當蘋果終於“服軟”,USB真就“一統天下”了嗎?_風聞
real谷智轩-观察者网原创视频栏目-2022-11-09 17:15
大家好,我是谷智軒。上月底,歐盟理事會最終批准了“統一充電接口”法案,規定自2024年起,所有在歐盟範圍內銷售的手機、平板、耳機、數碼相機等電子產品,都必須使用統一的USB Type-C充電接口。兩天後,蘋果公司全球營銷高級副總裁格雷格·喬斯維亞克(Greg Joswiak)在接受《華爾街日報》採訪時回應這項法案稱:“我們必須遵守,別無選擇。”在iPhone上堅持用了十年Lightning接口,蘋果最終還是老老實實轉向Type-C。隨着越來越多的數碼設備加入這個陣營,Type-C接口大有“一統天下”之勢。本期《軒講》就來聊聊,USB接口是如何一統天下的?標準統一以後,還會面臨哪些問題?
我們現在使用的鍵盤和鼠標,基本都是通過USB線,連接到電腦上的。但是,在我小的時候,家裏電腦的鼠標和鍵盤,都是通過一個圓圓的PS/2接口,連接到台式機上的。連的時候,還得先區分一下顏色,鼠標的接口一般是綠色,鍵盤的一般是紫色。如果接錯了,電腦就有可能無法識別。

不只是鼠標鍵盤,早期的電腦上,打印機、硬盤、掃描儀,都有自己的接口,大家各搞各的。有的設備,還需要斷開電源或重啓主機,才可以連接。不同標準的接口氾濫,嚴重阻礙了計算機行業的發展。設想一下:你要買一台新電腦,首先需要檢查一下,新電腦上有沒有對應的接口,可以適配自己原來的打印機、鼠標等配件。如果沒有,或者接口不匹配,就需要同時把配件也換了。所以在那個年代,裝電腦是個名副其實的的“技術活”。在個人電腦相對還不是那麼普及的年代,“懂電腦”絕對讓你成為社交場上的“明星”。單位裏有誰要買電腦,都得請你到他家裏去幫忙,忙活個大半天的。為了解決電腦接口不統一的問題,1994年,康柏、微軟、IBM、英特爾、微軟等幾家科技公司,聯合制定了“通用串行總線協議”——Universal Serial Bus,簡稱USB,試圖儘可能多地連接各種不同的設備,打造一個通用的接口。
1996年,USB 1.0正式發佈,提供了低速1.5Mbps以及全速12Mbps的傳輸速率,同時支持熱插拔功能,插入新的設備不再需要重啓主機;1998年,改良版的USB 1.1發佈,在同一年發佈的微軟Windows 98操作系統中,不需要額外安裝任何軟件,直接插入就可以使用。也是在同一年,蘋果公司在旗下的iMac G3產品中,也採用了USB 1.1標準。由於USB不需要支付專利費,98年以後生產的電腦,很多都會配備USB接口,大大增加了其普及程度。

為了防止誤插導致設備無法工作,最早的USB指定了Type-A和Type-B兩個版本的接口,主機端一般是A口,設備端一般是B口。早期USB傳輸的速度不快,主要還是應用於像鼠標、打印機這樣通訊速度慢、不需要大規模傳輸數據的設備。而隨着PC市場的外接設備越來越多,對速率的要求越來越高,2000年4月,USB又推出了2.0標準,在保持兼容USB 1.1的同時,最大傳輸速率從12Mbps提升到了480Mbps。
其實,USB並不是當時唯一一家有雄心統一所有設備接口的標準。早在1994年,蘋果、德州儀器、IBM、索尼等公司,就聯合推出了FireWire——“火線”標準接口。相比USB,“火線”其實更被當時的人們看好。當同時期的USB只有12Mbps傳輸速度時,“火線”已經可以支持400Mbps了;後來USB 2.0將傳輸速度升級到了480Mbps,“火線”則升級到了800Mbps。論速度,“火線”總是比USB快一頭。由於支持更高的傳輸速度,“火線”受到視頻設備廠商和影視從業者的廣泛支持。當時生產的家用錄像機,很多都搭載了“火線”接口。

然而,性能強悍的“火線”,卻因為在普及推廣的過程中,遇到了一連串問題,最終敗給了USB標準。首先就是兼容性的問題——從最早的USB 1.0再到後來的1.1、2.0、3.0,USB始終可以保持對上一代接口的兼容。而“火線”標準隨着技術更新,速度是越來越快了,但卻無法兼容上一代接口。舉個例子,假如你買了一台新的iMac,上面只搭載了最新的FireWire 800接口,但你的外置硬盤卻還是支持FireWire 400的老型號,你就需要額外購買“轉接線”,來兼容舊設備,這就阻礙了新設備的推廣。

其次,“火線”還遇到了複雜的授權問題。由於使用了跨越多家公司的專利技術,生產設備的廠商需要單獨申請許可才能使用。蘋果起初想要為“火線”收取每個端口一美元的許可費,結果遭到了消費電子業界的普遍抵制。英特爾的CTO與蘋果談判,要求降低“火線”的使用費用。起初,蘋果拒絕讓步,堅決要求收許可費,英特爾因此放棄支持“火線”,投奔USB。2002年以後,英特爾開始在南橋芯片組中集成USB 2.0控制器,極大降低了USB設備的使用成本。隨着越來越多的廠商開始生產USB接口的設備,“火線”越來越邊緣化。雖然後來蘋果還是在許可費上妥協,將每個端口收一美元下調到了25美分,但為時已晚,沒能挽救“火線”被市場拋棄的頹勢,只有蘋果自家的iMac還在堅持用“火線”。
為了拯救“火線”,2001年,蘋果推出了音樂播放器iPod,並搭載了“火線”接口。蘋果試圖將“火線”打造成連接各種數字媒體的“中樞”,並且宣稱:搭載“火線”接口的iPod,可以在10分鐘內,下載1000首歌曲,是USB傳輸速度的30倍以上。iPod雖然成為了劃時代的音樂播放設備,但依然還是沒能拯救“火線”。

而在另一邊,在眾多廠商的支持下,USB接口的生態卻搞得風生水起。比如在2000年,一家叫“朗科”的中國公司,成功發明了使用USB接口的外置存儲設備——U盤。U盤的問世,成功淘汰掉了軟盤,成為21世紀以來最成功的移動存儲設備。後來,為了兼容設備小型化的需求,USB開發者論壇又推出了Mini、Micro等接口。其中Micro USB被許多安卓手機廠商使用,在移動設備領域佔據了半壁江山。2008年,USB開發者論壇又發佈了USB 3.0標準,在保持兼容前代USB接口的同時,支持了高達5.0Gbps的傳輸速度。同一年,蘋果逐漸開始停止在新款的MacBook上搭載“火線”接口,宣告了“火線”的壽終正寢。在成為設備通用接口的對決中,USB最終擊敗了“火線”。
但蘋果並不打算就這樣徹底投入USB的懷抱。2007年,蘋果發佈初代iPhone,採用了30pin接口,2012年又在新發布的iPhone 5上使用了Lightning接口,不區分正反面,兩個方向都可以插入。時任蘋果營銷主管曾經稱Lightning為“未來十年的現代化連接方式”。蘋果公司還推出了多種轉接器,可以轉接U盤、HDMI線、SD存儲卡等設備。此後,蘋果又陸續在後面推出的iPad、Magic Mouse、Magic Keyboard、Magic Trackpad、AirPods等設備上搭載了Lightning接口,希望擴大Lightning的使用範圍。而在桌面端設備上,蘋果則與英特爾合作,推出了Thunderbolt——“雷電”標準,來取代此前的“火線”。同時,為了儘快落地這個標準,蘋果為初代“雷電”採用了和Mini DisplayPort相同的接口,這個接口到現在,在一些筆記本電腦上還能看到。

一方面,蘋果通過收取MFi(Made For iOS)授權費,獲得了豐厚的利潤。但另一方面,高昂的授權費,也讓許多廠商望而卻步,導致Lightning始終沒能推廣開來,只在蘋果自家的生態圈裏“圈地自萌”。在桌面設備一端,蘋果的“雷電1”與“雷電2”雖然傳輸速度更快,推出之初就有USB 3.0兩倍的速度,但由於價格昂貴,只有少數高端設備支持,普及程度遠低於對手USB。從最初的“火線”再到後來的Lightning、“雷電”,蘋果從來不乏讓人眼前一亮的設計,產品性能也足夠強悍。但主流消費者卻並不買賬,在“性能強悍”和“價格便宜”之間,人們還是選擇了後者。
2014年,USB開發者論壇制定了Type-C標準,體積更小,並且借鑑了Lightning接口的正反盲插等特性。Type-C標準推出後,在手機廠商的推動下,迅速普及了開來。2015年,蘋果又推出了“雷電3”標準,由於之前的“雷電1”與“雷電2”普及率太低,蘋果放棄了過去的Mini Displayport接口,改用與USB Type-C相同的接口,並且推出了只支持“雷電3”接口的MacBook。而在移動端,蘋果難以捨棄高額的授權費,依然在使用2012年推出的Lightning接口,直到被歐盟立法要求更換。
不過,雖然USB最終在形式上統一了接口,但這並不意味着就萬事大吉了。過去,雖然各家的接口不一樣,但至少看到接口的形狀,就知道它對應着什麼功能。但如今,雖然大家都用的是Type-C形狀的接口,但支持的功能卻完全不一樣,比如同樣是Type-C接口的手機,有的可以支持USB 3.0的傳輸速率,有的卻只能支持USB 2.0;有的可以傳輸視頻信號連接外部顯示設備,有的卻沒這個能力;更不用説,各家支持的快充協議也不太一樣。出於成本的考慮,每個廠商都根據自己的需求,選擇性地支持Type-C的部分功能,閹割掉一些自己認為不需要的功能,反而又給消費者帶來各種麻煩。
此外,USB開發者論壇為了協調前後各個版本,頻繁更改USB的命名方式。每次更名,都説是要避免讓消費者感到“混亂”,但實際上反而是越改越亂,越改越讓人摸不着頭腦。
USB的命名方式有多複雜呢?早在USB 2.0的時代,為了統一名稱,USB開發者論壇就曾經把USB 1.0和USB 1.1,分別改成USB 2.0 Low-Speed與USB 2.0 High-Speed,把USB 2.0稱為USB 2.0 Full-Speed,只以“Speed”區分前後不同版本的標準。
2008年,USB開發者論壇公佈了支持5Gbps傳輸速度的USB 3.0標準,到了2013年,又進一步迭代,推出了支持10Gbps傳輸速度的USB 3.1標準。2015年,USB開發者論壇又把原來的USB 3.0,改名成USB 3.1 Gen1,把新的USB 3.1,改名為USB 3.1 Gen2。舊的命名方式亂不亂,我暫且不表,但這個新的命名方式,着實是讓我看懵了。因為改名,市場上有很多奸商,把支持5Gbps速率的USB 3.0,和支持10Gbps速率的USB 3.1,都包裝成USB 3.1來賣,也不告訴你實際速率是多少,很多“小白”買到手後,發現速率根本不達標,直呼上當。這還沒有完,2017年,USB開發者論壇又推出了支持20Gbps傳輸速度的USB 3.2;2019年,又把原來的USB 3.0改成了USB 3.2 Gen1,把USB 3.1改成了USB 3.2 Gen2X1,把USB 3.2改成了USB3.2 Gen2X2……(問號臉)
隨着技術進步,USB開發者論壇不斷推出新的標準,讓它的功能越來越強大。明面上,USB確實是“統一”了各種充電和數據接口,但在“統一”的接口之下,各種參數和命名方式“百花齊放”。USB開發者論壇為了所謂的“統一”,不斷改名,也被廣泛吐槽“科技以改名為本”。

今年9月,USB開發者論壇又雙叒叕一次更改了USB的命名規則,刪除了過去飽受詬病的USB 3.x/USB 4的命名方式,改成像USB 5Gbps、USB 10Gbps、USB 20Gbps這樣“端口+傳輸速度”的方式,更加直觀地展現端口的性能。但是!由於早期的USB 2.0端口傳輸速度是480Mbps,數字一大,就容易亂。於是,人家又額外規定,保留早期USB 1.0和2.0的名稱。改了,但是沒完全改。而在線纜和充電插頭上,規定需要額外標註支持的充電功率,比如一條數據線上標識USB 5Gbps/60W,就表示它支持5Gbps數據傳輸速度,以及60W充電速度。


我真心希望,這是他們最後一次改名。回顧USB的發展史,它就像是一個快速擴張的公司,雖然實力強大,並且不斷收購其他小公司壯大自己的規模,初步統一了市場,但公司內部還是有大量的“小山頭”,各個部門之間的利益協調也非常混亂。這種混亂的直觀體現,就是各種參數標註胡來亂來,為了表面上的“統一”,每隔幾年就改一下名字,讓消費者們越來越迷糊。不得不説,USB接口距離真正的“統一”,還有很長的路要走。
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