USB2.0、3.0、3.1分别有什么特点？_ZNDS问答

qinian

就是说如何样使用这些U盘?对于各个电脑系统的兼容如何样?有没有什么需要注意的？

　USB全称是Universal Serial Bus 的缩写，中文名称叫做“通用串行总线”，具有以下优点：
　　1.支持热插拔和即插即用，可以在开机状态下安装USB设备，无需频繁开关机，而且系统可以自动识别添加的硬件，极大地方便了使用。
　　2.支持供电，低电压设备可以直接通过USB接口供电，无需额外配置电源。
　　3.可拓展：过去的串口和并口只能各接一个设备，而一个USB口通过拓展坞理论上可以连接127个USB设备。
　　从1996年到现在，USB版本进化了不少版本，从最早的1.0到现在的3.1 Gen2，大家能分出来吗？
　　USB1.0/1.1

　　USB1.0标准，发布于1996年1月，只有1.5Mbps的传输速率，当时并没有多少主机厂家愿意直接设计USB接口在自家主板上。到了1998年9月USB-IF提出了USB1.1规范，在1.0的基础上修正了一些小细节，重要的是在Full speed的模式下，传输速率可以达到12Mbps，向下兼容USB1.0标准。当年的USB的认证标志长这个样子。
　　USB2.0
　　2000年4月，USB2.0标准发布，使用同样的接口，兼容之前的USB设备，而传输速率在High Speed模式下达到了480Mbps，也就是60MB/s，足足比1.x标准快了40倍。这也让USB2.0成为电脑上最重要的接口，到现在我们大部分的主板上还留有USB2.0接口。而USB2.0的认证标志就是这个样子

　　USB3.0
　　2008年11月，USB3.0标准发布，同样向下兼容USB2.0标准，并且数据传输时间大大减少，传输模式称为“Super Speed”，理论最大传输速率达到5Gbps，也就是500MB/s的速度，比USB2.0又快了将近10倍！同时，USB 3.0还引入了新的电源管理机制，不仅提升了供电功率，而且还支持待机、休眠和暂停等状态。USB3.0的接口是蓝色的（当然也有其他颜色，像雷蛇、外星人笔记本的USB接口就是其他颜色了，据说使用非蓝色的话，需要交纳不少费用），你能很容易在主板上找到USB3.0的接口。

　　USB3.1 Gen 1/ Gen 2
　　USB3.1协议分为Gen1和Gen2两个标准，最大的区别就是两者的速度，USB 3.1 Gen1可以理解为USB 3.0的马甲，速率和USB 3.0一样都是5Gbps；而USB 3.1 Gen2速率则比前者翻了一倍，达到10Gbps，而且编码位宽从十位提升至百位，信令开销也从原来的20%降至3%，是目前最快的USB标准。
　　现在市面上很多厂家都宣称支持“USB3.1”，但不明确说明是Gen1还是Gen2的话，那很大机会就是披着3.1名号的3.0产品，由于两者都使用USB Type-C接口，所以很容易混淆，大家选购的时候要多看看产品说明，确认自己要买的到底是Gen1的还是Gen2的产品。

USB 3.1是最新的USB规范，该规范由英特尔等大公司发起。数据传输速度提升可至速度10Gbps。与USB 3.0技术相比，新USB技术使用一个更高效的数据编码系统，并提供一倍以上的有效数据吞吐率。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆。
USB3.1兼容现有的USB 3.0软件堆栈和设备协议、5Gbps的集线器与设备、USB 2.0产品。
usb 3.1有三种连接介面，分别为Type-A(Standard-A)、Type-B(Micro-B)以及Type-C
Type-A(Standard-A)(左边)和Type-C(右边)

Type-B(Micro-B)

标准的Type-A是目前应用最广泛的介面方式，Micro-B则主要应用于智能手机和平板电脑等设备，而新定义的Type
-C主要面向更轻薄、更纤细的设备。
Type-C大幅缩小了实体外型，更适合用于短小轻薄的手持式装置上，Type-C将取代Micro-AB型连接器(支援USB装置直接对传，不需要有主控系统介入)，也将取代一般Micro-USB连接器，Type-C仿Apple Lightning连接器，正反均可正常连接使用，较现有Micro-USB更理想，Micro-USB虽有防止反接的防呆机制，但正反均可接的好处，胜过防止反接，摸黑状况上都可顺利完成接线。另外，Type-C还有增进的电磁干扰与RFI mitigation特性。
传输速率与编码标准
因应各种装置的高速应用，USB的频宽从1.0版本(1.5Mbps)、1.1版本(12Mbps)、2.0版本(480Mbps)到3.0版本(5Gbps)，速度已经有很大的进步了，而面对将来的需求，新的USB 3.1介面将把频宽再翻倍，提升至10Gbps，同时值得注意的是，编码率也再度提升。
USB 3.0为8b10b编码，也就是每传送10bit资料中，只有8bit是真实的资料，剩余的2bit是做为检查码，因此整个频宽会有高达20%(2/10)的损耗，而新的USB 3.1则是使用128b/132b编码，在132bit的资料中，只需使用4bit做为检查码，传输损耗率大幅下降为3%(4/132)，所以USB 3.1不单只是提升频宽而已，连传输效率也增进不少。另外，相较於Thunderbolt，USB 3.1和Thunderbolt1已同样拥有10Gbps的速度，而Thunderbolt 2虽然提供20Gbps，但只是把原本的Thunderbolt 1中两条独立的10Gbps合并，变成单向传输20Gbps，而非双向，而此看来，只要USB 3.1装置正式问市後，频宽速度和应用广度上仍相当具有优势。
电力供应规范
相比USB 2.0的5V/0.5A，USB 3.0提供了5V/0.9A电源。但人们任然希望更强的供电能力，于是USB 3.1(SuperSpeed+)将供电的最高允许标准提高到了20V/5A，供电100W。
电力供应规范- USB Power Delivery(USB PD)，设计上兼容现有的USB 2.0和USB 3.0线材和连接器，新的USB 3.1 Type-C连接器也通用。USB PD支持更高的电压和电流，以满足不同的应用装置，同时也相容现有的USB Battery Charging 1.2充电规格。USB PD为埠对埠的架构，USB和电力沟通讯号分开，电力的供应是透过主机端和装置端的VBus通讯协定来沟通，如果装置支持，则可依组态(Profiles)的电压和电流，提供更高的瓦数供应。USB PD依装置不同分成5个组态(Profiles)，皆需要使用新的可侦测线材，才能提供大於1.5A或5V的电力。组态1针对手机，为5V/2A(10W)，基本的电力输出，已比USB 3.0的5V/0.9A(4.5W)还多; 组态2为5V/2A或12V/1.5A(最大18W)，可为平板和笔电充电;组态3为5V/2A或12V/3A(可提供较大的笔电最大36W的电力);组态4为最大为20V/3A(60W)，但仅限Micro-A/B连接器，组态5为最大为20V/5A(100W)的电力供应，仅限TYPE-A/B连接器。USB 3.1供电的提升，以及支持充电的应用将会让USB 3.1有望大一统手机、平板、电脑传输介面。
影音传输标准
USB 3.1新增USB A/V影音传输。使用USB来传输画面其实有很大的便利性，除了USB介面本身就相当广泛外，还能省去一条电源线，直接以USB供电，例如ASUS MB168B+ 15.6吋可携式显示器，就是以一条USB 3.0来连接显示，不过它最多只支持到Full HD等级。新的USB AV 3.1提供9.8Gbps频宽，最高支持4096 x 2304 @ 30FPS的4K显示画面，4K显示的规格已和HDMI 1.4一样，同时USB AV也支援HDCP影像加密技术，搭配更大的电力供应，较大尺寸的显示器可望也能藉由USB AV 3.1来显示4K解析度。另外，现有的装置和显示器可透过USB AV转接器，以USB线来传送影音。USB AV若能加以普及，势必能为生活带来很多便利性，USB线也可能取代其它显示介面，成为最实用的影音传输线材。

USB2.0:
最高的数据传输速率480 Mbit/s USB3.0：支援全双工，新增了5个触点，两条为数据输出，两条数据输入，采用发送列表区段来进行数据发包，新的触点将会并排在目前4个触点的后方。

USB3.0
暂定的供电标准为900mA，将支持光纤传输，一旦采用光纤其速度更有可能达到25Gbps。USB 3.0的设计兼容USB 2.0与USB 1.1版本，并采用了三级多层电源管理技术，可以为不同设备提供不同的电源管理方案。

USB 3.1
接口拥有更快的速度，其带宽能力提升至 10Gbps，是老款 USB 3.0 接口的两倍，USB 2.0的 20 倍，与第一代由英特尔主导的 Thunderbolt 接口速度相同。它采用了更高效的数据编码技术，兼容现有 USB 3.0 的软件堆栈和设备硬件协议，现有的 USB 3.0 接口和数据线均能很好支持。

USB3.1继续兼容旧的 USB 3.0 和 USB 2.0 接口。

其实最大区别就在于传输速度的不同。对设备有要求，如果U盘是3.1，电脑的USB接口也必须要3.1才能达到最佳的传输速度，如果任何一个设备要求不满足，传输速度都将大受影响！

对兼容性来说，USB3.0的设计兼容USB2.0与USB1.1版本。USB3.1继续兼容旧的USB3.0和USB2.0接口
在传输速度上，USB2.0最高理论速度480mbit/s
由于USB3.0接口由于用了900毫安的输入电流，除此之外还增加了两个阵脚，提高了电流，所以最好理论速度可达5gbps
USB3.1采用更加高效的编码方式，使传输速度更进一步，最高理论速度可达10gbps

USB 3.1接口的实际性能要比USB 3.0高出不少，连续读写速度在500MB/s到600MB/s左右，最高成绩甚至可以突破700MB/s。而USB 3.0接口方面，其连续读写速率大概在300MB/s到400MB/s左右。
USB3.1 Type-C的另一个大卖点就是对移动设备充电能力的的增强。USB 3.1接口下的供电最高允许标准大幅提高到了20V/5A（仅限于Type-A/B），能够提供达100W的供电输出能力。

usb3.0传输速率达USB 2.0十倍USB 2.0的速率为480 Mbps，而USB 3.0则可达到4.8 Gbps。

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USB2.0、3.0、3.1分别有什么特点？

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