的东西。


然后呢,USB4的两种可选速度都工作在双通道模式下,所以是USB4 Gen3×2这个代号的完整意思,是这样的:


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怎么样,是不是很合理?很好懂?很大信息量?


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看了刚才的科普应该知道,“双向8车道”,才是满血的USB线。实际上在最新的USB TypeC 规格书里,官方定义的双TypeC线材只有2种:一种是满线芯的“全功能线”,另一种是6芯的USB 2.0“充电线”。再加上电流通过能力3A和5A的区别,一共4种。


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但是因为前几版标准的历史遗留问题,市面上的线材种类远远比这个要复杂。假如只看双TypeC的USB线,那么目前一共有8种在市面上共存。它们分别是:


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当然,理论上还存在USB4 Gen2 3A/5A这两种线。但首先在物理上,他们除了emark内写入的信息,跟USB 3.2 Gen2线应该没有任何区别。其次目前也没有对应上市的产品,所以就不算数了。


假如连雷电线都算进来,情况就更复杂了。


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兼容TypeC的雷电线有两代。其中雷电3除了3A/5A电流通过能力的差异之外,还有主被动之分。因为雷电的40G信号频率太高,就如同放得太远的视力表,超过一定距离,就会衰减到无法分辨的程度。


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因此主动线缆内部配备了放大器,用来保证信号经过长距离传输依然清晰可辨。但这种放大器不支持USB 3信号,所以主动雷电3线在USB主机上,最高只能支持USB 2.0。


(除非该设备同时支持了 USB4 的雷电3替代模式并连接到了一个雷电设备)


而被动的雷电3线,又分为满速的Gen3线和半速的Gen2线,只有满速线才完全兼容USB4的40G满血模式。因此对USB设备来说,雷电3线缆一共有:主动、被动满速、被动半速/3A、5A,一共6种规格。


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雷电4的情况要好一些。最新标准强制要求雷电4线缆和设备完全兼容USB4,而且都是40Gbps满速。因此不论主动被动,都能当作全功能USB线来用,只有3A/5A过电能力的区别而已。


所以全部加起来,一共有:


  1. USB 2.0 3A(常见)

  2. USB 2.0 5A(常见)

  3. USB 3.2 Gen 1 3A(已淘汰,很难买到)

  4. USB 3.2 Gen 1 5A(已淘汰,很难买到)

  5. USB 3.2 Gen 2 3A(常见)

  6. USB 3.2 Gen 2 5A(常见)

  7. USB4 Gen 3 3A(刚发布,没人做,贵得要死)

  8. USB4 Gen 3 5A(刚发布,稀有,贵得要死)

  9. Thunderbolt 3 Active 3A(贵得要死)

  10. Thunderbolt 3 Active 5A(贵得要死)

  11. Thunderbolt 3 Passive 3A(贵得要死)

  12. Thunderbolt 3 Passive 5A(贵得要死)

  13. Thunderbolt 4 3A(贵得要死)

  14. Thunderbolt 4 5A(贵得要死)


一共14种双头TypeC线。而他们在外观上……几乎都是一样的。


上面这14种还不包含一些非常特殊or扭曲的产品。比如因为实在太长,索性换成了光波导的“雷电光纤线”,和销量应该极少的Gen1/2超长主动线。(这种线基于和雷电3主动线同样的理由,不支持USB4)


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这还都是符合规范的产品,还有一些偷工减料的。比如这种双通道模式推出之前出现的,明明是双头typec,却只有一半线芯的东西。它也不分正反,也可以正常充电和传输高速数据。但是因为线芯数不够,所以不支持3.2 Gen2×2和USB4,也不能拿来投屏。


如果再加上各厂家生产的私有协议快充线,那简直就数不过来了。


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好了,梳理清楚了USB的传输原理、线材种类,我们终于能回答“TypeC线到底应该怎么挑”这个问题了。


首先大家要明白一点:数据连接这种事跟快充是一样的,都遵循水桶原则。你能跑出的最高速度,取决于你的主机、设备、线(以及如果有的话,拓展坞)三者当中,最拉的那个。


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比如说这个银欣的硬盘盒最高速度是20Gbps,用Gen2的线连接到Mac mini 2021这个40G的USB4接口上。因为这个接口不支持Gen2×2,所以就只能跑到10G。不得不说3.2 这个双工真的是孤儿模式,USB4和雷电4都没有强制支持,太惨了。


而这个40G接口的雷电3硬盘呢,用雷电线连到一个AMD笔记本上……


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笑死,根本读不出来。


(*注:USB 3.x完全不支持雷电外设,USB4仅强制要求拓展坞兼容雷电,主机和设备不做要求)


好,TypeC线应该怎么买?四种情况,先说充电。


一句话,2.0的充电线就别买了。虽然它便宜,但买回来也是电子垃圾。它只能兼容PD快充协议,搞根5A的给笔记本充电还勉勉强强。对手机来说,它充电慢、传数据也慢,真的没用。


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如果你这两年刚换了手机,那你手机的充电头多半都可以充你的笔记本电脑。如果送的不能,那就看看原厂最近新出的充电头产品,多半可以,而且功率还都不低。来这么一套原厂的快充套装,才更符合大多数人的需求。


如果是要传输数据,那果酱建议你买线的时候,认准Gen2/10Gbps、100W这两个指标。这种线价格没有贵太多,但充电、数据都是满血。


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另外USB 3.2 Gen2×2的产品现在也开始普及了,硬盘盒、扩展卡的价格都算不贵。支持双通道的产品,在这种线上也能跑满20Gbps。考虑到很多电脑和笔记本最高还都只有10Gbps的接口,这种规格的产品就足够用了。有的朋友可能要问连显示器的线怎么选,这个咱们等会儿放到附加题里一起说。


对于这些想要战未来的发烧友呢,果酱只能说,再等等。


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首先USB4有个特性,那就是所有旧的满芯双TypeC线,都能以20Gbps的半速模式工作。算是个免费的升级福利。


再来呢,USB4目前实在是太稀有了,不够普及。主机只有苹果的M1产品,配件又基本都是雷电兼容的,全都贵的要死。等到配件和主机普及了,全速线的价格自然也就下来了。


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现在就把线买好了去等产品?除非你是M1用户,否则大可不必。非要买的话,雷电3被动线可以考虑。价格可能会比USB4被动线要稍微便宜一点,毕竟……卖了好几年了。


假如你财力雄厚,那目前的最佳选择,其实是雷电4的线。不分主被动,兼容性最强。考虑到英特尔这两年买U送雷电,以后说不定还真有用武之地。


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只是这个线吧,它真的肉疼。我们这根0.8m的被动雷电4线就要349,2米的主动线高达579,这比刚才那个银欣的20G硬盘盒还贵了。


诶,先别走!帮人帮到底,送佛送到西。咱再聊一道附加题:线都讲清楚了,怎么能不聊聊另一个TypeC的大坑,转接坞呢?


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这个问题相信各位mac用户最受折磨,到底什么样的线或者说转接坞,才能同时支持4K60Hz的屏幕,和高速的USB接口呢?


答案还是得到传输过程里去找。刚才我们说双TypeC是双向8车道,实际上这8车道上不光可以跑USB的车,还可以跑别的信号,方向也可以换,就跟潮汐车道一样。


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这被称为 TypeC的“备用模式”(Alt Mode)。绝大多数C口能输出视频的设备,都是通过DP Alt Mode进行的。在这种模式下,DP信号可以选择占据8条车道中的一半或者全部。因为显示信号只有一个方向,所以每2根信号线就组成一个DP通道。


这种类似的问题底下果酱经常就看到有人问:USB带宽就这点,怎么可能在一个10Gbps的线上,提供12.54G+10G的拓展能力呢?重点来了:DP跟USB一样,通道数是可配置的。而且不同的版本,单通道能跑到的最大速度也不同。


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DP1.2每通道最多5.4Gbps,DP1.3每通道最多8.1Gbps。而4K60帧的带宽需求是12.54Gbps。所以对于DP1.2的设备来说,4K60就需要占满全部8条车道。(其实6条就够了,但DP没有3通道的配置,USB3也没有半双工模式)USB只能走旧的USB2.0通道。而DP1.3及以上的设备,就可以只占一半,把另一半留给单通道模式的高速USB。


所以答案是,这取决于你的屏幕和电脑or转接头所支持的DP版本。如果双方都支持DP1.3或以上,那就可以在4K60的同时保留高速USB接口。如果只有DP1.2,那就只能在4K60+USB 2.0和4K30+USB3.0中二选一。


这反而跟线没太大关系,只要是满芯的“全功能线”就行了。


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但这道题对雷电用户来说还有另一种可能性:雷电的DisplayPort over Thunderbolt模式可以将DP数据套在更高速的雷电协议中传递,因而可以不受物理上数据线数量的限制,最多可以建立8条DP通道,甚至可以根据需求,动态调整数据和显示两者的带宽占比。


因此,即使显示器和主机都只支持DP 1.2,雷电3主机和显示器在这种模式下,依然可以做到一线直通4K60帧和高速数据传输。唯一的缺点是,跟雷电沾边的产品全都非常贵……


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TypeC大一统接口的愿望本来非常理想,可惜因为一些人为和物理限制,变成了现在的混乱局面。高速传输,强劲电力,一线通天下的理想背后,是庞大的线芯数数量、更粗的线径,和日益严苛的屏蔽要求。


这些反应在产品身上,都是实打实的成本。全功能线卖的贵、手机电脑基本不附送,大家要用的时候手里都没有,也就很正常了。


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但造成混乱最主要的原因,还是USB-IF在制定标准的时候考虑不周。机器可以通过线材内置的emark芯片,很容易的识别它的规格,可人却不行。外观和功能不对应,名字又拗口,那当然是谁用谁迷糊。


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我们也在此发出一个大胆的倡议:USB线能不能恢复3.0时期的传统,用注塑舌片或者其它部分的颜色,来标记线和端口的功能呢?这样大家看到颜色一样,插上去就能实现对应的功能,不是很好吗?


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好在不论如何,随着USB4和雷电4两个新标准的推进,新设备的带宽和供电能力越来越强,未来的情况肯定会比现在越来越好。希望那个可以一线通所有,而且别太贵的光明未来,可以早日到来。


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