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來源：互聯(lián)網(wǎng)

USB Type-C是一種USB接口外形標(biāo)準(zhǔn) ，由USB-IF組織于2014年發(fā)布，用于解決USB接口長期以來物理接口規(guī)范不統(tǒng)一，電能只能單向傳輸?shù)缺锥硕贫ǖ娜聰?shù)據(jù) 、視頻、音頻、電能傳輸接口規(guī)范。USB Type-C（下文簡稱USB-C）接口主要有數(shù)據(jù)傳輸、Power Delivery和DisplayPort等功能。

2014年8月12日，USB-IF組織正式推出了USB-C接口規(guī)范，相較前幾代USB接口，USB-C性能更強(qiáng)，尺寸更小。讓USB-C接口廣為人知的并不是這種接口規(guī)范的發(fā)布，而是2015年發(fā)布的MacBook搭載了這種接口——這款筆記本電腦只搭載了一個(gè)USB-C接口，從而完成充電、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。截至2023年，USB-C歷經(jīng)兩次更名，USB-C to USB-C數(shù)據(jù)線演變?yōu)?80Mbps、5Gbps、20Gbps、40Gbps這四種速率類型，分別支持60W和240W這兩種最大傳輸功率。2024年12月28日，歐盟統(tǒng)一充電接口的新規(guī)正式生效，電子設(shè)備制造商有義務(wù)向歐盟27國銷售的產(chǎn)品配備USB-C（即USB Type-C）接口；從2026年起，USB Type-C還將成為筆記本電腦充電器的標(biāo)準(zhǔn)接口。

USB-C的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，研究機(jī)構(gòu)Omdia的調(diào)查結(jié)果顯示，在2020年，幾乎80%的筆記本電腦和幾乎一半的智能手機(jī)都具備USB-C接口，而且即使是堅(jiān)持使用Lightning接口多年的IPhone，也在2023年改用USB-C接口。此外，USB-C還在便攜式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能家居、通信和安防設(shè)備、汽車和醫(yī)療等領(lǐng)域得到應(yīng)用。市場方面，根據(jù)CredenceResearch統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年全球Type-C接口市場規(guī)模為3800億美元。QYResearch調(diào)研團(tuán)隊(duì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2021年，全球范圍內(nèi)USB Type-C連接器生產(chǎn)商主要包括戴爾股份有限公司、HP、貝爾金、StarTech、ANKER、Philips、OWC、Green Union、Baseus、宏正自動(dòng)科技等，并且全球前十強(qiáng)廠商占有大約74.0%的市場份額。截至2022年底，F(xiàn)uture Market Insights（市場研究和咨詢公司）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示USB連接設(shè)備的全球出貨量為186781萬臺(tái)。

發(fā)展歷程

開發(fā)背景

USB-C接口推出前，USB 3.1接口存在較多的不足之處。首先，USB 3.1接口比較厚、比較大，難以適應(yīng)手機(jī)、平板等設(shè)備的設(shè)計(jì)需求。比如USB 3.1 Micro-A/B，雖然在厚度上維持了之前的水平，但是寬度大幅度提升，占據(jù)了不小的面積。其次，現(xiàn)有的USB 3.1各系列連接器可靠程度欠佳，難以滿足設(shè)備可靠性需求。第三，USB-C接口推出前的USB連接器存在方向性，用戶很難在未辨識(shí)方向的情況下正確使用它，甚至?xí)霈F(xiàn)連接器強(qiáng)制插入損壞的情況。第四，USB-C接口推出前的USB連接器本身擴(kuò)展能力不強(qiáng)，充電能力也不出色，因此很難滿足未來使用的需求。在這種情況下，USB連接器需要作出重大改進(jìn)才能滿足未來技術(shù)發(fā)展的需求。于是，USB組織決定重新制定一個(gè)新的接口來替代之前的USB接口，以滿足移動(dòng)計(jì)算時(shí)代的應(yīng)用需求。2011年歐盟以及中國立法統(tǒng)一手機(jī)以Micro USB為唯一的充電標(biāo)準(zhǔn)；2012年USB.IF協(xié)會(huì)也推出架構(gòu)于 USB的PowerDelivery(PD) 1.0的充電/供電規(guī)范。

接口問世

2014年，USB-IF協(xié)會(huì)公布新一代接口USB-C。具體來說，USB Type-C是一種接口外形標(biāo)準(zhǔn)，該接口有4對TX/RX分線，2對USBD+/D-，一對SBU，2個(gè)CC，另外還有4個(gè)VBUS和4個(gè)地線。所有的USB-C接口工作都為這三種接口類型之一：

(1)DFP (Downstream Facing Port): host

(2)UFP (Upstream Facing Pwt): device

(3)DRP (Dual Role Port): host or device

USB-C接口具有可靠及無方向的插接、更長的使用壽命、更高速的傳輸速度、更強(qiáng)的傳輸能力以及輕薄等特點(diǎn)，此外，USB-C接口與 USB 3.1Gen 2(10Gbps)、USB PD(PowerDelivery)高度結(jié)合，使其能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸及較佳的電力管理。

升級(jí)與普及

隨著版本的更新，USB-C接口也在換代升級(jí)。在數(shù)據(jù)傳輸速度方面，USB 3.1 Gen 1支持最高5 Gbps的速度，而USB 3.1 Gen 2則提升至10 Gbps。USB4標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到最高40 Gbps的傳輸速度。2021年9月，USB-IF組織發(fā)布了最新的USB Type-C接口和線纜v2.1版本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，供電能力從100W提升到了240W，這也意味著往后隨著技術(shù)的進(jìn)步，可能連“耗電大戶”的游戲筆記本也不需要單獨(dú)的電源適配器了。根據(jù)USB-IF組織于2022年3月15日推出的新規(guī)，USB-C to USB-C數(shù)據(jù)線分為四種速率類型，依次是480Mbps、5Gbps、20Gbps、40Gbps，不再強(qiáng)調(diào)USB規(guī)范版本，而只區(qū)分所支持的速率。在供電能力方面，最初的 USB-C 接口支持最高 5V/3A 的供電，即 15W。隨著 USB 功率 Delivery (USB PD) 規(guī)范的引入和更新，USB-C 接口的供電能力顯著提高。例如，USB PD 3.0 可以支持高達(dá) 100W 的電源傳輸。2022年3月15日起，USB-IF組織實(shí)施的新規(guī)規(guī)定，USB-C to USB-C數(shù)據(jù)線今后只支持兩種最大傳輸功率，分別是60W和240W。原來的100W功率取消，240W取而代之。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年10月4日，歐洲議會(huì)以壓倒性的票數(shù)通過一項(xiàng)法案，規(guī)定從2024年秋季起，USB type-C（簡稱USB-C）將成為在歐盟地區(qū)銷售的智能手機(jī)、平板電腦、電子閱讀器、數(shù)碼相機(jī)、耳機(jī)、手持視頻游戲機(jī)和便攜式揚(yáng)聲器等電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)充電端口；消費(fèi)者在購買電子設(shè)備時(shí)還可以自行選擇是否另外購買充電器。從2026年起，USB-C還將成為筆記本電腦充電器的標(biāo)準(zhǔn)接口。

2020年，歐盟立法機(jī)構(gòu)以582票對40票的絕對壓倒性的優(yōu)勢通過了一項(xiàng)決議，該決議旨在推動(dòng)歐盟委員會(huì)采取行動(dòng)，統(tǒng)一智能手機(jī)的充電解決方案（USB-C接口）。也就意味著蘋果公司在面臨歐洲地區(qū)的產(chǎn)品銷售方面必須有應(yīng)對措施，以解決接口爭議的局面。2022年12月8日歐盟明確強(qiáng)制統(tǒng)一使用USB-C最后期限后，蘋果公司確認(rèn)將遵守要求，2024年12月28日起蘋果iPhone必須統(tǒng)一使用USB-C充電口。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年12月30日，歐盟委員會(huì)稱，從2024年起，USB-C成為歐盟電子設(shè)備的通用標(biāo)準(zhǔn)。而到2026年，此規(guī)定也適用于筆記本電腦。USB-C作為歐盟通用端口，允許消費(fèi)者使用任何USB-C充電器為任何品牌設(shè)備充電。“通用充電”要求將適用于所有手持手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、耳機(jī)、便攜式揚(yáng)聲器、手持式電子游戲機(jī)、電子閱讀器、耳塞、鍵盤、鼠標(biāo)和便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2024年12月28日，歐盟統(tǒng)一充電接口的新規(guī)正式生效，電子設(shè)備制造商有義務(wù)向歐盟27國銷售的產(chǎn)品配備USB-C（即USB Type-C）接口，從2026年起，USB Type-C也成為筆記本電腦充電器的標(biāo)準(zhǔn)接口。無法適配的舊設(shè)備將逐漸“退市”。

區(qū)別

USB-A、USB-B、USB-C之間的區(qū)別

外觀

USB-A：長方形設(shè)計(jì)，不可翻轉(zhuǎn)，存在正反面，普遍用于主機(jī)設(shè)備如電腦、游戲機(jī)。

USB-B：方形設(shè)計(jì)，有不同的次級(jí)形式（標(biāo)準(zhǔn)、Mini和Micro）。USB-B的數(shù)據(jù)流是雙向的，但電源只能從主機(jī)流到外圍設(shè)備或接收器端，因此電纜只能以一種方式連接。主要用于打印機(jī)、掃描儀、USBHUB等外部USB設(shè)備。

USB-C：小巧，圓角，可翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，沒有正確或錯(cuò)誤的插入方向，體積比前兩者小。

兼容性及用途

USB-A：非常普遍，被廣泛用作各種設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口。

USB-B：用于特定類型的設(shè)備，如打印機(jī)和其他外圍設(shè)備，但隨著Micro和Mini USB的出現(xiàn)，也用于某些移動(dòng)設(shè)備。

USB-C：旨在取代A和B型，成為一種統(tǒng)一的解決方案，廣泛用于新型手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦及其它多種設(shè)備。

USB-C與Micro USB之間的區(qū)別

USB-C接口擁有USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)及以上的傳輸速度，最高可達(dá)到40Gbps，而Micro USB接口則是USB 2.0的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速度最高僅有30M/S。另外在用戶體驗(yàn)上，USB-C接口正反插都可以，而Micro USB接口在插拔的時(shí)候需要考慮正反。相比起Micro USB，USB-C接口的引腳要更多，可以實(shí)現(xiàn)更加多樣化豐富的功能，也可以實(shí)現(xiàn)音頻、視頻等信號(hào)的傳輸，甚至大功率供電等。

USB-C與雷電接口的區(qū)別

技術(shù)和速度：

雷電接口：最初由英特爾和Apple共同開發(fā)，雷電接口支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。例如，雷電3支持高達(dá)40Gbps的速度，同時(shí)也可以傳輸視頻和電源。

USB-C接口：作為一種標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，其速度取決于實(shí)現(xiàn)的USB規(guī)范，例如USB 3.1 Gen 2支持最高10Gbps。USB4標(biāo)準(zhǔn)可則以達(dá)到最高40 Gbps的傳輸速度。

功能和用途:

雷電接口：支持更多高端功能，如連接外部顯卡、快速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和多顯示器設(shè)置。它還可以提供高達(dá)100W的電力，適用于更多專業(yè)和高性能設(shè)備。

USB-C接口：雖然也支持?jǐn)?shù)據(jù)、電源和視頻傳輸，但通常不提供與雷電相同的高速率或多功能性。它是更通用的接口，用于各種設(shè)備，包括手機(jī)、平板、筆記本電腦等。

產(chǎn)品解析

接口規(guī)格

USB-C接口的尺寸為8.3mm×2.5mm，便于集成在電路板上，利于輕量化設(shè)計(jì)。同時(shí)，接口支持高速率數(shù)據(jù)傳輸，最高可達(dá)40Gbps。通過USBPD快充技術(shù)，可用于移動(dòng)電子設(shè)備充電。另外 USB-C 接口優(yōu)化了電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）與射頻干擾（Radio 頻率 Interference，RFI）特性，同時(shí)支持集成DisplayPort、HDMI、MHL等用于高清視頻傳輸，支持集成Thunderbolt通用總線以及USB 4。

圖1為USB-C接口插座前視圖，圖2為USB-C接口插頭前視圖。USB-C接口中對稱分布24個(gè)引腳，其中，GND引腳為接地電平。TX1＋為高速差分信號(hào)同相發(fā)送引腳。TX1-為高速差分信號(hào)反相發(fā)送引腳。VBus為充電時(shí)的供電引腳。CC1引腳用來區(qū)分正反插，同時(shí)也作為協(xié)商充電功率的BMC信號(hào)的傳輸引腳使用。D＋為USB2.0低速差分信號(hào)同相發(fā)送引腳。D-為USB2.0低速差分信號(hào)反相發(fā)送引腳。SBU1用于音頻傳輸。RX2-為高速差分信號(hào)反相接收引腳。RX2＋為高速差分信號(hào)同相接收引腳。TX2＋功能與TX1＋相同，TX2-功能與TX1-相同，SBU2功能與SBU1相同，RX1＋功能與RX2＋相同，RX1-功能與RX2-相同，CC2功能與CC1相同，這些引腳呈對稱分布，用來實(shí)現(xiàn)USB-C接口的正反插。CC引腳為USB-C插頭引腳，接到插座上時(shí)，CC引腳接到CC1或者CC2引腳的其中一個(gè)，用來確認(rèn)連接，確定正反插，傳輸數(shù)據(jù)等［26］。VCoNN為USB-C插頭引腳，當(dāng)插頭上的CC引腳接到插座上CC1或者CC2其中一個(gè)引腳時(shí)，VcoNN接到CC1、CC2中另外一個(gè)引腳，為帶有E-Mark芯片的數(shù)據(jù)線的芯片供電。

接口類型

所有的USB-C接口工作在如下的三種接口類型之一：

（1）DFP (Downstream Facing Port): host

（2）UFP (Upstream Facing Port): device

（3）DRP (Dual Role Port): host or device

支持USB版本

USB-C接口支持多個(gè)版本的USB規(guī)范，其中包括USB 2.0, USB 3.0/3.1，以及最新的USB 4.0。USB3.1只用到2對TX/RX差分線作為數(shù)據(jù)線，正插時(shí)連接TX1/RX1，反插時(shí)連接TX2/RX2.可以看到任意情況下，都會(huì)有2對差分線是沒有被使用的，DP交替模式就是把DP信號(hào)加載到這2對“多余”的差分線上，從而實(shí)現(xiàn)USB 3.1+DP同時(shí)工作。

功能介紹

數(shù)據(jù)傳輸

USB-C支持多種數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，從USB 2.0到USB4，不同版本支持不同的速率，最高可達(dá)40Gbps（USB4）。

PD功能

USB-C的電源交付（PD）功能允許更高效率的電力傳輸，最高可支持100W的電力輸出。這一特性使得USB-C不僅可以用于充電手機(jī)或平板，還能為筆記本電腦等大型設(shè)備供電。PD功能還支持雙向充電，意味著設(shè)備可以通過USB-C端口接收或提供電力。

DP功能

USB-C還支持DisplayPort替代模式（Alt Mode），允許用戶通過USB-C連接器傳輸視頻信號(hào)。它能傳輸高清視頻和音頻信號(hào)，支持多達(dá)8K的分辨率，非常適合連接顯示器、電視或投影儀。某些USB-C端口還支持Thunderbolt 3或4技術(shù)，提供更高的視頻傳輸帶寬和多顯示器支持。

非USB信號(hào)傳輸

USB-C接口支持多種OEM?產(chǎn)品定制模式，以擴(kuò)展設(shè)備功能。下圖展示了USB-C的引腳圖。某些引腳可根據(jù)產(chǎn)品類型重新指派功能。當(dāng)中黃色標(biāo)注部分的引腳可通過全功能的?USB-C線纜進(jìn)行重新配置。不僅如此，橙色標(biāo)注部分的引腳也可被重新配置用于直連應(yīng)用 (Direct ???Connect Application)。信號(hào)的重新分配是通過CC 通道上的協(xié)商實(shí)現(xiàn)。接口可進(jìn)入兩種模式，外設(shè)模式和替代模式。要進(jìn)入外設(shè)模式，CC 通道上將進(jìn)行簡單的邏輯檢測以確定需要哪種外設(shè)模式。要進(jìn)入替代?模式， CC 通道上將使用雙相符號(hào)編碼? (Biphase?????Mark?????Code,BMC)?進(jìn)行雙向通信以正確地設(shè)置鏈路。在這個(gè)協(xié)?商過程中，兩端的設(shè)備均需要在進(jìn)行?任何改變之前對信號(hào)的重新分配協(xié)商一?致。所有的USB-C接口均被要求在非替代模式或非外設(shè)模式下能夠作為兼容USB 的接口使用。

產(chǎn)品應(yīng)用

個(gè)人電子產(chǎn)品

手機(jī)：USB-C作為充電和數(shù)據(jù)傳輸接口，現(xiàn)在幾乎成為所有智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。

充電寶：提供快速充電支持，使用USB-C接口充電。

平板電腦和筆記本電腦: USB-C端口用于充電、數(shù)據(jù)傳輸、連接外部顯示器和其他外圍設(shè)備。

耳機(jī)和音頻設(shè)備: 一些新型耳機(jī)使用USB-C接口進(jìn)行充電或直接音頻傳輸。

汽車領(lǐng)域

充電系統(tǒng): 許多新型電動(dòng)汽車采用USB-C接口進(jìn)行快速充電。

車載娛樂和信息系統(tǒng): USB-C用于連接和充電設(shè)備，以及作為車載娛樂系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和視頻輸入端口。

外接USB設(shè)備

大部分有USB-C接口的手機(jī)都可以通過擴(kuò)展塢連接USB設(shè)備，例如把電影下載到U盤里連接手機(jī)后就可以直接觀看，不用占手機(jī)內(nèi)存的空間。

手機(jī)投屏

USB-C接口可以支持視頻以及音頻的輸出，把USB-C接口插到手機(jī)上，HDMI接口插到電視上，連接后，手機(jī)會(huì)自動(dòng)彈出提示，選擇【電腦模式】即可實(shí)現(xiàn)手機(jī)畫面與大屏幕同步。如果選擇【手機(jī)模式】，在實(shí)現(xiàn)投屏的同時(shí)，手機(jī)上的畫面和操作和大屏互不干涉。

爭議事件

命名混亂

USB 2.0接口在嚴(yán)格意義上說是有兩種的，一種叫FullSpeed USB，本質(zhì)上是USB 1.1接口，另一種叫HighSpeed USB，這個(gè)才是真正意義上的USB 2.0接口，后者向下兼容前者。而USB 3.0接口也有類似的叫法，稱之為SuperSpeed USB，但由于其相比USB 2.0是更換了物理接口，而且也沒有將USB 2.0改名納入到USB 3.0中，因此直接叫USB 3.0接口也不會(huì)引起什么誤會(huì)，直到USB-IF組織將USB 3.0/3.1接口統(tǒng)一稱為USB 3.1接口的時(shí)候，曾經(jīng)的“誤會(huì)”又開始出現(xiàn)了。

2019年，USB-IF組織將USB 3.0/3.1接口稱為USB 3.1 Gen 1和USB 3.1 Gen 2接口，也叫作SuperSpeed USB與SuperSpeed USB 10Gbps。不僅如此，在USB 3.2標(biāo)準(zhǔn)確定之后，USB 3.0/3.1/3.2接口又有了新的叫法。USB-IF組織確定將USB 3.0/3.1接口納入到USB 3.2接口的范疇中，其中USB 3.0接口叫做USB 3.2 Gen 1，USB 3.1接口叫做USB 3.2 Gen 2，USB 3.2接口則叫做USB 3.2 Gen 2x2，因?yàn)樗窃赨SB 3.1接口的基礎(chǔ)上，將通道數(shù)翻倍得來的，但也因?yàn)檫@樣USB 3.2就只能使用原生支持多通道技術(shù)的USB Type-C接口了。當(dāng)然你也可以把這三種接口叫做SuperSpeed USB、SuperSpeed USB 10Gbps、SuperSpeed USB 20Gbps，但不管是哪種叫法，相比與USB 3.0/3.1/3.2這三個(gè)稱呼都要復(fù)雜不少。

USB-C規(guī)范命名混亂、不易理解的情況直到2022年才得到調(diào)整。2022年3月15日，USB-C數(shù)據(jù)線將從速率等級(jí)、功率等級(jí)兩個(gè)維度進(jìn)行分類，并要求廠商給出明確標(biāo)識(shí)，方便消費(fèi)者進(jìn)行區(qū)分和選擇。至于在命名上，則是統(tǒng)一改為：High Speed USB Cable、USB 5Gbps Cable、USB 20Gbps Cable、USB 40Gbps Cable。

iPhone改用USB-C

2022年10月，歐盟立法規(guī)定，到2024年底，在歐盟銷售的所有手機(jī)、iPad和相機(jī)都必須配備USB-C充電接口。從2026年春季開始，該義務(wù)將擴(kuò)展到筆記本電腦。該法案以602票贊成、13票反對和8票棄權(quán)通過。歐盟認(rèn)為，新法案可減少電子廢物，并幫助解決消費(fèi)者使用產(chǎn)品的可持續(xù)性問題。要知道iPhone已經(jīng)使用Lightning接口多年，USB-C接口不利于蘋果公司MFi配件項(xiàng)目的獲利能力，而且防水規(guī)格也低于Lightning、MagSafe。2022年10月25日，蘋果公司確認(rèn)將遵守歐盟要求，2024年起所有智能手機(jī)統(tǒng)一使用USB-C充電口。2023年9月13日，蘋果公司在2023蘋果秋季新品發(fā)布會(huì)上推出的iPhone15系列，全系列首次改用USBType-C接口，取代了此前的Lightning接口，這不僅簡化了iPhone與目前的麥金塔的連接難度，同時(shí)也大幅降低了使用者原本僅能以Lightning連接線給iPhone充電的麻煩。2024年推出的iPhone 16系列，其原裝配套線材升級(jí)為USB-C to USB-C類型，采用編織線身設(shè)計(jì)，隨手機(jī)包裝盒附贈(zèng)。

參考資料 >

關(guān)于USB Type C技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)鏈的最強(qiáng)解讀.微波EDA網(wǎng).2023-06-14

立訊精密:TYPE-C啟動(dòng),數(shù)百億市場的最大受益者.新浪財(cái)經(jīng).2023-12-23

一文盡懂 USB4.IT之家.2023-12-22

USB 3.1 Gen 1、Gen 2 和 USB 3.2 之間有什么區(qū)別?.Kingston.2023-12-21

纖薄不分反正的下一代USB Type-C接口開始量產(chǎn)(設(shè)計(jì)圖).techweb.2023-12-23

從MacBook支持USB-C口充電看蘋果筆記本電腦標(biāo)配充電器發(fā)展史.充電頭網(wǎng).2023-12-23

USB新名帶頭搞事看看硬件產(chǎn)品的命名學(xué)問 .網(wǎng)易.2023-12-23

USB-C數(shù)據(jù)線改名了！不提版本、只看速度 .快科技.2023-12-23

歐盟統(tǒng)一充電接口新規(guī)生效.百家號(hào).2024-12-30

Omdia：2020年80%的筆電和50%的智能手機(jī)具備USB-C接口.IT之家.2023-12-22

關(guān)于iPhone 15 USB-C口的三個(gè)問題買之前建議先看看.CNMO手機(jī)中國.2023-12-23