什麼是USB Type-C?
我們對USB Type-C進行了基本的解說,也說明了它與傳統的USB-A及USB micro-B的差異。擁有24個接腳配置的USB Type-C是一種可雙面插拔、能同時用於資料傳輸與供電的新型連接器規格。
什麼是USB Type-C?

USB Type-C是一種USB標準中的新型連接器標準。通常稱為USB Type-C™或USB-C™,這些標示為USB規格制定組織USB Implementers Forum(USB-IF,非營利組織)的註冊商標。
USB Type-C於2014年首次公開發表,近年來包括Apple在內的電腦製造商也逐漸配備了USB-C連接埠,甚至在日常生活中,我們也時常可見到USB-C的AC變壓器。近期發表的最新款iphone 11 pro與iphone 11 pro max也配備了18W的USB-C充電器。
同時支援供電與資料傳輸

USB Type-C連接器的魅力在於,它能同時進行供電與資料傳輸。未來將廣泛應用於各種產品與標準(如USB Power Delivery(PD)、快速充電標準等),因而被預測將進一步普及。
近期Apple公司發表的iphone15已採用USB-C,並可從ipad pro為iphone等其他裝置充電,成為熱門話題。這還可能代表USB-C未來會取代Thunderbolt的趨勢。
比以往更高速的資料傳輸
與以往的USB 3.0相比,支援理論速度達10Gbps、速度約為2倍的USB 3.1 gen2的USB-C也已問世,是一種能充分發揮USB-PD特性並具備高效傳輸能力的連接器。(需注意,並非所有USB Type-C都支援USB3.1。)
USB標準的歷史總覽(從1.0到USB4)
現在讓我們來簡單回顧一下USB的發展歷史。
USB導入前:1996年以前的連接器狀況
在USB推出以前,各家PC製造商使用不同的專用傳輸方式,舉例來說有序列埠、並列埠、特殊插頭、連接器與傳輸線等,大多數情況下皆需專用驅動程式或擴充卡支援。這些方法的資料傳輸速度慢,例如並列埠最多為每秒100KB,序列埠則為450Kbps。此外,連接新設備時也常需斷電或重開機。
USB的初期開發是於1994年由USB Implementers Forum(USB-IF)啟動。第一版的USB為0.8與0.9,雖稱為「預發布版本」,但未商業化。1995年推出了USB 0.99,也未實際上市,但為後續技術統一奠定了基礎。
USB 1.0出現(1996年)
1996年初,USB 1.0作為USB系列的第一代產品問世。其傳輸速度為低速1.5Mbps,標準速度則可達12Mbps。USB 1.0具備自動設定功能,可自動匹配周邊設定,且支援熱插拔,不需重新啟動系統。不過雖屬創新,初期並未普及,可用裝置相對有限。
USB 1.1(1998年)
1998年,USB 1.1作為USB 1.0的改良版發表。其傳輸速度與USB 1.0相同,但允許低帶寬裝置以較慢速度運作,由於PC廠商開始淘汰序列與並列埠,帶動了USB市場普及。當時採用的標準連接器形狀包含矩形的Type A與正方形的Type B。
USB 2.0(2000年)
USB 2.0於2000年4月推出,最高傳輸速率達480Mbps(實際約為280Mbps),特別對多媒體與儲存裝置改善了即插即用支援與供電能力。USB On-the-Go功能實現裝置間直接資料交換,並與Type A、B、C等多種接頭相容。儘管目前重度依賴雲端,在2000年也出現了首個USB隨身碟,進一步推動USB普及。
無線USB與USB Micro簡介(2005年)
無線USB(W-USB)於2005年發表,是一種已不再使用的10公尺範圍、速率480Mbps的短距離無線傳輸標準。而2007年推出的USB Micro接頭,比Mini B更小,提供Android裝置快速充電與傳輸能力。這為實體連接標準,不同於USB通訊標準,USB Micro提升了行動裝置的連接效率並促進業務數位化。
USB-C 3.0/3.1/3.2與Type-C連接器問世(2008年〜2017年)
USB 3.0(現稱USB 3.2 Gen 1)於2008年因市場對數位儲存與頻寬需求升高而推出,實現5Gbps的傳輸速度及雙向通訊。2017年USB 3.2作為USB 3.0和3.1的後續標準問世,USB 3.2 Gen 2x2的速度可達20Gbps,同時引入了小型、可正反插的USB Type-C連接器。
自此,Type-C連接器正式登場。
最新標準USB4.0(2019年至今)
目前最新的標準即為USB4。
2019年推出的USB 4.0基於Thunderbolt 3協議,提供最高40Gbps的傳輸速率與最高240W的供電能力。依然採用現有的Type-C連接器,並向下相容USB 2.0與3.2(但傳輸速率可能受限)。透過智慧供電系統可支援最大240瓦的雙向電力傳輸。
(USB歷史年表)
...(中略,表格保持原樣)...與傳統接頭形狀比較

從圖片可見,USB Type-C的大小與Micro-USB最為接近,採橢圓形且緊湊設計。最左側為一般用戶最熟悉的USB Type-A。
USB Type-A無法正反插,常發生插錯方向的狀況,但USB Type-C是可正反插設計,避免了這層困擾。
關於USB Type-C的腳位配置
USB Type-C腳位配置經過巧妙設計
...(表格與相關描述原樣保留)...根據模式與應用的使用腳位比較
USB2.0/1.1情況
...(表格與描述保留)...USB3.0/3.1/3.2情況
...(表格與描述保留)...最適用於小型、薄型設備
在USB Type-A之後,市場出現了MicroUSB、Mini-USB的原因,一般認為是因為設備日益小型化、薄型化,USB-A插槽因體積較大,無法適應這類設備。
但USB-C的體積約為USB Type-A的三分之一,因此在小型、薄型設備上也能穩定使用。
支援Alternate Mode,整線更簡潔
...(描述與示意圖保留)...支援音訊配件模式
具USB-C的裝置可支援3.5mm音訊轉接頭(類比耳機)並實現500mA充電,因此市面上也出現了將USB-C轉為音訊輸出的選配配件。未來可能會普遍改為經由USB-C端口聽音樂,進而淘汰手機的3.5mm耳機孔。
總結
USB-C與傳統USB-A、USB Micro-B的差異如下:
- 可正反插(無需區分上下,全方位插入)
- 電力供應提升(從5.0V/1.5A提升至5.0V/3A,PD模式下最高達100W(20V5A))
- 腳位數量增加(從4~5腳升至24腳)
- 可同時作為主機端與裝置端介面
- 資料傳輸速度更快
- 支援影音輸出
USB-C實物照片與圖面
...(圖示表格保留)...想必您已能理解,與傳統標準相比,USB-C在便利性方面有了明顯的提升。
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