USB 发展简史¶

USB 的英文全称为 “Universal Serial Bus”，中文翻译为通用串行总线。采用这种技术的产品在我们日常生活中无处不在，其设计初衷就是用一个统一的接口取代电脑上的多种专用端口。

USB技术的诞生¶

USB 标准于 1996 年正式发布，最初就是为了简化电脑与外设（如键盘、显示器、存储设备等）之间的连接方式。

在此之前，电脑后面板上常见并口、串口、游戏端口、ADB 口等，各自功能不同，用户不得不使用各种线缆连接不同设备，十分繁琐。USB 的出现，使这些不同类型的接口被一个通用接口所取代，极大地提升了易用性和兼容性。

为了统一各种接口，多个行业巨头开始通力合作，1994 年，IBM、Intel、微软、康柏、DEC、NEC 和 Nortel 等 7 家厂商共同成立了 USB-IF 组织，推动 USB 技术的制定和普及。

其中，英特尔贡献较大，英特尔工程师阿贾伊·巴特（Ajay Bhatt）领导的团队率先设计出了支持 USB 的芯片，被业界誉为“USB 之父”。1995 年 USB 协议开始进入试验阶段，1996 年 1 月发布了 USB 1.0 标准（支持 1.5 Mbps 低速和 12Mbps 全速模式）正式发布，此举标志着 USB 正式诞生。

1998 年，USB 1.1 标准正式发布，并支持多达 127 台外部设备连接，同年微软发布的 Windows 98 也开始正式支持 USB 接口，自此，USB 技术开始普及。

USB标准的演进¶

此后，USB 标准在不断升级，传输速率和功能逐代提升：

1、USB 1.x（1996–1998）：USB 1.0 于 1996 年发布，支持 1.5 Mbps（Low Speed）和 12 Mbps（Full Speed）两种模式。1998 年升级为 USB 1.1，改进了集线器性能，更稳定地支持多个设备，同时 Windows 98 等系统开始内建 USB 驱动。

2、USB 2.0（2000年）：2000 年发布的 USB 2.0 大幅提升带宽，引入了“高速”（High-Speed）模式，速率达到 480 Mbps。USB 2.0 向下兼容 USB 1.1，它使得外部存储（如 USB 闪存）和外置网卡、摄像头、打印机等设备的快速连接成为可能，曾经的软盘和一些固定内置设备被 USB 外设所取代。现在几乎所有的电脑和移动设备都配备了USB端口，旧有的串口、并口、PS/2 接口等逐渐消失。

3、USB 3.x（2008–2017）：2008 年 USB 3.0 发布，引入新架构，名为 “SuperSpeed” 模式，速率高达 5 Gbps。USB 3.0 在原有四根线的基础上增加了四根全双工数据线，实现了双向同时传输，有效提高了带宽。

此外，USB 3.0还提升了电源输出电流，从 USB 2.0 的 500 mA 增加到 900 mA，并发布了独立的 USB 电力传输标准。2013 年 USB 3.1 标准问世，理论速率再次翻倍到 10 Gbps（SuperSpeed+ 模式），并改进了编码方式，降低了传输损耗。

由于 USB 命名混乱，USB 3.0 后来被称为 USB 3.1 Gen 1，新的 10 Gbps 模式称为 USB 3.1 Gen 2。2017 年 USB 3.2 进一步引入了双通道技术，在单根 USB-C 接口中同时使用两组 10 Gbps 通道，使速率可达 20 Gbps。

USB4（2019–至今）：2019 年 USB-IF 组织发布 USB4 规范，采用全新的架构，传输速率提升到 40 Gbps（与 Thunderbolt 3 相同）。USB4 集成了 Thunderbolt 3 技术，可以在单根 USB-C线缆上传输 PCIe 和 DisplayPort 信号，实现数据、视频的动态带宽分配。

2022 年 9 月，USB-IF 又推出 USB4 2.0 规范，将峰值速率翻倍至 80 Gbps，进一步提升了 USB-C 生态的最高性能。此外，USB 标准中逐步强化了供电能力：USB Power Delivery (USB-PD) 规范支持高达 100W 以上的充电（新版本最高可达 240W），使得从手机到笔记本的各种设备都能通过 USB 接口充电。

雷电¶

雷电（Thunderbolt，在苹果设备上又称为雷雳）接口最早诞生于 2009 年，是英特尔倡导的一种高速 I/O 接口，只是当年它长期处于实验室状态，直到 2011 年才以 Mini DisplayPort（miniDP）接口的形态集成在苹果旗下的 Mac 设备中。

雷电在本质上只是一种技术协议，它需要“寄生”在某个具体的接口标准上，而 miniDP 就是它的第一个“宿主”。

和传统的 USB 接口相比，雷电技术最大的特色就是更快。

比如第一代雷电就拥有 10Gbps 的传输速率，而且最多可以串联 4 部设备，和它相比同期的 USB3.0（5Gbps）简直“弱爆”了。

2013 年，USB-IF 发布 USB3.1 技术规范，好不容易才将理论传输速率提升到 10Gbps，英特尔却已携手苹果推出了雷电2，依旧是采用 miniDP 接口形态，但传输速率却实现了翻倍，20Gbps 再度让传统 USB “羡慕嫉妒恨”。

2015 年诞生的雷电3，哪怕用今天的眼光来看也是一众 I/O 接口中的“皇帝”，它拥有高达 40Gbps 的传输速率，而且这还是在全双工状态下的，如果是单向传输其理论速度最高可达 80Gbps，与2019 年才刚刚定下标准的 DisplayPort 2.0（DP 2.0）标准相当。

此外，雷电3还兼容你所熟悉的各种多媒体传输协议，可以扩展出几乎所有接口，甚至还能用于接驳外置显卡，让1kg重的轻薄本也能通过桌面版 RTX 2080 显卡玩上最新的 3A 游戏大作。

2019 年3月初，英特尔将雷电技术协议开放给了 USB 推广组织，USB-IF 随后便发布了 USB4，它在底层就实现了雷电和 USB 协议的融合，增强基于 USB Type-C 接口的产品之间的兼容性。

雷电这么好，但是也没有普及，原因就是贵。电脑主板上需要如英特尔 JHL7540 雷电3控制器芯片。

雷电接口¶

雷电接口与Type-C接口¶

USB接口¶

USB各版本下的接口¶

Type-C接口定义¶

USB接口线序¶