时间进入了21世纪的二十年代，USB Type-C（以下简称USB-C）接口继续呈现“蔓延”之势，只要能往电脑上插的电子设备几乎都有USB-C接口。不久前结束的CES2020消费电子展，无论是显示屏还是SSD或电源适配器，消费电子辅件的品牌商也都高调推出各自USB-C接口配置。

USB-C是由USB-IF标准组织于2014年底推出的基于USB传输标准的USB接口形式版本。在电子设备追求日益小型化和标准化的趋势下，USB-C为何有一统“接口”江湖的潜力，我们不妨先简单梳理一下USB规范和对应USB连接器版本的进化过程。

USB简史

USB是通用串行总线（Universal Serial Bus）传输协议的简称，最早于1994年由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC以及Nortel七家电脑行业巨头联合提出并研发和制定。随后，这几家公司建立了一个推广和支援USB的非营利性组织，名为USB Implementers Forum，也就是现在的USB标准化组织USB-IF。

USB-IF于1996年提出的USB1.0规格，传输速率仅有1.5Mbps，最大输出电流5V/500mA。当时支持USB的周边装置很少，主机板商也很少将USB接口直接设计在主机板上。

2000年USB 2.0标准出台，传输速率达到480Mbps（60MB/s），是USB 1.1的40倍，最大输出电流5V/500mA，采用4个针脚设计，对应接口和线缆设计也呈现很多形式版本（图1）。USB 2.0从推出至今仍然在服役，翻翻抽屉也许你还能抓出一把！

2008年发布的USB 3.0标准最大传输速率达到5.0Gbps，即640MB/s，最大输出电流5V/900mA。USB 3.0的接口改用9针脚的设计，前面4个与USB 2.0一样，后面的5个则是为USB 3.0特别准备的。

2013年7月，USB 3.1（后来更名为USB 3.2 Gen 2）发布之后，USB-IF于2014年随即推出USB-C版本连接器。USB-C一改多年不对称的设计，通过在接口两面各使用12个对称的引脚，使连接器正反两面皆可插入，同时将针脚增加至24个。

2017年9月，USB-IF发布USB 3.2规范（后改名为USB 3.2 Gen 2x2），并明确未来将USB-C作为唯一推荐的物理接口方案。USB-C支持双10Gbps通道传输数据，速度可达20Gb/s（2500MB/s），最大输出电流20V/5A。

而仅仅在5个月前（2019年9月），USB-IF发布了最新的USB4规范标准。没有任何悬念，USB4不仅确认仅使用USB-C接口，而且USB4的设备还都支持USB PD （USB Power Delivery，USB电力传输）。

USB PD是目前主流的快充协议之一，该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100W，并可以自由的改变电力的输送方向。而USB PD充电接口的标准形态就是USB-C。

此外，USB4新的特性还包括40Gbps的最大传输速度，默认与雷电3接口兼容，并且具有动态的带宽资源分配能力。USB4的传输带宽是USB3.2的两倍，是USB3.1的4倍，USB3.0的8倍，最高提供100W电力、可外接显卡、两台4K显示器或单台5K显示器等。

USB-C生态

USB-C推出不久，苹果就看到了USB-C接口的强大潜力，并在2015年发布的超轻薄笔记本电脑MacBook上率先使用了USB-C，且只配备了一种接口。这在当时是个非常激进的举动，相当“刺激”。

后来，Thunderbolt 3.0宣布放弃自有物理接口标准而采用USB-C，USB-C与Thunderbolt 3.0兼容并可以达到高达40Gbps的数据传输速度。苹果2016年最新版的MacBook Pro上，又一口气用了四个USB-C作为Thunderbolt 3.0的物理接口，USB-C作为未来高速数据传输接口标准当时已没有太大悬念。

IHS的报告就曾经预测，USB-C接口使用量最大的市场将集中在智能手机、平板和笔记本电脑上，现有USB覆盖的所有领域都可用USB-C取代。

除了苹果，终端厂商如谷歌也在笔记本平板电脑上使用USB-C接口。Intel则开始在软硬件两端着手准备用USB-C取代3.5mm模拟音频接口。在数据存储、显示、快速充电、扩展坞等其他应用方面，都已经有很多USB-C接口的产品上市。

智能手机是USB-C另一个最主要的市场和增长驱动力。2015以来，USB-C逐渐出现在主流智能手机品牌的高端旗舰机型中，华为、三星、小米等安卓主力厂商的旗舰机型纷纷使用USB-C代替目前的USB Micro B。从高端到低端逐级渗透，是USB-C在智能手机中的发展路线。

数字耳机将是USB-C在可穿戴应用的突破口。在数字流媒体市场快速发展的环境下，手机端取消3.5mm模拟音频接口是大趋势。从高清无损音源到音频处理电路，再到音频输出设备，一场数字音频的变革势在必行。

USB-C还将是VR/AR设备连接的最终解决方案。USB-C集高速数据、快速充电、音视频于一体，最适合VR/AR设备高清、大带宽、低延迟和人机交互的VR/AR需求，将是VR/AR设备与PC和手机连接的最终解决方案。同时，最新款的平板电视也开始导入全功能USB-C，实现接口统一。

USB4标准发布后，USB-C的生态还将从便携消费类电子、手机和笔记本电脑产品扩展到更多的领域，比如充电器、飞机座椅靠背、工业电源插排、汽车和电子设备中。

电子产品“功能多样，交互简单化”是始终不变的发展趋势，也是终端消费者的具体需求。USB-C接口可正反插、传输高速数据、兼容PD协议、提供高达100W的充电功率，有望在电子设备上代替其他数据、音频、视频和电源接口，最终实现接口的统一。

USB-C的最后一厘米

一统“接口”江湖，无疑将USB-C置于跨硬件平台的大生态中。广泛的应用场景、高速数据传输、更复杂的系统，对接口和线缆的信号与电源完整性的实际要求更为严格，对线缆和连接器的材料选择、物理机械性能、以及企业生产制作过程提出了新的要求。

USB-C接口和线缆的设计与制造无疑是整个链条上所不容忽视的“最后一厘米”。

我们可能都经历过使用USB 3.0的Micro-B连接移动硬盘和电脑时出现无故跳断的情况，通常所能做的就是热拔插，然后是换一根连接线。对于用在USB4应用的USB-C连接器和电缆而言，40Gbps传输速度和100W全功率供电，任何连接问题和不稳定都是绝对不允许的。一根USB-C必须是这样的：

• 高可靠：电气连接和机械性能禁得住考验

• 高速：支持高数据传输

• 高密度：支持高功率应用