USB2.0和USB3.0彻底梳理

        最近公司有一款产品要用到USB技术，因此我又一次对USB基础知识进行了梳理，只是这一次把这些梳理全部公之于众，希望对大家有帮助，下表是我边查资料边更新，耗费了半天的时间汇总出来的。

	USB1.0 （USB2.0低速版本）	USB1.1 （USB2.0全速版本）	USB2.0 （USB2.0高速版本）	USB3.0 （USB3.1 Gen 1） （USB3.2 Gen 1）	USB3.1 （USB3.1 Gen 2） （USB3.2 Gen 2）	USB3.2 （USB3.2 Gen 3）
发布时间	1995年	1998年	2000年	2008年	2013年	2018年
信号定义	4条信号线： 电源、地线、2条数据线（一对差分信号线）	4条信号线： 电源、地线、2条数据线（一对差分信号线）	4条信号线： 电源、地线、2条数据线（一对差分信号线）	4条原有线（电源、地线、2条数据线）用于兼容老版本的USB；4条新增的线（一对差分输入线和一对差分输出线）用于提高速率	4条原有线（电源、地线、2条数据线）用于兼容老版本的USB；4条新增的线（一对差分输入线和一对差分输出线）用于提高速率	--
传输速率	1.5Mbps，即0.1875MB/s	12Mbps，即1.5MB/s	480Mbps，即60MB/s	5GMbs	10GMbs	20GMbs
半/全双工	半双工	半双工	半双工	全双工	全双工	全双工
采用该接口的设备	鼠标；键盘	鼠标；键盘；打印机	打印机； 大容量存储器	大容量存储器	大容量存储器；影音设备；
供电	5V/100mA 5V/500mA	5V/100mA 5V/500mA	5V/0.5A	5V/0.9A	20V/5A，即100w
编码方式	8bit/8bit	8bit/8bit	8bit/8bit	8bit/10bit	128bit/132bit
采用的接口类型

【几点说明】

1、USB-IF公布了最新的USB命名规范，原来的USB 3.0和USB 3.1将会不再被命名，所有的USB标准都将被叫做USB 3.2，当然考虑到兼容性，USB 3.0至USB 3.2分别被叫做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2。至于为什么USB 3.2被叫做USB 3.2 Gen 2x2，原因是它使用了上下所有的数据针脚，让数据速度能够加倍。

2、USB 3.2仍然采用SuperSpeed USB层数据速率和编码技术，这点和USB 3.1并没有区别；不过USB 3.2标准却对集线器规范进行更新，支持主机设备和外设在单通道和双通道之间无缝切换。

3、USB 3.2支持多通道操作，使用USB 3.2主机连接USB 3.2存储设备时，最高可以实现2GB/s的数据传输速率。不过就目前情况来看，目前只有使用USB-C线缆（通过USB SuperSpeed 10Gbps USB 3.1 认证）时才支持该极限速度。由此看来USB 3.2更像是把两条独立的USB 3.1通道合并，从而对单向传输速率进行了翻倍，原理类似于Thunderbolt 1向Thunderbolt 2进化的过程；至于频宽和数据传输效率的改进则暂时没有提到。

 

【心得感悟】

USB1.1没有搞死USB1.0，USB2.0没有搞死USB1.1，USB3.0没有搞死USB2.0，USB3.1也没有搞死USB3.0，如今USB3.2也出来了，它们都活的好好的，只不过它们都活在各自的土地上，它们是一个家族，祖孙六代同堂，统治着各种各样的电子产品。实际上，虽然PC端的USB HOST已经逐步更新到USB3.1，但是基于USB1.0和USB1.1的设备（比如键盘、鼠标和游戏手柄）都还能活很久，因为孕育它们的土壤依然存在。

谈到土壤，我不得不简单回顾一下USB的历史，USB因什么而生。雷军说，小米为发烧而生，那么USB为什么而生呢？

答案是：USB是为当下而生。

为什么USB协议会不断更新，不断升级，为什么不能一步到位呢？因为时代背景限制了USB协议的能达到的高度。它必须在时代发展的大潮下推动着前进。

一方面，早期的接口不具备即插即用的功能，要使用某个接口，就必须通过系统重启的方式对它们进行初始化，这种局面毫无疑问急需打破；另一方面，计算机的发展推动了周边设备的发展，比如打印机、扫描仪、传真机等，而这些设备早期与电脑通信是通过其他接口进行的，这些接口必须在电脑启动之前就连接好，否则无法使用。况且很多厂商都定义自己的接口，导致接口类型五花八门，性能参差不齐，这为电子设备的普及带来了巨大的障碍。

基于这方面的原因，一个对电子领域影响深远的组织就成立了，这就是USB-IF，就是它发明了USB，也就是USB的出现，电子设备的通信接口才被统一了，这是一个伟大的壮举，英雄的壮举，因为它为电子设备的飞速发展清扫了一个大的障碍。

 

【写在最后】

还没有到最后，我会在研发空余时间持续更新这篇文档的内容，请大家耐心等待。