下一代接口详解

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  对很多用户来说,PC最为引人瞩目的当然是CPU、GPU等核心配件,而资深一些的用户则会了解PC外设对用户体验的重要意义。其实很多人都会忽略一件事,那就是在強大的核心配件与将这些核心配件的能力展现在我们面前的外设之间,还有一个非常重要的配置,那就是PC的外部接口。也许很少有人注意到,就在最近几年,一些PC上最常见的接口正发生着很大的变化,USB、雷电(Thunderbolt)、HDMI、DisplayPort都推出了新版本,其中有些甚至在接口形态方面都发生了明显改变。
  USB
  USB的最新版本——USB 3.1正逐步取代USB 3.0,成为PC的标准高速通用接口,而且在版本提升的同时,新的接口样式——Type-C也受到了广泛支持,甚至被很多其他标准接口接纳。



  USB 3.1
  尽管从版本号上看,USB 3.1似乎仅仅是USB 3.0的微小升级,但其完全版的速率却可以达到USB 3.0协议的两倍,即10Gbps。另外USB 3.0为8b/10b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是作为检查码,因此整个频宽会有高达20%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检查码,传输损耗率大幅下降为3%,所以USB 3.1的传输效率也增进不少,更适合需要持续快速响应的设备。另外USB 3.1的功率更大幅提升至100W(20V/5A),使相应设备拥有高速充电能力。
  看到这里,大家也许觉得USB 3.1是一次很不错的版本升级,当然笔者也是这样想的,直到USB Gen1/Gen2两个分标准的出现。与USB 3.0的逐步推进不同,主流主板或电脑几乎在一夜之间就全部支持USB 3.1标准了。在其中一些比较“老实”的产品介绍中,我们就会发现USB 3.1 Gen1这个标准,而另一些高端主板则傲娇地标注着USB 3.1 Gen2标准,并特别注明为高速接口。我们发现其中USB 3.1 Gen1其实就是大家早已熟悉的USB 3.0,USB 3.1 Gen2则是我们一般认为的USB 3.1。相信绝大多数人都不会想到,这两个极易混淆,多少带有故意欺骗性质的分标准并非是硬件厂商故弄玄虚,而是USB-IF(USB Implementers Forum,USB标准化组织)官方所为。在USB-IF的网站上,我们可以看到“SuperSpeed USB”和“Super Speed USB 10Gbps”两个条目(其中SuperSpeed的缩写也就是我们在USB 3.0/3.1接口和设备上常看到的“SS”标识),这两个标准分别被标注为USB 3.1 Gen1与USB 3.1 Gen2,可是USB 3.0这个名称,在其网站上已经完全不见了。



  ● USB Type-C
  USB Type-C是随着USB 3.1标准的推出而出现的,但并非仅针对USB 3.0/3.1这样的最新USB标准,而是对原有Type-A、B接口形态的补充,它同时也兼容USB 2.0甚至是一些非USB的标准连接。Type-C为完全对称接口,大小与之前的USB Micro B形态接口类似,连线与接口都没有正反之分。它拥有24个触点,因此任意一侧的触点都超出了之前USB标准接口的4个或9个触点,使其更适合高速数据、高功率电流的输入输出,例如支持USB PD(Power Delivery功率传输)2.0协议的Type-C接口能实现100W(20V/5A)的大功率输出。
  Type-C的强大性能与易用性,使其获得了其他协议的青睐。很多设备使用这一接口支持HDMI、DisplayPort和 Thunderbolt协议,甚至用来进行充电,因此在一些追求轻薄的设备上大有取代所有外部接口的趋势。



  HDMI 2.1
  近日HDMI标准的2.1版本细节曝光,这又是一个相当让人惊喜的升级。在最基本的传输带宽方面,HDMI 2.1达到了48Gbps,而上一版本(HDMI 2.0b)仅有18Gbps。在超高的传输带宽支持下,HDMI 2.1的影音传输能力也达到了非常高的水平,它可以传输4K/120Hz、8K/60Hz,甚至是10K的影像,支持12bit色深画面;它支持新的动态(Dynamic)HDR技术,相对于传统HDR,动态HDR可以根据每一帧画面的光暗分布自动调整,提升对比同光暗层次表现。
  HDMI 2.1支持新的eARC(enhanced Audio Return Channel,增强音频回传通道)技术,与现有的ARC技术相比,增加了回传Dolby Atmos(杜比全景音效)等Objectbased audio(基于对象的音频)的能力。
  HDMI 2.1将会基于采用原有的HDMI A、 C、D等插头设计,可以兼容已有的HDMI线缆,但要获得高端性能,则需要采用新的超高速数据线(Ultra High Speed HDMI Cable)。


HDMI标准比较

  DisplayPort 1.4
  DisplayPort是VESA(Video Electronics Standards Association,视频电子标准协会)制定发布的影音传输标准,常常简称为DP,目前的最新版本为1.4。DisplayPort 1.4的带宽达到32.4Gbps,拥有传输4K/120Hz、8K/60Hz影像的能力,不过画面色深只能达到10bit。它支持DSC(Display Stream Compression,显示流压缩)1.2技术,可进行3:1的视觉无损视频流压缩。另外在HDR、音频等方面的能力,DP 1.4也进行了扩展。
  DP 1.3标准已经可以支持USB Type-C、雷电接口同步传输视频和数据流,DP1.4则允许通过SuperSpeed USB(USB 3.1)接口同时传输数据和高清视频。


Type-C转DP输出接口

  雷电3
  雷电Thunderbolt接口常被简称为TB,是英特尔制定的高速数据传输协议,这一协议并没有自己的专用接口,而是直接采用了其他协议的小型化接口,例如早期的mini DP,而Thunderbolt 3最显著的变化之一就是采用了USB Type-C接口。TB 3的带宽达到40Gbps,远超过USB 3.1 Type-C,因此在高端外部存储等设备上,已经有取代USB的趋势,对外置显卡来说,TB 3更是目前最好的选择。
  作为很多标准制定组织的成员,英特尔的TB 3拥有非常出色的兼容性,例如它可以做到向下兼容USB 3.1,也就是说,只要支持TB 3的Type-C接口,必然可以直接支持USB设备,但支持USB的Type-C接口则不一定能支持TB 3设备。另外这一接口还可支持视频输出,支持能力与DP 1.4类似,但拥有独特的双屏支持能力,可同时支持两台4K/60Hz屏幕显示。


同時支持miniDP和Type-C接口的雷电3移动硬盘

  畅享高速接口
  要想获得最出色的使用体验,我们需要高配置的电脑将其能力通过最好的外设进行展现,而此时,最强大的新型接口非常重要。例如在多个接口中提到的超高分辨率高帧速显示,就必须使用新版本的视频输出接口协议才能实现。所以对于不差钱的用户来说,选择拥有最新标准接口的PC与外设,显然是进一步提升使用体验的最佳选择。
  ● MacBook Pro 2017款
  最新款的苹果MacBook Pro推出之时,争议最大的两个设计就是TouchBar和全Type-C接口设计。新版MacBook Pro将USB接口、视频输出接口甚至是电源输入接口都统一为Type-c,极大地简化了设计,同时也有利于进一步缩减尺寸。尽管是偏向商务甚至设计的机型,但其尺寸已经完全达到了超极本的水平,13.3英寸机型的厚度仅为14.9mm,重量为1.37kg。



  MacBook Pro 2017款采用i5(13英寸)/i7(15英寸)处理器、2K级别分辨率屏幕,内置8GB(13英寸)/16GB(15英寸)内存和128GB/256GB/512GB高速SSD硬盘。其两侧各有两个Type-C接口,均可支持充电、DisplayPort视频、雷电(苹果名为霹雳)、USB 3.1 Gen2(10Gbps)四种用途,除了这一接口外,额外的接口仅有一个3.5mm耳机接口。尽管与主流笔记本电脑相比,MacBook Pro的价格相对昂贵一些,但与同等级配置的超极本相比还是比较合理的,其13.3英寸不含TouchBar版本的价格为8800元左右,便携性、稳定性、易用性、性能都相当出色,是高端商务用户不错的选择。



  ● LaCie Rugged mini USB-C
  LaCie移动硬盘是希捷旗下的高端高性能产品系列,而所谓的Rugged(加固)版,则拥有出色的抗跌落、抗压、防水、防尘能力,mini则表示是使用2.5英寸硬盘的型号。这款产品有1TB、2TB、4TB等容量可选,采用USB Type-C接口,支持USB 3.0标准。其外部包裹着较厚的橡胶缓冲垫,具有抗1.2m跌落、1000kg碾压、液体泼溅的能力,可以更好地保护宝贵的数据,同时也让用户可以在很多场合更放心地使用。



  ● 三星U28E590D显示器
  这是一款价格相当实惠的4K分辨率显示器,它采用28英寸面板,拥有1ms高速响应能力。为了支持高分辨率显示,它没有传统的VGA与DVI接口,而是只设置了两个HDMI与DP接口。这款显示器的正面外形非常简洁,按键也被移至背部,通过一个五向拨杆按键,可以快速进行显示器的设置。



  ● 微星B350M MORTAR
  AMD Ruzen平台是目前很受关注的攒机配件,尽管相对于英特尔,AMD在接口标准的制定方面比较低调,但在支持度上却毫不含糊。微星同样是比较喜欢支持新技术的厂商,因此在其高性价比AM4主板B350M MORTAR中,同时提供了USB Type-C、HDMI、DP等较新的接口。
  微星B350M MORTAR采用AMD B350芯片組,支持Ryzen及新一代APU处理器,拥有4个DDR4内存插槽,最高可支持DDR4 3200,最大容量为64GB。它还可支持显卡双路交火,主显卡接口配有加固装甲,另外提供了快速超频功能、游戏网卡、高质量音频电容和镀金音频接口、可调节风扇接口、游戏设备接口等配置,更具有RGB炫光系统和炫光扩展接口。



  ● 技嘉AORUS GTX 1070 GAMING BOX
  作为一款典型的外置显卡,技嘉AORUS GTX 1070 GAMING BOX采用的就是目前最强大的通用数据接口——雷电3。对于显卡来说,雷电3基于PCI-E通道的40Gbps数据传输能力,大约相当于PCI-E ×4插槽的水平。这虽然比主显卡接口的PCI-E ×16要弱不少,但与组成多显卡系统时的副显卡接口带宽接近,因此性能损失还是可以承受的。
  技嘉AORUS GTX 1070 GAMING BOX的外形比较小巧,用大一些的电脑背包完全可以与笔记本一同携行。除了HDMI、DP视频输出接口外,它还提供了3个标准USB 3.0接口、1个快充USB 3.0接口,以及1个支持100W输出的USB Type-C接口,用于周边外设扩展,可见雷电3接口的高带宽不仅能满足显卡的需求,还有相当的富裕。
  其实高带宽新标准接口还有很多相关应用,例如可以用HDMI连接手机USB接口,同时提供视频信号与电力传输的MHL技术,支持高速充电且更便于使用的USB Type-C手机充电/数据接口等。随着这些技术的进一步普及,相信我们的IT数码使用体验会进一步提升,更加趋近完美。


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