USB-C 數據傳輸速度:能達到多快?
USB-C，也稱為 USB Type-C，是有線連接的未來。憑藉其橢圓形、可逆連接器、支持其他技術的能力以及更先進的功能，USB-C 旨在成為我們所承諾的通用連接器。
隨著傳輸速度的重要性不斷提高，人們不得不詢問通過 USB-C 技術可達到的最大速度。
USB-C 何時推出? USB-C 向後兼容嗎?
圖片來源:Maurizio Pesce/Flickr
USB-C 規範於 2014 年 8 月推出，擁有 24 針可逆連接器，無論其位置如何，都可以無縫插入端口。與早期版本相比，這種創新設計使USB-C 能夠提供更大的功率，同時與其他流行的連接（例如USB-A、USB-B、HDMI、DisplayPort 和無處不在的3.5 毫米音頻插孔）共存。
USB-C 的命名僅包含接口的物理配置，而不包含它所容納的數據傳輸速率。因此，單個 USB-C 端口可以支持多種協議，例如 USB 2.0、USB 3.1 第一代 (USB 3.0)、USB 3.1 第二代、USB 3.2 以及所有後續迭代，以及 Thunderbolt 3 和 4 以及USB4。
對於那些有興趣全面了解各種 USB 電纜配置及其各自代際差異的人，我們提供了一份信息資源，詳細介紹了不同類型的 USB 電纜及其使用環境。
與 micro-USB 互連相比，USB-C 接口的尺寸略有增加，同時呈現出纖細的連接外形，非常適合便攜式設備和要求更高的計算平台（例如筆記本電腦和各種高性能設備）。
儘管 USB-C 接口缺乏追溯兼容性，但要使用 USB-C 連接器與 USB-A 或 B 插座，就需要採用自適應硬件。因此，與此類連接相關的功能將僅限於 USB-A 或 USB-B 端口固有的功能。
USB-C 數據傳輸標準
USB-C 技術支持一系列協議，預計未來還會支持更多協議。這些協議可實現 480 Mbps 至 40 Gbps 的數據傳輸速度，儘管目前甚至更快的速度仍處於理論上。因此，USB-C 電纜可能看起來相同，但數據傳輸速率卻存在顯著差異。
作為通用串行總線技術的首次迭代，USB 1.x 能夠以每秒1.5 兆比特(Mbps) 的速度（低速傳輸）和12 Mbps（全速操作）進行數據傳輸，從而標誌著其在市場上的地位。這一突破性的發展使製造商能夠逐步淘汰其計算設備上的串行和 PS/2 端口等過時的連接選項，從而促進了更小、更便攜的電子產品的出現。然而，由於技術進步的進步，USB 1.x 已經過時，現代 USB-C 電纜至少支持 USB 2.0 功能（同時保持與 USB 1.0 規範的向後兼容性）
USB 2.0 於 2000 年發布，作為對其前身的改進，擁有更高的最大數據傳輸速率 480 Mbps。
USB 3.x 是流行的通用串行總線協議的第三次迭代，通過提高帶寬能力徹底改變了數據傳輸速度。該版本以其頻繁的名稱更改而聞名，它利用多通道信令技術來達到令人印象深刻的高達 20 Gb/秒 (Gbps) 的數據速率。
USB4 是一項利用 Thunderbolt 3 規範的技術，同時還能夠支持 PCIe 和 DisplayPort 等附加協議。與 USB 3.2 相比，USB4 已證明能夠使用當前可用的電纜獲得更高的數據傳輸速度。此外，USB4 2.0 版規範將雙向操作的理論最大傳輸速率提高到令人印象深刻的 80 Gbps，非對稱操作的理論最大傳輸速率提高到 120 Gbps。
Thunderbolt 3 是英特爾開發的一種以前專有但目前免版稅的規範，採用 USB-C 接口。它支持高達 40 Gbps 的高速數據傳輸。
Thunderbolt 4 雖然在最大理論傳輸速度方面與前代產品有相似之處，但通過將PCIe 數據要求提高到驚人的32 Gbps，超越了USB4 和Thunderbolt 3 設定的標準，從而脫穎而出。但是，值得注意的是Thunderbolt 4 和 USB4 之間存在幾個值得仔細研究的區別因素。
| 下表詳細介紹了這些協議在充分發揮其潛力時所達到的速度。標準 | 發布日期 | 最大速度 | 營銷名稱 | 連接器類型 |
|---|---|---|---|---|
| USB 2.0 | 2000 | 2000 480 Mbps | 高速 | USB-A、USB-B、USB Micro-A、USB Micro-B USB Mini-A、USB Mini-B、USB-C |
| USB 3.0/USB 3.1 第一代* | 2008/2013 | 5Gbps | USB 3.0、USB 3.1 Gen 1、超高速、USB 5Gbps | USB-A、USB-B、USB Micro-B、USB-C |
| USB 3.2 第一代 | 2011 | 5Gbps | USB 3.0、USB 3.1 Gen 1、超高速、USB 5Gbps | USB-A、USB-B、USB Micro-B、USB-C |
| USB 3.2 Gen 1x2 | 2017 | 2017 10Gbps | - | USB-C |
| USB 3.2 第 2 代 | 2013 | 10Gbps | USB 3.1 Gen 2、SuperSpeed\+、USB10Gbps | USB-A、USB-B、USB Micro-B、USB-C |
| USB 3.2 Gen 2x2 | USB 3.2 Gen 2x2 | USB 3.2 Gen 2x2 2017 | 2017 20Gbps | 超高速 USB20Gbps |
| USB4 Gen 2x1 | 2019 | 2019 10Gbps | - | USB-C |
| USB4 Gen 2x2 | 2019 | 2019 20Gbps | USB20Gbps | USB-C |
| USB4 第 3 代 | 2019 | 2019 20Gbps | - | USB-C |
| USB4 Gen 3x2 | 2019 | 2019 40Gbps | USB40Gbps | USB-C |
| USB4 第 4 代 | 2022 | 2022 80Gbps/120Gbps | USB80Gbps/120Gbps | USB-C |
USB 3.0 於 2008 年首次推出，並於 2013 年更名為 USB 3.1 Gen 1。
USB-C 的最大理論數據傳輸限制是多少?
USB-C 連接器和端口能夠以極快的速率傳輸數據。即將推出的 USB4 標準旨在實現每秒 80 或 120 吉比特的數據傳輸，但據我們所知，目前市場上還沒有支持此速度的產品。此外，預期的 Thunderbolt 5 在發佈時也可能提供類似的數據傳輸速度。
目前，通過 USB-C 接口（利用 USB4 或 Thunderbolt 4 協議）可實現的峰值數據傳輸速度為 40 Gbps。 Apple、Intel 和 AMD 2020 年後發布的多款筆記本電腦型號都可以實現這一性能。
應該承認這些速度純粹是假設值。因此，預計它們在實際的日常使用場景中可能會出現相當大的波動。事實上，經驗證據表明 USB 設備經常以不同的時間間隔超越或低於這些標準。
某些變量可能會影響 USB 數據傳輸的速率，例如電纜的長度和質量、設備之間的兼容性、外部影響以及所傳輸文件的性質。此外，還應考慮所使用的存儲設備的性能。與過時的硬盤驅動器相比，使用先進的 PCIe 固態驅動器將顯著加快數據交換速度，無論使用哪種 USB 版本。
當遇到數據傳輸速率緩慢的情況時，人們可以採用多種方法來加快 Microsoft Windows 操作系統上的 USB 數據傳輸速度，這在這種情況下非常有用。
USB-C:未來的閃電連接器
USB 標準的發展不斷地在每次迭代中產生越來越快的性能，因此人們所擁有的USB 的特定版本可能很快就會變得無關緊要，因為幾乎所有連接都將提供超音速數據傳輸速率。儘管大多數最終用戶可能無法充分利用這些驚人的速度，但令人欣慰的是，USB 技術能夠在需要時實現非凡的吞吐能力。
隨著時間的推移，USB 技術的發展帶來了速度的顯著提高，並且有望取得更大的進步。