相信很多苹果用户都遇到过这种情况,手机马上没电了,恰好自己没带充电器,只能向朋友同事到处借,结果周围人恰好都是安卓手机用Type-C接口充电,自己只能看着手机因为没电自动关机。
要是iPhone手机也使用Type-C接口不就没有这个问题了吗?这个在各大社交平台讨论相当多的问题,终于被欧盟解决了。
本月4号,欧洲议会通过一项新规定,要求从2024年开始所有手机、平板电脑等便携智能设备新机都使用USB Type-C的充电接口。
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很多人说新法案是专门针对苹果公司设立,将加快苹果公司摒弃Lightning接口转向USB的进程。本文就带你了解 USB接口的发展,以及苹果在Lightning和USB接口直接的博弈。
为什么会有五花八门的接口?
目前我们看到的数据接口通常为USB接口。USB即通用串行总线(Universal Serial Bus)。它是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准,也是一种输入输出接口的技术规范,被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品,并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。
简单来说,USB就是各个平台间数据传输的统一规则,所有数据都按照同一套标准传输才能在设备间互相认可。
在USB诞生前,各个设备,尤其是电脑上拥有花样繁多的接口,例如打印机专用的LPT接口,显示器、投影仪等多媒体设备用的VGA、HDMI接口,连接鼠标键盘用的PS/2接口等。这么多接口,不仅让电脑需要提前预装许多不同的驱动程序,还会让电脑小白在组装电脑时无从下手。以现在的眼光看,那时组装好的电脑背板也会连接好多粗壮的线缆,并不美观。
此外,由于这些接口大多采用模拟信号传输,电脑在开机前就需要预先加载驱动程序,换言之,这些接口是不支持热插拔的。举个例子,你用PS/2接口(老主板后面绿色和紫色的接口)键鼠打游戏,突然鼠标坏了,你是不能直接将旧鼠标拔下来并插上新鼠标直接用的,需要先关机,再更换鼠标才能开机使用。
因此,创造出一个统一且易插拔的外接式传输介面,便成为无可避免的趋势,USB应运而生。
USB概念是1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出,后来逐渐成为各类设备广泛应用的接口。刚诞生的USB接口有A、B两种,其中A口就是我们目前常见的USB口,长方形的外观,采用非对称性设计,B口就是我们常见的打印机专用接口,也有部分硬盘、显示器使用。其中最常见的A口在USB2.0时期采用4pin引脚,升级3.0后采用5+4共9pin引脚。
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随着移动端设备大量出现,在移动端使用USB-A接口体积过大,于是就有了采用相同协议与ID引脚的小号梯形USB接口——Mini USB。我们在很多老款mp3与移动电源上还能看到它。
2007年前后,移动设备的功能逐渐丰富,为了集合充电、音频传输甚至OTG等功能,Micro USB诞生了。相比Mini USB接口,在宽度几乎不变的情况下,Micro USB高度减半,更为小巧。Micro USB接口也可分为Micro-A和Micro-B两种,B口就是我们俗称的“安卓口”,目前国内也有部分机型还在坚持使用。此外还有一种Micro-B(3.0)接口,通常被用在移动硬盘上。
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当USB逐渐统一市场的时候,人们逐渐发现了这个接口的不方便之处——不支持正反向插入且接口上下对称。其实,USB接口在1994年诞生之初仅是为了统一种类繁杂的各类串并口线,那时的PC还属于奢侈品,需要专业人士进行维护,区分正反插并不在设计考虑范围之内,后来的多次升级也主要集中在传输速度与接口规范方面。直到苹果推出Lightning接口,人们才发现了正反插都能用接口的好处。
Lightning的诞生,与Type-C的博弈
提到Lightning接口就不得不说苹果公司。2012年苹果推出Lightning接口,并应用在当年发售的iPhone5、iPod Touch等新产品上 。Lightning接口采用8pin引脚,且可以做到正反面皆能插入,尺寸还与Micro USB相近。此外Lightning还将其上一代30Pin接头所使用的固定用机械卡扣移动到基座接口中,故此接头本身上面没有任何活动部件,紧凑而不容易损坏。
Lightning的出现完胜刚刚普及使用的Micro USB接口。不过苹果也对Lightning申请了专利,只有苹果授权的厂商才能生产它(向苹果支付专利费)。所以带有MFi标志的Lightning数据线的价格依旧比其他接口数据线贵上不少。
苹果使用Lightning后,安卓厂商也不甘落后,Type-C接口也应运而生。USB Type-C规范1.0由USB开发者论坛(USB-IF)发布,并于2014年8月完成。但Type-C只是一个接口,不一定支持USB 3.x或Power Delivery协议(许多手机的Type-C口仍然使用USB 2.0)。
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Type-C接口共有24pin针脚,两边各12个。其中可集成充电、DP、HDMI、PCIe等协议,可直接代替相应接口。此外接口还可集成Thunderbolt(雷电)协议,可实现双向传输40 Gbps+ 40 Gbps共80Gbps数据。
或许你不知道,世界上第一个使用Type-C接口的厂商是乐视,虽然乐视手机已经消失在“历史长河”中,但它引入Type-C接口极大的推动了手机厂商的进步。此后,小米、华为、OPPO、VIVO等厂商纷纷入局加入Type-C大家庭。另外,Type-C接口在国内逐步推广时,正值华为与荣耀手机大卖,那时的蓝绿厂还在使用Micro USB,早先上了C口的乐视与小米用户数量较少,于是华为庞大的用户基数也自然将Type-C成为“华为口”。
从现在看,Type-C接口已经逐渐成为了大部分设备的主流接口,为什么Type-C可以一统天下?
首先,Type-C拥有足够多的引脚。引脚越多,可支持的功能也就越多。24pin的Type-C口可以支持市面上大部分协议,从鼠标、键盘、打印机,到传输更大数据量的显示器、投影仪、外接显卡,以及对设备进行充电等功能全部可以支持。也就是说,无论是USB A还是B,无论是Mini USB还是Micro USB,或是HDMI、DP,统统可以塞进Type-C一种接口。
Type-C插座 来源:维基百科
Type-C插头 来源:维基百科
从引脚构成来看,VBUS与GND引脚构成电源与信号的返回路径,并允许最高20V的电压通过,最大电流为5A,因此Type-C可以提供100 W的最大功率。且线缆新标准兼容所有旧标准,因此几乎所有的Type-C设备都可以通过同样一根线缆供电。两组RX与TX引脚用于USB 3.0或3.1协议,此引脚在线缆不支持USB 3.0时也为其他功能使用。CC1与CC2引脚用于识别线缆的连接移除,插头方向的检测,也可用于Power Delivery所需的通信。VCONN引脚用于快速数据传输等功能。
此外,足够多的引脚预留也为将来的升级留足了空间。Type-C诞生于USB2.0时期,那时的理论速度也仅为480Mbps,现在采用同样接口的USB 4已经可以支持40Gbps了。
另外,与苹果早两年推出的Lightning接口相比,Type-C也具有明显优势。
首先是Lightning接口的速度有限,5Gbps的传输速度与USB 2.0相比还有优势,但随着Type-C的逐步升级,Lightning的速度逐渐不够看了,即使使用双面全功能C10接头,其理论速率12Gbps也和USB 4的80Gbps相差甚远。此外,由于没有专利限制,Type-C在众多第三方厂商的支持下早已普及了更多设备,仅使用Lightning接口可用的外设十分有限。
既然Lightning在现阶段已经落后于Type-C接口,为啥苹果还要继续坚持使用呢?
苹果坚持自己接口的理由
上文说到,苹果继续采用Lightning接口的一大因素就是专利费,部分用户也叫它“苹果税”(也有人称在苹果平台看直播打赏扣20%费用为苹果税)。
由于苹果自家产品的独特性与性能优势,苹果产品可以凭借品牌“垄断”机制强行让用户使用指定的线材。也就是说,无论线材的性价比如何,它起码是不愁卖的。除了出售自己生产的线材,苹果还可以在授权其他厂商生产时收取大量专利费用。利用设备对线材内MFi标志C94认证芯片的识别,可以有效判断用户使用的是否为授权产品,没有授权的线材是不能给苹果产品充电的。
苹果MFi标志含义 来源:苹果
不过苹果也早就意识到Lightning接口总有一天会被替代。早在iPhone12发布的时候,苹果就附赠了Lightning转Type-C接口的数据线,而不是USB转Lightning接口数据线。此外在iPad2020款上,苹果也转用了Type-C。目前仅有iPhone还在坚持Lightning接口。
近日欧盟议会对于统一电子设备接口的法案出台,无疑是给苹果Lightning接口在欧洲敲响了丧钟。今年iPhone14系列的折戟已经让苹果股价下跌了不少,再失去Lightning线材利润更会让其雪上加霜。不过苹果大概率不会轻易放弃这个轻松挣钱的买卖,欧盟法案出台后,苹果也许仅为欧洲地区生产Type-C特供版iPhone手机,其他地区可继续坚持Lightning接口。