一文读懂USB Type-C和USB3.0

手机电脑显示器常用接口的类型和协议介绍

接口类型和协议

类型是接口的物理呈现，而协议则是接口实现某种功能必须遵守的的标准。

同一种物理类型的接口可能包含多种标准协议。

接口类型

常见的接口类型有 USB的 Type-A 、Type-B、Type-C、lightning、Displayport、HDMI、DVI、VGA，接口里面的pin和电路不一样。

Type-A 就是鼠标键盘常用的；
Type-B 打印机常用接口，和某些3.5mm硬盘
Type-C 现在最流行的双面插拔，电脑手机新采用的接口
mini USB接口则是很老的诺基亚手机充电线上的接口；
micro USB接口就是安卓手机常用的；
lightning接口上苹果12年iPhone4s之后的手机采用的接口；
HDMI接口显示器上常用的数字型接口
DP同样显示器上常用的数字型刷新率更高的接口
miniDP就是15款及之前Mac上的接口；
DVI老款音频接口
VGA 老款模拟视频接口，还记得那年的插卡游戏机吗

在这里插入图片描述

接口的协议

接口协议（Interface protocol）指的是需要进行信息交换的接口间需要遵从的通信方式和要求。接口协议的种类非常多。接口协议不仅要规定物理层的通信，还需要规定语法层和语义层的要求。

接口标准，定义整个数据传输的方式，包括编码、驱动、接口实现等等。USB、HDMI、Thunderbolt等都是接口标准，其中可以再分成两类：纯视频、音频用的接口标准。包括HDMI、DisplayPort，还有上古的 VGA、DVI 等。还有就是通用数据接口，包括USB 和 Thunderbolt。每种接口都有自己的N个版本，比如 USB2.0，USB3.0，Display1.2之类的。

USB 1.0

USB规格第一次是于1995年，由Intel、IBM、Compaq、Microsoft、NEC、Digital、North Telecom等七家公司组成的USBIF(USB Implement Forum)共同提出，USBIF于1996年1月正式提出USB1.0规格，不过因为当时支持USB的周边装置少的可怜，所以主机板商不太把USB Port直接设计在主机板上，带宽1.5Mbps（192Kb/s）。

USB 2.0

USB2.0技术规范是有由Compaq、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC、Philips共同制定、发布的，规范把外设数据传输速度提高到了480Mbps，是USB 1.1设备的40倍!2000年制定的USB 2.0标准是真正的USB 2.0，被称为USB 2.0的高速(High-speed)版本，理论传输速度为480 Mbps（60Mb/s）.

USB 3.0（USB 3.1 Gen1）

USB 3.0规范由英特尔等公司发起,USB3.0 引入全双工数据传输。5根线路中2根用来发送数据，另2根用来接收数据，还有1根是地线。也就是说，USB 3.0可以同步全速地进行读写操作，USB3.0的最大传输带宽5.0Gbps(640MB/s)。

USB 3.1（USB 3.1 Gen2）

USB 3.1是最新的USB规范，该规范由英特尔等公司发起。与USB 3.0技术相比，新USB技术使用一个更高效的数据编码系统，并提供一倍以上的有效数据吞吐率。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆，数据传输速度10Gbps(1280MB/s)。

USB 4

USB 技术的下个发展阶段是 USB4。兼容雷雳 3，仅采用 USB-C 接口，数据传输速度40Gbp/s（5GB/s）。

雷电接口（三代）

Thunderbolt （雷雳）是由 Intel® 联合 Apple® 开发的硬件接口品牌名称，用于将外围设备连接到计算机。雷雳 1 和 2 采用与 Mini DisplayPort (MDP) 相同的接口，而雷雳 3 采用 USB-C 接口。Thunderbolt连接技术融合了PCIExpress数据传输技术和DisplayPort显示技术，可以同时对数据和视频信号进行传输，并且每条通道都提供双向10Gbp/s带宽，最新的雷雳3达到40Gbp/s（5GB/s）。

HDMI协议

HDMI（High-Definition Multiface Interface）是Hitachi, Panasonic, Philips, SiliconImage, Sony, Thomson, Toshiba几家公司共同发布的一款音视频传输协议，主要用于DVD, 机顶盒等音视频source到TV，显示器等sink设备的传输。

DisplayPort标准

DisplayPort简称DP是一个由PC及芯片制造商联盟开发，视频电子标准协会（VESA）标准化的数字式视频接口标准。该接口免认证、免授权金，主要用于视频源与显示器等设备的连接，并也支持携带音频、USB和其他形式的数据。此接口的设计是为取代传统的VGA、DVI和FPD-Link（LVDS）接口。 DP1.4最高达32.4Gbps的带宽，可支持8K 60Hz 、4K 120Hz HDR高解析。

DisplayPort定义了两种接头，全尺寸(Full Size)和迷你(Mini)。两种接头都有20针。很多人都不了解Minidp和dp的区别，两者的外观不同：miniDP接口比PD接口宽度小，容积都是一样的，同样都是20针。
它们的尺寸不同，miniDP为7.5mm x 4.5mm，DP是16mm x 4.8mm。
虽然他们都属于DP接口，但是开发者不同
1、DisplayPort（简称DP）是一个由PC及芯片制造商联盟开发，视频电子标准协会（VESA）标准化的数字式视频接口标准。
2、Mini DisplayPort（简称miniDP）是一个微型版本的DisplayPort，是由苹果公司开发的。

Byte与bit

数据存储是以“字节”（Byte）为单位，数据传输大多是以“位”（bit，又名“比特”）为单位，一个位就代表一个0或1（即二进制），每8个位（bit，简写为b）组成一个字节（Byte，简写为B），是最小一级的信息单位。

字节(Byte)=8位(bit) [6]

1KB( Kilobyte，千字节)=1024B [6]

1MB( Megabyte，兆字节)=1024KB [6]

1GB( Gigabyte，吉字节，千兆)=1024MB [6]

1TB( Trillionbyte，万亿字节，太字节)=1024GB [6]

1PB( Petabyte，千万亿字节，拍字节)=1024TB [6]

1EB( Exabyte，百亿亿字节，艾字节)=1024PB [6]

1 ZB(Zettabyte，十万亿亿字节，泽字节)=1024EB [6]

1YB( Yottabyte，一亿亿亿字节，尧字节)=1024ZB [6]

BB( Brontobyte，千亿亿亿字节)=1024YB [6]

注意下Gbps是小写的b(bit)是字的并不是大写的B(Byte)字节，1B = 8b。平常说的网速要是带宽/8。

接口类型和协议的关系

某一类型的接口可以具有多个协议，比如USB type-A的接口可能是USB2.0，USB3.0或者USB3.1协议，协议是向下兼容的。type-c的接口可能既包括USB3.1的协议又包括雷电3的协议等多个协议。雷电3协议包括数据音频视频充电等。所以一个雷电3协议的type-c接口你可以连接显示器，硬盘，鼠标，电源线。一个类型包含多个协议，一个协议也可能兼容多个协议。

现在的王者USB Type-C

接口纤薄8.3mmX2.5m，电子产品薄是主流
采用USB3.1的标准或雷电3的标准，传输速度最高到5GB/s
具备正反插的功能，承受1万次反复插拔
可以提供最大达100W的电力,充电更快
雷电3，USB3.1协议标准，理论上可以连接所有常用的外设，省却了大量的线。

文章背景

因为最近闲鱼买了一个LG UK650 27寸4K的显示器，插在我的15款的Mac上，字体模糊。换了另一个HDMI的接口字体正常了，可是只有30Hz的刷新率。当我调整到60Hz的时候字体又开始模糊了，网上找了两天没有正确的答案。偶然间看到说DP接口比HDMI的刷新率要高，就淘宝买了个绿联的miniDP转DP的线，问题解决了。

另外，显示屏的卖家闲鱼上描述的是