usb接口有几种 usb接口( 二 ) _usb接口

USB编码方式科普
USB 3.1和USB 3.2都是为了提升带宽而推出的， USB4的设计目标仍然保持不变。不过这一规范的发布同样是为了整合USB Type-C生态以及减少终端用户的困惑。新的USB4标准虽然推出了新的底层协议，但仍可以与现有的USB3.2、USB2.0以及Thunderbolt 3兼容。USB4将采用双路双单工的架构，加倍了Type-C的传输带宽，传输速率至少要达到20Gbps，可选40Gbps，最大传输速率是上一代USB 3.2的两倍，对认证的接口和线缆也将提供两种不同的Logo（英特尔宣布USB4接口连接器，分成两版本）。对于40Gbps的USB4 ，其编码方式依然是USB 3.2所用的128b/132b，而20Gbps将采用64b/66b，即40Gbps的USB4每传输128个Bit，需要发送130个Bit，那么，PCIe3.0协议的每一条Lane支持8 * 128 / 130=7.877 Gbps=984.6 MB/s 的速率，一条USB4x2的通道(USB4 Gen 3 x 2是全双工，双通道传输数据的，每个通道同时发送和接收数据),x2的可用带宽为7.877*2=15.754 Gbps=15.754 GB/s，双向带宽高达31.5GB/s,编码方式决定带宽及传输速度。

USB4结构传输数据
USB带宽及lanes科普
对于USB来说，每一个通道有两个差分对，一个用于发送，一个用于接收。PCIe也一样是全双工通信，会同时发送和接收数据，通道的定义也符合这一点。下图为USB Type-C母座，共有两个通道，即高速通道0和高速通道1，我们称之为Lane 0 Adapter和Lane 1 Adapter 。即通道0适配器和通道1适配器。这里的适配器可以当做信号转换器来理解。USB是全双工通信，每一个通道有两个差分对，一个用于发送，一个用于接收。即差分对TX1+和TX1-用于发送数据，差分对RX2+和RX2-用于接收数据，两个差分对组成高速通道0，即Lane 0 Adapter 。同理，差分对RX2+和RX2-用于接收数据，差分对TX2+和TX2-用于发送数据，两个差分对组成高速通道1 ，即Lane 1 Adapter 。与Lane 0 Adapter和Lane 0 Adapter相连的通道称为Lane 0和Lane 1 。单通道模式就是只有lane 0和lane 1其中之一来传输USB数据，另一个用作其他用途。比如USB 3.2 Gen 1和USB 3.2 Gen 2，都是通过单通道来传输数据的。其中USB 3.2 Gen 1的传输速度为5Gbps ，因为单通道是发送和接收同时进行，所以传输速度指的是发送或者接收中的一个的速度。就拿lane 0来说，有TX1+、TX1-和RX2+、RX2-这两个差分对，lane 0的传输速度指的就是TX1+、TX1-差分通道的速度为5Gbps，或者说是RX2+、RX2-差分通道的速度为5Gbps，用lane 1的传输数据时，速度同理。USB 3.2 Gen 2的传输速度为10Gbps ，在USB 3.2 Gen 1基础上翻倍了，其实就是说USB 3.2 Gen 2通过lane 0的发送或者接收的差分通道传输速度翻倍为10Gbps，同理用lane 1传输数据时，发送或者接收的差分通道传输速度也是10Gbps 。

双通道模式就是lane 0和lane 1都用来传输USB数据。比如USB 3.2的USB 3.2 Gen 1×2和USB 3.2 Gen 2×2，USB4的USB4 Gen2x2和USB4 Gen3x2 ，都是通过双通道来传输数据的。如何判断是单通道模式，还是双通道模式？“Gen”后面数字如果带有“x2”字样就表示双通道模式，如果没有“x2”字样或者写的是"x1"字样，就表示单通道模式。同一个USB版本规范，双通道模式传输速度是单通道传输速度的2倍。比如USB 3.2 Gen 1×2的传输速度是USB 3.2 Gen 1传输速度的两倍，因为USB 3.2 Gen 1传输数据只用了一个5Gps的通道，而USB 3.2 Gen 1×2传输数据用了两个5Gps的通道，所以传输速度就变为了10Gbps 。单通道传输的USB 3.2 Gen 2 的传输速度是在同样单通道传输的USB 3.2 Gen 1(5Gbps)基础上翻倍了，变成了10Gbps，同理，双通道传输的USB 3.2 Gen 2×2的传输速度自然就变成了USB 3.2 Gen 2的2倍，即20Gbps 。USB4的USB4 Gen2x2是双通道传输，维持了USB 3.2 Gen 2×2同样的传输速度20Gbps 。USB4的USB4 Gen3x2也是双通道传输，在USB4 Gen2x2基础上翻倍，变成了40Gbps 。上面提到过，从USB 3.2开始就只支持USB Type-C接口，而不再支持Type-A和Type-B接口了。这是为什么呢？因为从USB 3.2开始定义了USB数据传输的双通道模式，即两组差分对用来发送，两组差分对用来接收，需要4组差分对，只有USB Type-C接口能提供4组差分线。单通道模式是一组差分对用来发送，一组差分对用来接收。Type-A和Type-B接口只能提供2对差分线，只适用于单通道模式。总之，因为引入了双通道传输USB数据的模式，所以使得USB 3.2及之后的USB4都只能支持USB Type-C接口。