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    • USB-C高功率有什么意義?
    • 高功率USB-C的技術(shù)難點在哪里?
    • 為什么我不覺得這是件好事?
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聽說USB-C接口又進化,但我覺得不是好事

2021/05/31
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USB Type-C接口,簡稱Type-C接口或USB-C接口,因其正反雙插的易用性與對高速傳輸?shù)闹С?,被不少品牌當作是屬于未來的「大一統(tǒng)」接口。在這些品牌的美好設想中,等USB-C普及后,我們不再需要區(qū)分耳機、手機甚至是電腦、屏幕的連接線,無論是傳輸視頻、發(fā)送文件還是提供電量,一根統(tǒng)一的USB-C線纜都能全部通吃。近些年常見的只搭載USB-C接口的輕薄筆記本,所代表的就是USB-C一同電腦接口的野望。
 

但可惜的是,即使是「全能」的USB-C接口其實也有自己的短板。以呼聲最高的供電為例子:部分高性能筆記本在「火力全開」時即使接上了外置電源也會出現(xiàn)越充越少的現(xiàn)象,還有不少用戶希望用USB-C為自己的游戲電腦供電。

因為現(xiàn)階段USB-C接口理論上最高只能以5V20A的PD制式供應120W電源,用USB-C為游戲筆記本供電顯然不太現(xiàn)實。但前段時間USB-IF組織更改USB接口的標準后,這一設想很有可能成為現(xiàn)實。

USB-C高功率有什么意義?

在2.1版的USB Type-C線纜和接口標準中,USB-C接口的電源輸送上限被提升至最高240W,同時也被命名為「Extended Power Range」(拓展電源范圍)。

在USB-C只能輸送100W的現(xiàn)在,戴爾等品牌的顯示器已經(jīng)整合了90W電源輸送的能力,可以通過全功能USB向筆記本反向供應最高90W的電源,從賬面看已經(jīng)超越了不少輕薄筆記本電腦的65W供電要求,即使是MacBook Pro 16英寸版的87W供電也不在話下。

對USB-C接口來說,將電源供應上線拓寬至240W,不僅可以實現(xiàn)USB-C線纜為游戲筆記本供電這一超前設想,對電腦相關(guān)的電源供應領(lǐng)域來說也是一個不小的提升——除了游戲本可以換上更小的通用接口,即使是屏幕、顯卡塢等設備也可以直接通過USB-C線纜供電。

舉個例子,對顯示器來說,除了顯示的視頻線(HDMI/DP)外,一根國標品字電源線也不不可少。

但如果USB-C能以更高功率傳輸電力,未來的屏幕有可能從一根連接到電腦的全功能USB-C上同時獲取視頻信號和電力,讓屏幕變成像鼠標一樣的一線連設備。考慮到240W足以推動大多數(shù)顯示器,在菊花鏈技術(shù)的配合下,我們有望大幅優(yōu)化多屏幕組合的線纜數(shù)量。

高功率USB-C接口的出現(xiàn)除了可以將現(xiàn)有的供電線路整合進數(shù)據(jù)線路中,還可以讓一些本身無緣USB-C上的設備用上統(tǒng)一電源接口。試想一下路由器NAS、PS5與屏幕都使用USB-C接口,對部分用戶來說顯然是天大的好事:什么線都不用準備,只要多買兩條全功能USB-C就可以了。

高功率USB-C的技術(shù)難點在哪里?

那為什么直到現(xiàn)在,USB-IF才將240W的標磚加入到USB規(guī)范中呢?原因很簡單,現(xiàn)階段的USB-C無論接口還是線纜,統(tǒng)統(tǒng)「吃不下」240W的功率。

先看USB-C的接口針腳。大家可能不知道,USB-C接口內(nèi)的基板上每面有12個觸點,正反面共有24個點。但除開地線、診斷與信號后,真正用來供電的只有4個觸點。換句話說,這240W的功率,總共只由四個小小的觸點分擔,這對USB-C接口的安全性是一個極大的挑戰(zhàn)。

除此之外,USB-C只是電源傳輸?shù)钠渲幸粋€環(huán)節(jié)。無論是送電前后的變壓階段,對適配器來說都是一個不小的挑戰(zhàn)。再有就是線材的粗細了,就大多數(shù)USB-C線纜的粗細來說,它沒有傳輸240W電源的可能。

為什么我不覺得這是件好事?

不過話又說回來,即使未來USB-IF找到了用USB-C傳輸240W電源的方式,我也不認為這是一個好主意。首先這牽涉到易用性的問題,就現(xiàn)在的臺式電腦來說,我們能輕松地根據(jù)一個結(jié)構(gòu)的形狀判斷它的功能,同時彼此不同的形狀接口也從一定程度上實現(xiàn)了「防呆」的效果。只要不是大力出奇跡般的接線,稍有常識的人都不會把DP插到電源,網(wǎng)線插到USB里。

但一旦USB-C統(tǒng)一了這些接口,那接線就會變得尤其困難。考慮到不同功能的接口與背后總線的帶寬分配息息相關(guān),我們不可能要求品牌給電腦后的每一個接口都配備4條獨立的PCIe 4.0通道,全部統(tǒng)一接口只會徒增界限難度。

除此之外,USB-C接口需要連接的設備對帶寬、速率的要求也有所不同,比如外置顯卡需要40Gbps的雷電協(xié)議,外置硬盤需要10Gbps的高速存取,USB-C鍵盤需要5W的充電功率和2.0的USB速度,而充電的藍牙耳機不需要數(shù)據(jù)連接,只需要18W供電。

當然,我們可以給上述所有設備都配備全功能的雷電3線纜,但4條線加在一起沒有800塊肯定下不來。處于對成本的考慮,消費者和品牌都需要不同功能與檔次的USB-C線纜。這就會導致另一個現(xiàn)象:線能插上,但數(shù)據(jù)不通。

這種能插線但不能用的情景過去幾乎不會發(fā)生,但隨著USB-C的普及,這一現(xiàn)象卻越來越常見。舉個最簡單的例子:你買了一個USB-C的Hub,插在電腦上它能用,但插在Switch上卻沒有反應。又或者說你翻箱倒柜找到一條買耳機時送的USB-C充電線,連上手機和電腦后才發(fā)現(xiàn)這條線只能用來充電,不能用來刷機。

作為通用接口,USB-C自然有自己的優(yōu)勢,但身兼多職的USB-C接口也同樣敗在了「多樣性」與「實用性」的矛盾中。不可否認的是,未來USB-C還將繼續(xù)身兼多職,成為新時代的通用串行接口。但希望大家在推進USB-C進程的同時,可以停下來先想一想,我們真的需要用USB-C作為萬物通用的橋梁嗎?

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