现如今，应该没有人会不知道USB的作用吧！手机、平板、耳机、智能手表…这些智能设备的充电、数据传输都靠USB接口来完成，很难想象如果没有USB，这个世界还会不会这样便捷？

“科技改变生活”这句话向来都不是随便说说的。经过数十年发展，过去的有些技术已经悄无声息得融入到我们日常生活中，从某种意义上来说，越是被人们认为是理所应当的存在，越是说明了那些技术对人们生活的重要性。

USB就是一个很好的例子。然而，就是这样一个现在看起来并不起眼的技术，也是经过了二十多年的更迭，才变得如此普遍。

数据传输“公交车”

从功能上说，USB确实是和“公交车”一样的存在。USB 开发团队之一的Bala Cadambi此前在提到USB名称来源时表示，当时开发团队希望寻找与用户可能相关，并且还能用来描述技术的东西来命名。

发明这项技术的人叫Ajay Bhatt，1990年时，他进入Intel，担任晶片架构相关职务。因为驱动程式和硬体的局限性，当时的电脑外接设备没办法同时工作，Ajay就提出了「通用序列汇流排」(Universal Serial Bus)这一概念。

「通用序列汇流排」就是USB。Ajay认为可以用单独一种规格的接口，完全替代串口和并口。Intel认为他的想法很不错，所以大力支持。1995年时，USB 1.0 RRC标准首次发布，除了Intel，IBM、 Microsoft等7个科技界巨擘一起加入倡导，他们还一起创办了非营利组织 USB-IF（开发者论坛）。

虽然Ajay是USB的创造者，苹果却是第一家真正推出兼容USB技术产品的厂商。1993年时，苹果发布了iMac G3，很快Microsoft也让Windows支援USB技术。从那之后，很多电脑厂商在自家产品上采用这项设计，USB也成为了我们熟知的东西。

Ajay表示，他没想过用USB技术赚钱，能够改变世界，他就很开心了。当时Ajay还想过「正反插」的问题，但各大厂商对於USB这项新技术抱有怀疑，如果继续研发「正反插」，需要用到更多的线路和电路零件，这会增加成本，也会降低厂商的信心，所以最后还是不了了之。Ajay认为若一项未经检验的新东西、新技术需要花费高昂的成本，那它可能就很难撬动市场接纳，那这东西再好再便利，你永远都无法让人们去享受到。

USB的发展进程

作为一种新兴接口，USB在诞生之初并没有我们想象中那么受人欢迎，一方面是因为支持USB接口的设备较少，另一方面是由于延时和供电问题，使得USB 1.0接口不支持使用延长线，因此与传统的传输接口对比，USB并没有体现出明显的优势。

直到1998年，USB 1.1规范的发布，改进了此前USB HUB方面的问题，最多能支持127个外部设备，同时市面上也出现了抗干扰能力比较强的磁环线，USB的长线使用变得可行。当然，更重要的还是来自Win98、苹果iMac G3、以及英特尔主板芯片组等设备、硬件方面不断加强的支持，USB迎来了发展的春天。

来自终端的支持是推动USB发展的强大引擎，尤其是iMac的普及加快了USB进入市场的步伐，再加上USB-IF组织的大力宣传，越来越多的设备开始搭载USB接口。进入21世纪后，USB规范进行了多次修订，命名也进行了多次修改，虽然一度令人摸不着头脑，但不得不承认，正是在这个野蛮发展阶段，搭载USB接口的设备逐渐呈现出井喷之势。

USB 2.0规范是于2000年4月发布，当时随着外置大容量存储设备及数码相机等多媒体设备的日益普及，对接口的传输速度要求越来越高，USB 1.1 12Mbps的带宽已不能满足应用的需求，在这种背景下，USB 2.0应运而生。相较于1.1版本，USB 2.0最大的特点就是传输速度跨越至480 Mbps，并且向下兼容低速1.5 Mbps和全速12 Mbps。此外，USB 2.0还陆续增加了ECN、OTG等功能，细分了接口类型，并统一了充电标准。

USB 2.0标准的出现，意味着USB技术开始真正成熟起来，支持的设备越来越多，直至2012年，也就是USB 2.0标准推出的12年后，凭借使用方便、稳定性高与价格合理等特性，USB 2.0市场占比依旧超90%。

如果说，在USB 2.0时代，USB还有火线标准这一劲敌的话，那么等到2008年USB 3.0发布后，USB便开始完全独占市场。2008年初，USB-IF发布了USB 3.0标准，最大亮点就是，高达5.0 Gbps的超高速传输速度，这也成为了压倒火线的最后一根稻草，苹果领军人物贾伯斯对此表示，算了不打了，火线标准就此寿终正寝。

除了超高速传输速度，USB 3.0还具备很多优势，比如：对外提供供电电压仍然为5V，但最大电流达到了900mA；并且增加了新的电源管理功能，支持待机、睡眠以及暂定模式，更加省电；引入了全双工通讯。

在USB 3.0推出后，2009年技嘉、华硕等主板厂商接连推出USB3.0接口的主板，全力上市推行。此外，金士顿、西部数据、力杰等PC外设厂商也纷纷推出了采用USB3.0接口的移动存储产品。到了2016年8月，USB-IF组织认证通过了近120种符合USB 3.0规格的产品，涵盖了主机板、笔记型计算机、外接式储存装置、储存控制器、硬盘机、PCI Express与ExpressCard扩充卡，以及单独的芯片等多种产品类型。

相关设备的涌现加速了USB 3.0产业链的成熟，相应的价格也开始落入主流范围，此后USB 3.0便完全融入到了我们的生活中。

在独占市场之后，USB-IF组织并没有停下研发的脚步，却同时也开启了“作妖之路”。2013年，USB 3.1发布，理论速度可以达到10Gbps，但在发布后2年，也就是2015年，USB-IF组织便发布公告称，将USB 3.0改名为USB 3.1 Gen1，USB 3.1改名为USB 3.1 Gen2，这次改名给消费者带来了很多麻烦，消费者常常因为一时疏忽而落入奸商的陷阱。

2017年，USB-IF宣布基于USB 3.1改良，推出最新版本规范USB 3.2，将传输速度从10Gbps倍增至20Gbps，由于Type-C接口正反面都能嵌入针脚，所以可以让传输速度攀升2倍。然而，过了2年，2019年USB-IF再次宣布改名，将 USB 3.0、USB 3.1 Gen2的版本命名都统一划入USB 3.2的行列，三者分别叫做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2×2，用户们又开始了新一轮的记忆之路…

不过，USB传输标准与USB接口之间并没有绝对的关联，决定USB最大传输速度的不是USB接口的形态，而是接口支持的USB传输标准，即便是使用近几年出现的新型USB接口Type-C的设备，也可能只支持使用较慢的USB 2.0传输标准。

USB 4.0时代

2022年9月1日，USB宣传组织预告了全新的USB 4.0 Version 2.0（USB 4.0第二版）规范，新版的USB 4.0将使得USB Type-C线和连接器速率提升至80Gbps。具体的规范信息还要等到今年11月西雅图和首尔的USB开发者大会结束后才会公布，不过这份公告中已经透露出了不少令人期待的情报。

USB 4.0第二版将成为目前市面上最快的接口标准之一，甚至超越雷电4和USB 4.0最大40Gbps的速度，达到可怕的80Gbps。在协议隧道的支持上，USB-IF表示新版的USB 4.0将支持更高性能的USB 3.2以及新版的DisplayPort和PCIe。第一版中USB 4.0已经支持到20Gbps（可选速率）的USB 3.2，看来这一版规范将让USB 3.2的速度再创新高。

USB 4.0第二版与此前推出的所有USB标准一样，在向后兼容性上做到了一如既往的优秀，USB 4.0第二版将兼容现有的USB 4.0第一版，以及之前的USB 3.2和USB 2.0。至于对雷电的兼容性，USB 4.0第二版并没有引入对雷电4的兼容，而是仍然像第一版一样，仅仅兼容雷电3。考虑到USB 4.0第一版的规范中，对雷电3的兼容也只是主机和外设的可选项，只有集线器必须兼容，USB 4.0第二版可能也会沿用这一设计。

这样的向后兼容在预期之中，但USB 4.0第二版似乎还留了个惊喜，那就是现有的USB 4.0 40Gbps线在未来可以升级到80Gbps的速度，这一点也被USB-IF的发言人Joe Balich证实。USB-IF并没有解释如何实现这一点的技术原理，不过很明显线材不是限制因素，最大的升级还是在USB 4.0控制器的协议上。

未来也有可能被替代

USB 在计算机和其他小工具中得到广泛采用已经超过 25 年了，虽然最新版本与原始设计几乎没有相似之处，但其基本前提仍然适用：插入它，设备就会正常工作。

每一次规范修订都提供了更高的性能（USB4 2.0 比 1.1 快了近 7,000 倍）并且能够为设备提供更多的电力（目前高达 100 瓦，在供电模式下使用时）。

USB4 2.0 比 USB 1.1 快近 7,000 倍。

但是 USB 为何或如何持续了这么久？有没有更好的可以提供更多带宽或功率的东西？简单的答案不是，或者至少不再是。

十二年前，英特尔发布了Thunderbolt。当时它似乎比 USB 3.0 更具吸引力，具有更大的带宽和更大的灵活性。如前所述，称为 Thunderbolt 3 的最新版本现在作为 USB-C 的超集，放弃了其原始连接器 (Mini DisplayPort)，并具有与 USB4 相同的最大带宽。它提供了更多功能，例如能够为运行设备提供更多电力，但它并没有取代 USB，而是本质上被集成到 USB4 中。

还有FireWire，它在某些时候提供了比 USB 2.0 更好的性能并支持全双工数据传输，但是当 USB 3.0 到来并在包括性能在内的许多方面得到改进后，FireWire 不再提供任何明显的优势，也没有被广泛采用。

USB 对系统供应商和制造商的部分吸引力在于其相对开放的规范。与 Thunderbolt 或 FireWire 不同，可以制作“USB 3.2”电缆并按原样出售，但不完全符合规格中的所有细节。例如，它可能不支持全带宽或提供最大可用功率。

虽然这使得此类产品的制造和购买成本低廉，但这确实意味着在获得您实际需要的电缆时它是一个潜在的雷区。USB 提供多种传输速度和电源模式这一事实使问题进一步复杂化——尽管徽标和认证有了很大改进，但在可预见的未来仍将如此。

但是，尽管存在松散标准、混乱的命名方案和多种插座类型等缺陷，USB 仍然一如既往地普遍存在。几乎每台计算机外围设备都使用它来连接主机——即使它是无线的，它几乎肯定会使用 USB 加密狗。

总有一天，USB 最终可能会重蹈其前辈的覆辙，但就目前而言，其简单的吸引力和持续的发展将使它继续前进。

文章来源： 半导体行业观察，创意大全，今商快谈，核芯产业观察