USB是我們插入設備，移動文件並為我們的電話和筆記本電腦充電的方式，因此速度很重要。USB 3.0可以達到5 Gbps，USB 3.1可以達到10 Gbps，這使得比較舊的USB快得多。本文將討論USB 3.0和USB 3.1是什麼，它們的連接器和功能如何不同，兼容性和動力輸送方式，如何發現正確的端口和電纜，如何選擇電纜以及USB下一步的位置。
目錄
1。什麼是USB 3.0
2。什麼是USB 3.1
3。USB3.0 vs. USB 3.1：連接器引腳
4。 USB3.0對USB 3.1：類型
5。 USB3.0對USB 3.1：功能
6。 USB3.0和3.1向後和向前兼容
7。 USB3.0和3.1電力傳遞（PD）協議
8。 USB3.0對USB 3.1：優勢和缺點
9。 USB3.0對USB 3.1：申請
10。如何識別USB 3.0 vs USB 3.1端口和電纜
11.為您的需求選擇合適的電纜
12。 USB3.2和未來標準
13。結論
圖1。 FUSB3.0 vs USB 3.1超速
什麼是USB 3.0？
USB 3.0（也稱為USB SuperSpeed）是2008年USB實施程序論壇引入的通用串行總線標準的升級版本。它支持高達5 Gbps的數據傳輸速率，這是對早期USB版本的重大改進。通過增強的信號傳導和其他數據車道實現了更高的速度，從而同時發送和接收數據。
USB 3.0端口通常可以通過其藍色或“ SS”（SuperSpeed）徽標來識別，從而更容易將它們與較舊端口區分開。
圖2。 USB3.1
什麼是USB 3.1？
USB 3.1，也稱為USB SuperSpeed+，是USB 3.0的增強版本，可提供更快的性能和更有效的數據處理。USB 3.0（USB 3.1 Gen 1）提供高達5 Gbps的速度，USB 3.1 Gen 2將其翻倍至10 Gbps。通過更高級的數據編碼過程，可以減少開銷，從而在相同的時間內傳輸更多信息來實現此改進。
USB 3.1建立在USB 3.0的基礎上，以更高的速度和效率來完善技術，同時保持熟悉的USB界面。
USB 3.0 vs. USB 3.1：連接器引腳
USB 3.0連接器經過專門設計，以支持SuperSpeed數據傳輸，同時與較舊的USB標准保持完全兼容。標準A Type-A連接器保留與前幾代相同的物理形狀，以確保其適合現有端口，但它與原始的四個用於電動輸送的原始四個引腳和USB 2.0數據傳輸一起包含了五個其他觸點。
圖3。TypeA USB 3.0和USB 3.1連接器引腳
引腳號
連接名稱
電線顏色
1
VBU
紅色的
2
d-
白色的
3
D+
綠色的
4
gnd
黑色的
5
stda_ssrx-
藍色的
6
STDA_SSRX+
黃色的
7
gnd_drain
地面
8
stda_sstx-
紫色的
9
stda_sstx+
橙子
殼
盾
連接器
殼
圖1：USB 3.0 / USB 3.1連接器引腳
引腳佈局包括原始VBU，D+，D-和GND線，用於向後兼容。為了啟用SuperSpeed性能，USB 3.0添加了兩個高速差異對：STDA_SSRX+和STDA_SSRX-處理數據接收，而STDA_SSTX+和STDA_SSTX-處理數據傳輸。包括額外的接地連接，通常標有GND_DRAIN或SHIELD，以保持高速操作期間的信號完整性。
USB 3.1 A型端口也使用了此連接器和引腳設計，因為這兩個標準都共享相同的物理接線。
USB 3.0對USB 3.1：類型
圖4。USB3.0對USB 3.1：類型
USB 3.0類型
•USB 3.0 type-A：9針。在計算機，電視和遊戲機上發現的最常見的矩形插頭，與USB 2.0型A端口向後兼容。
•USB 3.0型B：9針。正方形，帶有斜面的頂部，通常用於打印機，掃描儀和一些外部硬盤驅動器，由於額外的銷釘而大於USB 2.0-B型，大於USB 2.0型。
•USB 3.0 Micro-B：10針。在便攜式硬盤驅動器和一些智能手機上發現的小，雙寬的連接器，並提供額外的PIN部分，以支持SuperSpeed數據速率。
•USB 3.0內部連接器：19個引腳。在PC中使用，將前面板上的USB 3.0端口連接到主板，通常稱為19針頭。
•USB 3.0驅動B：11針。類似於B型，但帶有額外的銷釘，可以為大型外部驅動器等設備提供更高的電源傳遞。
USB 3.1類型
USB 3.1連接器有幾種主要類型，專為不同的設備和目的而設計：
•USB 3.1 A型：9針。計算機，電視，遊戲機和充電器上使用的標準矩形連接器可支持多達10 Gbps的數據傳輸。
•USB 3.1類型B：9針。用於打印機，掃描儀和一些擴展塢的大型方形連接器，專為高速數據傳輸而設計。
•USB 3.1 Micro-B：10針。在便攜式SSD，外部硬盤驅動器和攝像頭上使用的小型雙截面連接器。
•USB 3.1 type-C：24針。用於筆記本電腦，智能手機和平板電腦的小型，可逆的連接器，可支持數據，視頻和最多100W電源。
•USB 3.1內部20針頭：20針。前面板USB 3.1端口的桌面主板上的內部連接器。
USB 3.0對USB 3.1：功能
USB 3.0（SuperSpeed）和USB 3.1（SuperSpeed+）旨在滿足現代高速數據需求，從傳輸大文件到流式高清視頻。兩者都具有超過USB 2.0的主要性能增長。
特徵
USB 3.0（SuperSpeed）
USB 3.1（SuperSpeed+）
最大限度
速度
到
5 Gbps
到
10 Gbps
雙工
模式
滿的
雙工
滿的
雙工
力量
送貨
更高
比USB 2.0
增強
超過USB 3.0
轉移
類型
超速
超速+
力量
管理
U0 – U3
國家
U0 – U3
國家
公共汽車
效率
nrdy/erdy
數據包
nrdy/erdy
數據包
大部分
轉移支持
溪流
協議
溪流
協議
落後
兼容性
是的
是的
電纜
要求
USB
3.0認證
高質量
10 Gbps電纜
USB 3.0和3.1向後和向前兼容
圖5。 USB3.0和3.1向後和向前兼容
任何新技術標準的最大問題之一是確保它與現有設備一起使用。考慮到這一點，開發了USB 3.0和USB 3.1，以確保它們可以與過去，現在甚至未來的USB設備一起使用。
雙級式體系結構
USB 3.0和3.1使用允許USB 2.0模式 - 低速速度（1.5 Mbps），全速（12 Mbps）和高速（480 Mbps） - 與USB 3.X SuperSpeed模式（對於USB 3.0且最高可用於USB 3.1的USB 3.0 GBP）一起操作。這樣可以確保較新的和較新的設備可以無縫合作。
向後兼容
使用USB 3.0或3.1的設備可以連接到較舊的USB 2.0端口，並且連接以較慢的USB 2.0速度運行。這樣可以使較舊的外圍設備可用，而無需更換硬件。
正向兼容性
USB 3.0和3.1設備旨在使用未來的USB版本。使它們適應即將到來的標準，同時通過現有系統保持性能。
A型連接器設計
USB 3.0和3.1的A型連接器保持與早期USB版本相同的形狀，但包括五個額外的引腳來處理更高的數據速率。這允許物理兼容性，同時可以增強性能。
分層星形拓撲
USB維護一個分層的星形拓撲，在0級和下游的其他集線器以連接多個設備。這種熟悉的結構支持簡單的擴展，而無需重新設計系統。
通過支持向後和向前的兼容性，USB 3.0和3.1可以逐步升級，降低成本並最大程度地減少用戶和企業的停機時間。
USB 3.0和3.1電源傳遞（PD）協議
USB電源傳遞（USB PD）是一個高級充電標準，允許設備協商所需的確切功率，而不是僅限於固定輸出。與僅提供小恆定電流的較舊的USB實現不同，USB PD動態調節電壓和電流水平，以更快，更有效地充電。
雖然通常與USB 3.1相關聯，但PD協議也可以與USB 2.0和USB 3.0配合使用，前提是設備和充電器支持它，並且連接使用經過認證的USB-C電纜。
使用USB 3.1，PD可以通過電源源和連接的設備之間的智能通信傳遞多達100瓦（5安培的20伏）（在5安培處為20伏）。在收費開始之前，雙方都同意最佳電壓和電流，從而確保安全性和效率。
這種高功率輸出不僅用於智能手機，還可以運行筆記本電腦，監視器，擴展塢和其他渴望的設備。與高速數據傳輸配對時，USB PD通過用一種多功能連接替換多個充電和數據電纜來大大簡化連接。
USB 3.0 vs. USB 3.1：優勢和缺點
USB 3.0優勢和缺點
優勢
缺點
支持
數據傳輸速度高達5 Gbps，大得多，高於USB 2.0
慢點
比USB 3.1，限制高速設備的性能
落後
與USB 2.0設備和電纜兼容
更高
速度需要兼容的設備和電纜才能實現全部性能
提供
與USB 2.0相比
可能
體驗速度下降，較長或質量較差的電纜
廣泛
受許多設備和外圍設備的支持
缺乏
在較新版本中發現的高級動力輸送功能
改進
使用單獨發送和接收的單獨數據車道進行數據處理
較少的
與USB 3.1相比，有效的數據編碼
USB 3.1優勢和缺點
優勢
缺點
優惠
數據傳輸速度高達10 Gbps，USB 3.0的加倍
需要
最大速度的新硬件和電纜
支持
更高的電源傳遞（USB電源交付最多100 W）
年齡較大
設備可能無法從速度和功率提高中受益
更多的
有效的數據編碼，導致實際性能更快
電纜
設備可能更昂貴
落後
與USB 3.0和USB 2.0兼容
潛在的
由於USB 3.1命名變化引起的混亂（Gen 1和Gen 2）
增強
可靠性，提高信號完整性並減少延遲
不是
作為較舊系統的廣泛使用
USB 3.0對USB 3.1：申請
圖6。 USB3.0 vs. USB 3.1用途
USB 3.0應用程序
與USB 2.0相比，用於外部硬盤驅動器，閃存驅動器，網絡攝像頭和其他需要更快數據傳輸的外圍設備。高清視頻流，大型文件傳輸和快速備份的理想選擇。
USB 3.1應用程序
適用於高性能設備，例如4K/8K視頻捕獲設備，VR耳機，遊戲機和高級碼頭站。支持更快的充電，較大的數據傳輸和無縫的高分辨率視頻輸出。
如何識別USB 3.0與USB 3.1端口和電纜
分開告訴USB 3.0和USB 3.1可能很棘手，因為既經常使用相同的連接器和顏色。這是發現區別的方法：
•檢查速度等級 - 5 Gbps表示USB 3.0（或USB 3.1 Gen 1），而10 Gbps表示USB 3.1 Gen 2。該速度通常在設備規格或製造商的網站上列出。
•尋找徽標 - USB 3.0和USB 3.1 Gen 1可能具有“ SS”（SuperSpeed）徽標，而USB 3.1 Gen 2通常包含“ SS 10”，以指示10 Gbps的功能。
•檢查端口顏色（並非總是可靠） - 許多USB 3.0/3.1 Gen 1端口內部為藍色，而Gen 2端口可能是藍綠色或紅色。但是，一些製造商不遵循色彩約定。
•檢查CABLe - 高質量的USB 3.1 Gen 2電纜通常更厚，並且可能在其上印有“ 10 Gbps”或“ USB 3.1”。支持Gen 2的認證USB-C電纜通常以其速度等級標記。
•在系統設置中驗證 - 在Windows上，在“通用串行總線控制器”下檢查設備管理器。在MacOS上，轉到“關於此Mac”→“系統報告”→“ USB”以查看速度額定值。
為了獲得最大的性能，始終確認僅GBPS名稱中的GEN數字或速度可能會誤導USB 3.0/3.1品牌重塑。
為您的需求選擇正確的電纜
1。設備兼容性- 確認您的設備是支持USB 3.0還是USB 3.1。雖然兩者都使用類型A形式的類似連接器，但某些設備可能需要USB 3.1 Type-C電纜，尤其是具有高速充電或視頻輸出等高級功能的設備。
2。數據傳輸速度- USB 3.0支持高達5 Gbps的速度，而USB 3.1將其翻倍至10 Gbps。選擇與設備最高支撐速度相匹配的電纜，以避免性能瓶頸。
3。發電- 如果您需要為筆記本電腦或高功率設備進行快速充電，則與標準USB 3.0電纜相比，USB 3.1電纜（尤其是USB-C PD變體）提供更高的功率。
4。電纜長度- 較短的電纜通常保持更好的高速傳輸信號完整性，而更長的電纜則具有靈活性，但可能會遇到輕微的性能損失。
5。建立質量- 選擇帶有鋼筋連接器和耐用護套的電纜。這對於USB 3.1電纜尤其重要，該電纜可用於更高的數據速率和功率負載。
6。特殊功能- 一些USB 3.1電纜支持其他功能，例如4K視頻輸出或同時功率和數據傳輸，所有USB 3.0電纜可能無法使用。
USB 3.2和未來標準
圖7。 USB3.2和未來標準
USB實施程序論壇（USB-IF）已將所有第三代USB版本更名為USB 3.2名稱。USB 3.0現在稱為USB 3.2 Gen 1（SuperSpeed USB 5 Gbps），USB 3.1 Gen 2現在是USB 3.2 Gen 2（SuperSpeed USB 10 Gbps），以及稱為USB 3.2 Gen 2X2的新規範，提供SuperSpeed USB 20 Gbps。
所有USB 3.2版本都與較早的USB標準相交，但是連接以鏈中最慢的組件的速度運行。USB-A端口和電纜在物理上仍然限於其類型，而USB-C端口則提供了通用的兼容性，並且可以使用適配器連接到USB-A。
舊名稱
新名稱
速度名稱
N/A。
USB
3.2 Gen 2x2
超速
USB 20 Gbps
USB
3.1 Gen 2
USB
3.2 Gen 2
超速
USB 10 Gbps
USB
3.1 Gen 1 / USB 3.0
USB
3.2 Gen 1
超速
USB 5 Gbps
展望未來，USB4和Thunderbolt 4進一步推動數據速度，提高功率傳遞並增強多設備連接性。這種進步確保USB技術與當前和未來的高速應用程序保持相關。
結論
USB 3.0和USB 3.1都為您提供快速，簡單的連接，但正確的選擇取決於您的需求。如果5 Gbps足以容納像每天文件副本這樣的任務，則USB 3.0效果很好。如果您編輯大型視頻，使用快速SSD或想要裝備允許的最佳速度，請使用USB 3.1和經過認證的10 Gbps電纜。隨著途中較新的USB 3.2名稱和USB4，檢查標籤和規格將幫助您獲得期望的性能。