iPhone 15 更新 USB-C 讓規格大一統?2023 年你應該要知道關於 USB-C 規格的四大知識!

今年 iPhone 15 在发表时,被官方认为是一大革新、一大卖点的重要改变应该就是手机的传输接口由原本的「Lightning」改为通用性更广泛的「USB-C」,虽然这样的改变并非苹果心甘情愿,而是受到欧盟所压迫,但看起来苹果还是挺「从善如流」的,并没有像先前传言说会在里头搞一些规格上的猫腻,让传输速度或充电速度有所差异化。

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虽说对於 iPhone 15 系列新机来说,USB-C 是一个全新规格,但实际上早在 2014 年 8 月这个规格就已经被提出,并在 2015 年开始有支援这个介面的设备推出,其中包括不少 Android 手机、平板电脑以及笔记型电脑,都已经支援这个介面,甚至苹果的 iPad 在一两年前就已经开始改采 USB-C 介面了。

至於 USB-C 到底和过往的 USB 介面有何不同?从规格中又有哪些细节上的差异?本篇文章以外媒 Android Authority 的专栏报导为基础,为大家快速整理关於 USB-C 你应该要知道的四大知识!

1.USB-C 诞生的理由是?使用方便?小巧?还是?

众所皆知,USB 接口推出的目的就在於让各类型的设备可以用最简单、最统一的方式,让电脑、笔电或是行动装置…等设备之间,达到最佳的相容性与使用效率,并能取代过往林林总总的连结介面,不过事事上,在 USB-C 这个介面推出之前,USB 接口的设计并非做到完全统一,而是随着实际的使用需求而有不同类型的变化。

像是大家最为熟悉的 USB 方型接口「USB Type-A」,就是一开始就出现的介面,同时也有连结於外部设备使用的「USB Type-B」接口,都是行之有年的设计。不过也因为当初 USB 只设计给电脑使用,因此尺寸非常大,较不易用於行动装置,也因此後来也发展了为行动设备所量身设计的「Mini USB」与「micro USB」,甚至还有升级 USB 3.0 传输速度所调整的 micro USB 3.0 接口,还可以向下相容原本的 micro USB。

而 USB-C 之所以会诞生,最主要还是为了完全取代 USB Type A 的设计,除了接口本身符合行动端设备较小型的设计,更是 USB 介面中首个「不分正反面」的设计,和过往的 USB 接口最大的不同就是设计本身没有区分正反方向,连结使用时会更为方便,也没有误插方向会让接口受损的问题。

此外,USB-C 内建有多达 24 组针脚(一面为 12 组,功能相互对应),相较於先前推出过的其他介面数量更多,也因此能够支援更多应用功能,包括 PD 快速充电、高速传输、音讯传输、视讯输出…等。不过实际上,USB-C 只是接口的一种「形式」而非实际的规格,包括支援充电速度高低、传输速度或是能否支援音讯、视讯输出,其实会依据底层协议的不同而有所差异。

2.一样的 USB-C ,不同的充电协议天差地远

以手机来说,大多数厂牌目前都统一采用 USB-C 作为连结传输、充电的接口,但各家品牌并非都采用相同的充电规范,除了搭配的充电头功率有差异,甚至还会要求传输线材的规格要符合需求的组合,才能实现快速充电。

像是较早推出快速充电的中国手机品牌 OPPO、华为与小米,都会要求指定的充电器与传输线,包括指定的电压与电流组合,以及传输线能够承受 3A、5A 的高电流,若未能满足条件,充电速度可能就仅能支援最基本的 5W、10W 或是 18W 的上限。

而後来 USB-C 也推出了希望能统一快速充电规格的「USB PD(Power Delivery)」规范,让可支援快速充电的设备范围扩大,提供 15W、36W、60W 与最高 100W 的充电功率,来缩短充电时间,後来也在 USB PD 3.0 时加入了「可编程电源 PPS (Programmable Power Supply) 」的规格,能依据充电设备当下的状态动态调整输出电压与电流,降低充电过程的转换损断,并提高充电效率,同时也能管控充电温度,进一步保护电池、延长寿命。不过 USB PD PPS 规格的出现并没有办法管控各家品牌对於充电效率的一致性,以致於各家手机可能出现充电效率天差地远的情况。

3.USB-C 接口,不等於传输速度比较快?

如同前面提到,USB-C 只是一种接口形式,并非「绑定」了传输速度,以笔记型电脑来说,看起来都是 USB-C,但入门的机型搭配的可能只是 USB 3.2 Gen1,传输速度其实只有 5Gbps,但中阶机型可能搭配 USB 3.2 Gen2 x1,速度可达 10Gbps,而高阶机种可能使用的是速度 20Gbps 的 USB 3.2 Gen2 x2 规格,或是速度最高 40Gbps 的 Thunerbolt 4 或 USB 4 规格。

以今年的 iPhone 15 系列来说,全系列四支手机都改用 USB-C,但只有 Pro 系列的两支有支援到 10Gbps 的 USB 3 规格,但一般版本的两支仍旧使用过时的 USB 2 速度,两者相差达 20 倍之多啊!

4.功能更多,但相容性更差?

USB-C 接口本身提供更多的针脚位置,因此可以提供除了资料传输与充电之外的更多功能,像是透过「HDMI 替代模式」实现免转换器进行视讯输出,这也让一些强调轻薄取向的设备(例如:笔电)减少机身上的传统接口,而由 USB-C 直接取代。

不过却也因为 USB-C 加入更多的功能,让规格无法做到完全统一,甚至会发生相容性的问题,像是前面提到,支援 PD 快充,但可能因为使用搭配的传输线不同,而无法达到规格标示的水准;另外像是高速传输的 USB 4 规格,也可能因为搭配的线缆过长而无法达到对应的速度。此外,USB 传输线也有区分为「被动」或「主动」类型,对於讯号传输的稳定性、抗干扰的能力有所差异,这也让消费者在选择搭配的配件时增加困扰。

以现有 USB-C 支援的功能来说,想要满足 DisplayPort 、MHL、HDMI 等视讯输出,或是 Thunerbolt 这种高速传输规格,建议会选择小於 2 米长度的被动式 USB-C 传输线(规格标示为「三叉戟」的 SuperSpeed USB 标志)或小於 1 米的 SuperSpeed+ 电缆,当然 Thuderbolt 规格也有对应的线材,在搭配时要特别注意。

结语:USB-C 是成功的连结介面,但却增加使用者对於规格辨识的困扰

USB-C 当初被设计出来的初衷很好,能让使用者更简单使用、避免连结错误,同时也能满足电脑与行动装置端对於接口缩减的需求,甚至加入更多功能性,让单一连结埠能做到更多应用,甚至是一条电缆满足充电、资料传输与视讯输出…等复合式功能,而且相同规格也意味着使用者可以减少相关周边(连结线、充电头」的购买费用,许多组设备能够共通使用,而这也是 iPhone 15 确认支援 USB-C 之後让大家觉得开心的地方。

不过虽说 USB-C 统一了介面的外观,但「骨子里」的规格却还是难以做到完全「大一统」,各家品牌可能还是各吹各的调,也让使用者在使用时会遭遇到更多难题,而最新的 USB 4 也并没有针对这样的问题带来解决方案,也让 USB 规范每年都有变化,但消费者却难以跟上的状况。

最後也希望这篇文章的资讯整理,能够为大家带来帮助,如果觉得内容实用,别忘了顺手分享给其他人知道哟!

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相关连结:

USB-C in 2023: Why it’s still a mess – Android Authority

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