相机玩家应该知道的USB接口知识

时间:2023-01-31 15:17:10来源:im体育在线官网 作者:热点

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  本文来自微信公众号:相机笔记 

  开始落笔时:ET 认为一个真正的接口相机玩家不仅要懂相机,还要对电脑、相机存储、应该网络有所了解。知道知识正式写完之后:ET 希望大家能对电脑、接口存储、相机网络有一些了解 —— 呃……ET 真的应该很想把文章写得再短一点、再简明一些。知道知识但这块知识它真的就有那么复杂。为了便于理解,下面的内容已经在范围和严谨性上作出一些妥协了。

  特别感谢 @肥威 老师对本文的资料补充和订正。

  这里先插入一段背景:聊这个话题是因为群友询问小米正在众筹的 1TB 高速移动硬盘是否值得买,以及他正在用的苹果笔记本电脑是否支持这块硬盘的 2000MB/s传输速度。结论是小米这款移动固态硬盘在同样具备 1TB 容量和 2000MB/s传输速度的产品里 * 确实是比较便宜的、很有价格竞争力的;但绝大多数电脑都不能实现 2000MB/s传输速度,并且苹果笔记本上的情况可能还要更糟一些。

  * 作为参考:金士顿 XS2000 售价约 829 元、闪迪 E81 售价约 1099 元、雷克沙 SL660 售价约 1299 元。

  拉回来继续说 USB 和雷电接口。我们现在主要使用的 USB 接口有 3 种:

  USB Type A 或简称 USB-A:电脑上最常见的 USB 接口,最大支持 10Gbps 传输速度;

  USB Type C 或简称 USB-C:使用范围越来越广的 USB 接口,支持正反双面拔插,最大支持 40Gbps 传输速度;

  USB micro-B 或简称 micro USB:早期安卓手机、智能设备、低功率充电设备接口,最大支持 480Mbps 传输速度(即 USB 2.0)。

  需要说明的是,micro USB 还有一个支持 USB 3.0 的版本,称作 USB 3.0 Micro-B 或者 Micro-B SuperSpeed,主要用于移动硬盘和一些中高端数码单反(例如佳能 5D4、尼康 D850 等)。设备插槽由两部分触点组成,只插普通 micro USB 数据线时也能传输,但速度只有 USB 2.0 水平。

  这里也列出几种接口的最高带宽和实际传输速度。到了 40Gbps 这里,由于带宽划分和主控芯片的关系,实际传输速度并不能达到 2GB / s 翻倍。而要突破这个速度瓶颈,只能期待下新的接口技术标准和主控芯片了。

  针对“为什么写这篇文章”中的问题:小米移动固态硬盘的 2000MB/s传输速度基于 USB 3.2 Gen 2x2 接口。目前,只有少数高端整机和电脑主板配备此接口。好消息是台式电脑如有额外 PCIe 插槽,则可花不到 200 元购买扩展卡获得此接口。坏消息是笔记本电脑用户、苹果电脑用户完全没办法获得此接口(至少 ET 还没看到提供 USB 3.2 Gen 2x2 接口的扩展坞或转换器)。

  把 USB 3.2 Gen 2x2 接口的移动固态硬盘接在速度较低的 USB 接口上。能用,但速度快不起来。(同理还有一些高端 CFe B 型读卡器)

  可能会有朋友问了,USB4 接口不是已经提速到 40Gbps 了么,那我在 USB4 接口上使用 20Gbps 的 USB 3.2 Gen 2x2 设备会怎么样?恩,USB 接口确实向下兼容,但 USB4 向下兼容的是 USB 10Gbps,特就是把 USB 3.2 Gen 2x2 给跳过去了 —— 你在 USB 4 设备上用 USB 3.2 Gen 2x2 设备,最高速度还是只有 10Gbps。

  USB 速度从最初的 1.0、1.1、2.0 到之后的 3.0、3.1、3.2,走的是一条技术升级路线。到了 10Gbps 之后出现了分支:一边是自成体系的 USB 3.2 Gen 2x2,另一边则是借鉴自雷电 3 的 USB4 接口。从结果上来看 USB 3.2 Gen 2x2 的成本并不高,但这么多年来支持的主机和设备都不多;而 USB4 接口则因为搭上了雷电 3 的快车,还没有雷电设备的强制认证成本,看起来更有发展前景(至少 AMD 投入了不少资源)。

  这里就要说到雷电 3、雷电 4 和 USB4 的关系了:

  雷电 3 是 Intel 和苹果在 2016 年发布的技术标准。它使用 USB-C 物理接口和另一套传输协议,最高提供 40Gbps 带宽,并且支持数据、充电、视频的一线传输。划重点:雷电 3 一定采用 USB-C 接口,但 USB-C 接口不都支持雷电技术。

  在这之后的 USB 4.0(2019 年)和雷电 4(2020 年)其实都是基于雷电 3、兼容雷电 3 的。可以粗略理解为 USB 4.0 是雷电 3 的一个大众化版本,取消了一些强制认证(从而降低成本);而雷电 4 则是雷电 3 的一个完善版本,优化了带宽分配机制、提升了外设扩展能力,将一些特性从“支持,但非必须”变成“必须”提供。

  我知道这很容易让人混乱,但我不得不在下面的表格中加入 USB3 / DP 这个选项(Intel 原版表格也是这样设计的),这代表了支持视频输出的 USB3 接口 —— 这在一些笔记本上称为数据 / 视频接口,或“全功能 USB-C”接口。它和 USB4、雷电 3、雷电 4 都采用 USB-C 接口,但最高传输速度和供电能力完全不用。

  如果你只关注传输速度,那么雷电 3、USB4 和雷电 4 的理论带宽都是 40Gbps。雷电 3 因为数据带宽分配问题而存在一个传输速度限制(22Gbps 或 2.75GB / s),而 USB4 和雷电 4 因为主控芯片原因也没能将这个速度提升太多(大概约 3.1GB / s),总体上差别不大。而当雷电 3、USB4、雷电 4 遇到其他 USB 接口设备时(包括 USB 3.2 Gen 2x2),传输速度就只有最高 10Gbps 了。

  最后补个刀:根据之前的一些测试,苹果 M1 系列芯片电脑的雷电接口对于 USB 10Gbps 的支持也不是很好,只有 Mac Studio 能够跑到 10Gbps 但和 Intel 机型仍然会有一些差距(毕竟 Intel 近年来是把雷电控制器集成在处理器里)。

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