蘋果剛剛推出的 iPhone15 終于放棄了自己的 Lightning 換成了標(biāo)準(zhǔn)的 Type-C。據(jù)說這也是除了 3nm 芯片 A17 之外的最大的亮點(diǎn)。
關(guān)于蘋果手機(jī)數(shù)據(jù)口的這次更換,有一些的自媒體認(rèn)為是華為的勝利,畢竟這個(gè)口在國內(nèi)有時(shí)候被稱為“華為口”,但其實(shí)是人家歐洲議會(huì)的勝利。在 2022 年 10 月 4 日,歐洲議會(huì)通過了一項(xiàng)法案,該法案規(guī)定,從 2024 年底開始,所有便攜智能設(shè)備新機(jī)都必須使用 USB Type-C 的充電接口。
因此,蘋果公司在去年就已經(jīng)確認(rèn)了在 2024 年推出的所有手機(jī)采用 Type-C 接口。這次 iPhone15 作為 2024 年銷售的主力,改成 Type-C 也就又因可循了。
但是僅僅是因?yàn)闅W盟的一紙禁令嗎?
那究竟什么是 Type-C?
它有什么魅力,能夠讓歐盟議會(huì)為之傾倒?
今天我們一起來認(rèn)識(shí)一下這個(gè)一統(tǒng)江湖的接口盟主 ——USB Type C。
什么是 USB?
Type C 作為 USB 的一種形式,我們先來認(rèn)識(shí)一下 USB 這個(gè)非常非常常用的數(shù)據(jù)接口。
伴隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),它就需要和許多外部設(shè)備進(jìn)行連接,比如鼠標(biāo),鍵盤,打印機(jī),掃描儀,攝像機(jī),手機(jī)等等。如下圖所示,在一個(gè)臺(tái)式機(jī)上竟然有這么多的接口,比如老式鍵盤鼠標(biāo)所用的 PS / 2 接口,VGA 接口,網(wǎng)線接口,耳機(jī)接口等等。USB 接口作為其中一個(gè),最早我們經(jīng)常用它來連接 U 盤,因?yàn)檫@個(gè) U 盤的全稱就是 USB Disk?,F(xiàn)在應(yīng)用越來越廣泛,鼠標(biāo),鍵盤,耳機(jī)等等都可以通過 USB 接口來進(jìn)行連接通信。
USB 是 Universal Serial Bus 的首字母縮寫詞,中文翻譯過來就是通用串行總線,它既是一種接口形式,也是一種數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。最早在 1994 年有 Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC 和 Nortel 等公司聯(lián)合研發(fā)推出的用于替換原來的并行接口和串行接口的數(shù)據(jù)接口形式。
USB 接口標(biāo)準(zhǔn)由 USB 開發(fā)者論壇組織 USB-IF 發(fā)布,到目前為止已經(jīng)從 1996 年發(fā)布的 USB1.0 發(fā)展到了現(xiàn)在的 USB4.0。其傳輸速率不斷提升,目前的 USB4.0 最大傳輸速率為 40Gbps,比最早的 USB1.0 時(shí)期的 1.5Mbps 快了大約兩萬多倍。隨著傳輸速度的加快,USB 的應(yīng)用也越來越廣泛,幾乎一統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕?/p>
USB 有哪些接口形式?
USB 作為一種串行數(shù)據(jù)協(xié)議,其數(shù)據(jù)傳輸離不開物理結(jié)構(gòu)。到今天為止,USB IF 標(biāo)準(zhǔn)組織提供了多種 USB 接口形式,主要有 Type A,Type B,Type C,以及其小型化版本 —— USB Mini A,USB Mini B,USB Micro C 以及 USB Micro B Supper Speed 等等。
Type A
Type A 就是我們常用的電腦數(shù)據(jù)接口,又叫做 USB A,其接口形式如下圖所示。USB TYPE-A 連接器位于計(jì)算機(jī)和集線器的主機(jī)控制器上,是一個(gè)扁平的矩形接口。該接口通過摩擦將連接固定到位,使用戶可以輕松連接和斷開連接。TYPE-A 連接器不是圓形引腳,而是使用可以很好地承受連續(xù)連接和拆卸的扁平觸點(diǎn)。A 型插槽連接器提供“下游”連接,僅用于主機(jī)控制器和集線器。
這里有一點(diǎn)需要注意的是,從 USB1.0 到 USB3.0 都支持 Type A 接口形式,其外觀看上去是一樣的,但是內(nèi)部引腳功能是不同的,這里要注意加以區(qū)分,通常情況下,我們可以觀察 USB 內(nèi)部塑料顏色來進(jìn)行區(qū)分,白色一般為 USB1.0 或 USB1.1, 黑色為 USB2.0, 藍(lán)色 9 線為 USB3.0。
下圖是 USB3.0 的引腳圖紙和定義。
Type B
TypeB 和 TypeA 的接口外形不同,TypeB 內(nèi)部為正方形,外部為梯形,結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固,但是所占用體積也比較大。通常我們所用的打印機(jī)一般采用這種數(shù)據(jù)接口形式。
USB Type B 的引腳圖紙如下
USB mini 和 Micro
在 TypeC 出現(xiàn)之前,為了適配小型化的需求,發(fā)展出了 USB Mini 版本和 USB Micro 版本,這兩個(gè)版本都在 電子設(shè)備中被大量應(yīng)用過,比如在移動(dòng)硬盤和數(shù)碼相機(jī)上應(yīng)用比較廣泛的 USB Mini 系列。
以及在手機(jī)上應(yīng)用最廣泛的 USB Micro 接口,這種接口比 Mini 型更扁,也就能支持更薄的手機(jī)設(shè)計(jì),但是其內(nèi)的舌頭也更為脆弱,相比好多小伙伴都有因?yàn)榉较虿宸磳?dǎo)致舌頭折掉的經(jīng)歷。
閃電口 Lighting
提到小型化的應(yīng)用,那就不得不說一下蘋果的 lighting 端口了。自從用上閃電接口,晚上閉著眼睛也能給手機(jī)充電了。
在 2012 年的時(shí)候,蘋果推出了獨(dú)有的 8-pin 的 lighting 接口,國內(nèi)通常稱為閃電口或者蘋果口。這種閃電接口不僅具有堅(jiān)固的結(jié)構(gòu),也支持正反隨便插入。盲插的感覺讓用 USB micro 的小伙伴羨慕不已。
Lighting 端口正反兩面各有 8 個(gè) pin,外觀看上去完全一樣,非常適合盲插。但是從 pin 定義來看,AB 面還是有一些區(qū)別的。那是如何做到正反插入都能正常工作的呢?
不得不佩服 lighting 接口發(fā)明者的設(shè)計(jì)能力了。下圖是 lighting 的原理圖,從圖中可以看出,A 面的 1 腳與 B 面 4 腳連通;A 面的 4 腳與 B 面 5 腳連通;A 面的 5 腳與 B 面的 8 腳連通;A 面 8 腳與 B 面 1 腳連通。這樣的內(nèi)部構(gòu)造就決定了用戶不管插哪一面都能保證數(shù)據(jù)線正常工作了。
但是蘋果的封閉性大家都是非常熟悉的,難道讓其他廠商也用蘋果的 lighting,蘋果公司可真是閉著眼睛掙錢了。要知道一根幾塊錢成本的 linghting 充電線,在蘋果官網(wǎng)可是賣到上百塊錢啊,僅僅是 lighting 的 MFI 授權(quán),也要三四美金,遠(yuǎn)超一根充電線的生產(chǎn)成本。
USB 開發(fā)者論壇為此傷透了腦筋,我也要面子的啊。
Type C
在 lighting 接口推出后的幾個(gè)月,USB IF 在 2013 年 1 月份的美國消費(fèi)電子展上就推出了 USB3.1 標(biāo)準(zhǔn),隨之推出了新型的 USB 接口,也就是 Type C 接口,支持最高傳輸速率 10GB/s。從外形上,Type C 和原來的 A ,B 差別很大,插座端的尺寸約為 8.3mmX2.5mm 纖薄設(shè)計(jì);支持從正、反兩面均可插入的“正反插”功能,可承受 1 萬次反復(fù)插拔;配備 Type-c 連接器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格連接線可通過 3A 的電流,同時(shí)還支持超出現(xiàn)有 USB 供電能力的 " USB PD”,可以提供最大達(dá) 100W 的電力。
從此,再也不用為了插不進(jìn)去而煩惱了。
可是小伙伴們仔細(xì)看一下 這個(gè) type-C 和 lighting, 有沒有一種“逆向研發(fā)”的嫌疑。這難道不是把蘋果 lighting 的插座拉了一根線?
反正我第一次看到這種 C 口的時(shí)候,就有一種把蘋果充電線插頭插進(jìn)去的沖動(dòng)。
隨便了,科技上的事情誰也說不清楚,尤其是射頻接頭,一個(gè)端面尺寸定義就可以生成一個(gè)專利,就可以壟斷這類接頭的生產(chǎn)銷售。對于我們消費(fèi)者來說,好用才是硬道理。
不同于 lighting 的單面 8 根 pin,Type C 的內(nèi)側(cè)單面有 12 根 pin,比 lighting 多了 4 根,這四根也就解決了 lighting 上層發(fā)現(xiàn)的很多問題,比如充電功率小,數(shù)據(jù)傳輸慢等。
下圖是 TypeC 的 pin 針定義。上圖為插頭橫截面,下圖為插座橫截面。
更詳細(xì)的 pin 針定義,請參考下圖。
對比上文蘋果 Lighting 接口的定義,是不是越來越覺得像了。難怪蘋果堅(jiān)持了這么久也不用,一直等到歐盟法令生效才開始應(yīng)用。原來是心里面咽不下這口氣啊。
不管你信不信,科技的盡頭也是政治。在最新的 iPhone15 上,縱使有錢如蘋果公司也是向政治低下了高傲的腦袋瓜子。但是換上 TypeC 的好處也是大大的,傳輸速度也是飆升,達(dá)到 20 倍的文件傳輸速度。TypeC 也就成了即 3nm 芯片 A17 之后最受關(guān)注的一個(gè)亮點(diǎn)。
在各種優(yōu)勢加后臺(tái)的強(qiáng)力支持下,USB Type C 終于完成了統(tǒng)一霸業(yè),今后將稱霸整個(gè)武林!將來一根線全搞定的時(shí)代終于要來了!
可是為什么 Type C 又被稱為華為口呢?
Type C 在 2014 年推出之后,國內(nèi)最早應(yīng)用的其實(shí)是樂視手機(jī),在 2015 年四月發(fā)布的樂視超級(jí)手機(jī) 1S 就采用了 Type C 接口。緊接著 ZUK,小米,魅族,錘子在 2015 年也推出了 TYPE-C 接口的手機(jī)。但是華為在 2016 年 3 月推出的 P9 手機(jī)才第一次采用 Type C,比樂視差不多晚了一年。但是華為的知名度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于樂視,并且華為在 P9 之后的手機(jī)中都統(tǒng)一采用了 Type C。小米則僅在 小米手機(jī)中采用 TypeC,而在紅米手機(jī)中依然采用 Micro A。
華為作為國內(nèi)高科技的代表,既然 lighting 被稱作 蘋果口,那么 Type C 被冠為”華為口“也是”實(shí)至名歸“了。如果按照誰用的早就是誰的話,那是不是應(yīng)該叫做樂視口,這樣賈躍亭大神可就要高興壞了。
隨著大家對 Type C 的認(rèn)識(shí)越來越充分,應(yīng)用 Type C 的手機(jī)也越來越多,”C 口“的叫法越來越多了。
參考閱讀
https://www.viewsonic.com/library/tech/usb-c-usb-b-and-usb-a-whats-the-difference/
http://vrworld.com/2014/09/22/one-cable-rule-usb-type-c-displayport-alt/
https://www.usbzh.com/
https://zhuanlan.zhihu.com/p/447595295
https://zhuanlan.zhihu.com/p/356863749
https://baike.baidu.com/item/USB%20Type-C/16565059
本文來自微信公眾號(hào):射頻學(xué)堂 (ID:RF_Center),作者:RF 小木匠
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