USB-C和Thunderbolt 3连接线你搞懂了吗?

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苹果现在Mac和iPad都有USB-C接口,但规范完全不同,买线简直噩梦怎办?
% d2 O* L" ?# w7 }! P按照计算行业的风潮,USB Type-C 将会是下一代主流的接口。不过,在过去两年时间里,关于 USB-C、Thunderbolt 3、USB 3.1 以及任何基于 USB-C 转换器或连接线的功能,至今仍然存在十分混乱的情况,而且在苹果生态中亦是如此。那么,USB-C 接口的产品如何区分或选择呢?今天就来简单说说。3 V% s( l( j9 Q1 h  H% x; B

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苹果首次引入 USB-C 接口是在旗下首款 12 英寸的 MacBook 笔记本电脑上。当这款产品发布时,机身一侧仅采用了唯一一个双面可用的 USB Type-C 接口设计,此举引发了业界的震惊,主要惊讶于苹果又一次如此大胆的动作。3 ?! |5 u. x. w
按照苹果官方的说法,MacBook 的 USB-C 接口充当电源、USB 数据传输、Display Port、HDMI 和 VGA 等功能。不过,这个集多种不同端口功能于一身的接口,本质上是一个 USB 接口,除了可以充电,其快速数据传输的速度并不快,最高可达 5Gb/s。其实这个速度标准,之前 USB 协会称为 USB 3.0,后面才改成“ USB 3.1 Gen 1”,所以苹果官方的技术规格中提到的“USB 3.1 第一代(Gen 1)”接口。$ n# X( c$ s6 A$ R
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苹果第二款采用 USB-C 接口的产品是 2016 年款 MacBook Pro。这个USB 接口实质上基于 Thunderbolt 3,也就是苹果口中的“雷雳 3”接口,带宽超高,数据吞吐最高可达 40Gb/s,因此速度更快,功能更强大,只需一根连接线缆或转换器,即可轻松连接上现有的设备。* O: h' I2 u6 m! x- F* \7 f
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' M. M$ h+ Z% w今年 10 月苹果新推出的三款产品都配备了 USB-C 接口,其中新一代 MacBook Air 和 Mac mini 的 USB-C 接口基于 Thunderbolt 3。而 iPad Pro 则基于 USB 性质,而且是“USB 3.1 第二代(Gen 2)”接口,苹果表示该接口实现了最高两倍于上一代的高带宽双向数据传输速率,因此应该是真正基于 USB 3.1 标准的 10Gbps 的速度。
3 X% _# l' L# H- X! `说到这里,可能有些人感到混乱了,究竟 Thunderbolt 3 和纯 USB 对于苹果用户来说意味着什么呢?
$ f3 {( K: v" P2 \, X) v在此之前需要强调的是,USB Type-C 只是一种接口标准,设计上相比之前的 USB 接口更薄、可正反插、可扩展性更强。我们只要知道说术语上的叫法就是 USB Type-C 接口即可,并不代表任何速度或功能,它只是一个接口。4 u/ P) J5 A+ h4 K& A
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  ^# |; T5 q1 O当 Thunderbolt 3 与 USB-C 接口整合之后,最高可达 40Gb/s 的数据传输速率。而如果整合的是 USB 3.1 接口,数据传输速度要么是 5Gb/s,要么是 10Gb/s。不管怎样,这些速度都是通过相同的物理 USB-C 接口传输。
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: e0 x) U7 S0 s, c' h说实话,上述定义很多机友都很清楚,唯一比较复杂容易让人搞混的是,一些 Thunderbolt 3 连接线可以作为 USB 3.1 Type-C 连接线使用,但不是所有的线缆都可以。而 USB 3.1 Type-C 连接线,却永远无法当做 Thunderbolt 3 连接线使用,就算大家都是相同的 USB-C 接口也不行。同时,并不是所有的 USB Type-C 线缆都能胜任规范中的最高 100W 传输功率,无论是 Thunderbolt 3 还是 USB 3.1 Type-C 都不一定能够达到。
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2 j' x7 g# I( ^. F5 y6 K: O从 2016 年苹果推出 MacBook、MacBook Pro,到现在 2018 年又推出了 MacBook Air 和 iPad Pro,这些设备都会标配一根 USB-C 的连接线。 事实上,现在无意间搞乱标配 USB-C 线混乱的机友真的不少,一方面很多连接线没有任何规格标识,另一方面苹果执着与纯白色的连接线,这就让用户非常困惑,不清楚哪一些连接线具备怎样的传输性能。9 z, M! T5 S4 r" @
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$ ]! Y+ d0 l- ^+ |8 s- L至少我们知道,为 15 英寸 MacBook Pro 提供 USB-C 连接线插入合适充电适配器时,额定功率可以达到 87W,并且可以适用于为 MacBook 和 13 英寸的 MacBook Pro 进行充电,因为这些设备充电时,无论是连接线还是适配器都都最会提供最低额定的充电功率。例如说,在使用 87W 的充电器和 60W 额定功率的适配器和连接线时,最高只会提供 60W 的功率。  Z0 e2 Y, n9 |' o& I3 b
不过对于这些线缆的速度,大家就不必纠结了,可能一些机友已经很清楚,苹果提供的 USB-C 连接线只能达到 USB 2.0 的传输速度,而达不到 Thunderbolt 3 的规范。其实这并不是苹果有意为之,因为网上销售的大多数高功率的 USB-C 连接线也只支持到 USB 2.0 的速度而已。 ' w( a  V' ]. U2 S4 Q
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说到这里,至今这些 USB-C 连接线是什么规范依然让人头痛,两者之间的区别或兼容关系让人难懂。& U- I+ U1 V/ {& Z: K1 t! l& \
有不少测试显示,当接入扩展坞、eGPU 外部显卡或其他 Thunderbolt 3 外设时,有些可以达到 100W 的功率,但有些则达不到。问题是,这些连接线本身都没有清楚地标明规规范。如果自己有功率测试仪器这类检测设备,还能自己自己利用颜色标签之类的东西来标注加以区分,但不可否认的是,很多 Thunderbolt 3 连接线都没有达到标准规范。
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6 P% K3 I9 W" ]9 b) G* I4 B需要注意的是,当前 Thunderbolt 3 设备根本无法通过 USB 3.1 Type-C 线缆连接使用,尽管接口可以插上,但协议不同不起作用,可能只能提供电力而已。当然了,对于比较新的外设这点可能会发生改变,因为规范稍作了调整,并且控制器更新了,未来 Thunderbolt 3 外设或许能够通过 USB 3.2 Type-C 线来连接,但因为协议不同,速度肯定比原生 Thunderbolt 3 连接线慢很多。
* O# E% w" a2 }" i8 `3 u: S* H目前大多数 Thunderbolt 3 外设或配件都标配连接线,不过长度一般都在 50cm 以内,对于某些用户来说可能无法满足,毕竟长度非常短,很多人需求长线缆,可一旦线变得更长,又无法保证在特定情况下能够满足完整的规范需求。
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: I4 }9 R7 C+ ]8 D3 ?) c怎么说呢,过去扩展坞、底座或其他外设所配备的通常都是被动无源连接线,Thunderbolt 3 产品同样如此,一是省成本,二是无源线缆简单实用。相反,很多长度超过 50cm 的 Thunderbolt 3 线缆在连接设备时可能出现传输速度较慢的情况,这将导致在有高带宽需求的情况下出现问题,例如外接 LG 5K  Ultrafine 显示器或多接口底座时,造成带宽明显不足。1 C$ N) j( H. @6 }: q/ [

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' w* O9 W, d2 h1 b! E另外,短的 Thunderbolt 3 连接线,也就是外设配备的那根被动无源连接线,基本上是完全兼容 USB 3.1 Type-C 外设的,但正如前述,其长度对于某些用户而言不是非常方便。9 R- ^9 S% G( P7 {1 D$ Y
超过 50cm 的 Thunderbolt 3 线缆,基本是有源的主动式的解决方案。一般无源被动式的长达 2 米左右的 Thunderbolt 3 连接线,最大传输速度只能达到 20Gb/s,而对于主有源的主动式 Thunderbolt 3 线缆,其传输速度一般可以达到完整规范,也就是最高 40Gb/s。不过,主动式 Thunderbolt 3 连接线一般不兼容 USB 3.1 Type-C。, `' y7 \2 m& U. D0 v1 @  A$ ?$ ?

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0 t6 d& e; K* ~在上面这张外媒 appleinsider 提供的照片中,这些线缆都是 USB-C 接口,但如果每根线没有标识或不做标记,一般人肯定会混乱。真实的情况是,从左到右这些连接线分别是:
% \! F9 G( t) P( T        - 2 米 60W 主动式 Thunderbolt 3 连接线5 G& x  E; o. n  `
        - 2 米 100W 主动式 Thunderbolt 连接线
! Z' l" b3 i. W, i5 q' \        - 2 米 60W 被动式 Thunderbolt 3 连接线
: ~. E5 |- _% x        - 2 米 60W USB 3.1 Type-C 连接线
/ I& G  K; o  ~0 G- s% n4 v5 ~        - 2 米 60W USB 2.0 Type-C 苹果连接线% j5 }9 A* L9 `  l% ^6 W" `% J5 t
        - 2 米 87W USB 2.0 Type-C 苹果连接线
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) U5 u. B+ K+ m: Y' E- q  U3 C看起来一团乱是不是?USB Type-C 接口的概念被主流接受是好事,很多人也很喜欢 Thunderbolt 3 连接线,毕竟只用一根线缆将能让所有配件产品与电脑连接,而不是分开各种不同接口的线。但是,对于一般消费者来说,购买一条真正合适的连接线依然是一场噩梦。
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在购买 Thunderbolt 3 连接线时,单单查看最高连接速度是不够的,因为找到 40Gbps 这个数字并不难,但在很多长线的介绍里,并不会告诉你这条 Thunderbolt 3 连接线是被动式的还是主动式的。而且,即使你买的连接线到手了,也不能随意乱丢、乱插,首先要做的还是贴上标签或做标记,否则你自己有时也会忘记某条线缆的规范。 / `. A" S- d3 I- S7 }; h- @6 y
很多人会问?就没有通用的一根连接线吗?毕竟用户每次需要去弄清楚一根线的规格,然后再贴上标签区分的做法非常麻烦。其实行业也就注意到这个问题了,今年一月份的时候,英特尔推出了全新代号为“Titan Ridge”的 Thunderbolt 3 芯片,其中为周边配件厂商准备的型号为 JHL7440 的控制器,不仅增加支持 DisplayPort 1.4,而且还改进了与 USB-C 的兼容性,能够传输 USB 3.1 的信号,真正实现一条 USB-C 线走天下,但这样的线可能还要等等。' E8 ^$ q# `4 c  o. S/ c: [- F

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0 c; ~6 k3 w* I. ~: M  ?$ ?' r; q那么,当前对 USB-C 连接线选择纠结的用户,应该怎么做呢?下面提供一些小建议。
7 Q4 @2 e6 X4 p/ \4 x, E) L9 D( J对于外置储存,其实很多玩 NAS 的机友应该知道,即便是自己的小型 RAID 阵列,对数据传输速度的要求也没有那么高,毕竟最高 1Gbps 的千兆局域网也都满足了。所以,选择被动式的 Thunderbolt 3 长连接线完全没有问题,尽管最高才 20Gbps 的速度,运行也十分良好了。7 q. `3 q" ^: i8 l  E
同时,这根被动式 20Gbps 的 Thunderbolt 3 长线也适用于其他使用 USB 3.1 Type-C 接口移动硬盘、光驱和打印机等外置配件。不过,如果你使用的是 SSD 固态硬盘来组 RAID,或者是需要连接基于 NVMe 协议的外置储存,或者是 eGPU 外接显卡,就需要购买 40Gbps 的短线或主动式长线了。3 z. R; ?$ N8 E( r
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如果你平时使用的只是 USB 3.1 Type-C 标准的外设,那么可选择性就很多了,不需要购入费用昂贵的 Thunderbolt 3 连接线。例如说,你可以为 15 英寸的 MacBook Pro 准备一根 USB-C 3.1 Gen 2 的线缆即可,已经可以满足供电和大部分的外设连接需求,因为这种线基本额定功率可以达到 100W,同时速度可以达到 10Gbps,而且还可以很长。
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最后要说的是,现阶段很多高速 Thunderbolt 3 长线不仅价格昂贵,而且大多缺乏对 USB-C 3.1 的兼容。而一般无源被动式的 Thunderbolt 3 线缆,短线一般都能保持最佳性能,并且几乎能与 USB-C 3.1 兼容。总之,一旦手头上 USB-C 接口的连接线多了,记得做个标记,默默等待一条 USB-C 线走天下的时间到来。; [2 r9 s: s# Q* l4 K
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