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近日來，高通就專利費的問題狀告魅族。引起了業界對專利這個問題的思考。誠然我研制出了一款產品，申請了專利，要你們這些使用者提供一些使用費，這是無可厚非的。
但是這個世界上總有一些偉大的工程師和企業，在某些產品上放棄了他的這個權利的。當中最知名的就是尼古拉特斯拉，放棄了能讓他富甲天下的交流電專利；另外還有一個叫做卡拉什尼科夫的俄羅斯人，將AK47專利放開。
還有一個被廣泛應用，且不收專利費的就是USB，這是英特爾公司給產業的饋贈（Intel的8051現在也過了專利保護期，大家都可以免費試用）。
免費的USB
Ajay Bhatt，這個名字你肯定不熟，但如果說起他的發明，你絕對每天都離不開，這就是——USB接口。
據他本人說：
“開發這項技術不是為了賺錢。我是為了帶來變化，帶來大變化的機遇并不常見。”
他1990年加盟了Intel的芯片架構團退，擔任高級架構師。那時候，計算機完全依賴串口和并口連接外設，諸如鼠標、打印機、手柄之類，速度很慢、驅動復雜，還經常不能同時工作。
為了解決這些問題，Bhatt提出了“通用串行總線”（Universal Serial Bus），簡稱USB，單獨一個“通用”接口完全替代串口和并口。
當時只有Intel 公司對Ajay Bhatt 的想法感興趣，并給予他研發技術和資金上的支援，Intel 的處理器也在第一時間支援USB 傳輸技術。由于USB 是應用在不同裝置的傳輸技術，初期推廣時并不順利，Ajay Bhatt 首次向微軟、蘋果等公司推廣這一技術時，這些公司沒有表現出太多興趣。第一款相容USB 技術的產品是蘋果在1998 年8 月推出的iMac G3，隨后微軟宣布Windows 98 支援USB 技術，這項技術才得以很快的推廣普及。
只有Intel 公司對Ajay Bhatt 的想法感興趣，并給予他研發技術和資金上的支援，Intel 的處理器也在第一時間支援USB 傳輸技術。由于USB 是應用在不同裝置的傳輸技術，初期推廣時并不順利，Ajay Bhatt 首次向微軟、蘋果等公司推廣這一技術時，這些公司沒有表現出太多興趣。第一款相容USB 技術的產品是蘋果在1998 年8 月推出的iMac G3，隨后微軟宣布Windows 98 支援USB 技術，這項技術才得以很快的推廣普及。
USB最初的速度也不快，但是簡單方便，尤其是即插即用，而隨著技術的進步，USB的速度也在突飛猛進，最新的USB 3.1已經達到10Gbps，還衍生出了Type-C這種不區分正反面的新樣式。
USB是一個聰明的想法，這種想法旨在創造一種單一的傳輸接口，而且無需為單獨的軟盤或硬盤安裝驅動程序。巴特表示，科技公司天生害怕破壞現有的兼容性功能，只有英特爾敢于投資他的想法。
但是這種應用廣泛的技術在發布之初，并沒有受蘋果、微軟等公司支持。而對于USB被開源這件事，Bhatt表示，他完全支持。他認為自己對整個計算機行業的貢獻可以彌補這些損失。USB技術讓普通用戶更加便捷地使用PC，同時也拓寬了整個PC市場。
另外，“作為一名工程師，公司已經給予我豐厚的獎勵。我在其他地方沒法完成這樣的工作。我沒什么可抱怨的。”巴特說道。
截止2015 年11 月15 日USB 技術問世20 周年，全球有超過100 億臺裝置正在使用USB傳輸資料，在移動時代，使用USB的產品也日益增加。可以說，入托Intel或者Bhatt當時不選擇開源，或許他們可以舒服的躺在家里數錢。
USB取代了誰
上文提到，USB的出現的目的，就是為了替代串口和并口，如果你對電腦熟悉，在USB興起之前的奔騰和奔騰II時代，計算機身上的接口都非常巨大。比如連接鼠標的PS/2或串行接口，連接鍵盤的PS/2、蘋果Desktop或DIN接口。打印機和掃描儀一般使用的都是老舊且巨大的并行端口，如果你不想使用SCSI，還可以用它們來連接外置存儲設備。在計算機上連接游戲手柄或搖桿通常需要游戲接口，在90年代，這種接口只有獨立聲卡上才有。
這些接口的問題都很明顯。它們中的一些需要自己專用的拓展卡，都會占用很大空間，配置和故障排除也很麻煩。但在90年代末，計算機開始加入一對USB接口，通常都在機身背部——它們是USB 1.1接口，最高速度可達12Mbps。配件廠商一開始并沒有全部轉換到USB接口，但鼠標、鍵盤、打印機和其他配件開始加入USB的選擇，隨后將其作為主要接口。
當USB 2.0在新世紀初普及之后，有更多的東西開始被替換。USB閃存淘汰了軟盤，也讓光盤媒介開始退居次席。USB 2.0讓連接外設變得可行——比如Wi-Fi適配器、光驅和以太網接口等等——這些之前都是需要安裝到機身內部的。最高480Mbps的傳輸速度讓這一切都成為可能，在這一時期，USB接口開始徹底淘汰掉了臺式機和筆記本身上的那些老接口。
隨后的USB 3.0將文件傳輸速度提高到了5Gbps，這也使得上面提到的這些用途變得更加實用——系統備份和傳輸大型視頻文件所用的時間大大減少，802.11ac或千兆以太網適配器的瓶頸也得到了解除。從USB 3.0外置硬盤和U盤上運行操作系統變得很平常，在故障排除或恢復數據時，這樣的運行方式更顯實用。
USB并不是沒有自身問題，但它設法獲得并保持了來自技術公司的支持。在將近20年的時間里，基本USB Type-A接口在尺寸和形狀上沒有發生改變。
USB的發展史
很多新技術都是因為舊技術的落后才出現的，USB也是如此，在USB出現之前計算機身上的接口都非常巨大，連接鼠標需要使用PS/2或串行接口，連接鍵盤也需要PS/2、蘋果Desktop或DIN接口。打印機和掃描儀一般使用的都是老舊且巨大的并行端口，甚至有一些產品需要使用自己專用的拓展卡才可以，它們的通病總結下來就是1、接口少，限制升級。2、造成機箱內連接器和電纜交錯布局。3、操作麻煩。4、速度有限。
終于在1994年，Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家世界著名的計算機和通信公司成立了USB論壇。1995年11月正式制訂了USB 0.9通用串行總線（Universal Serial Bus）規范，而第一版USB 1.0是在1996年出現的，速度只有1.5Mbps；不過新技術的出現不可能讓人們很快的適應。
在早期，USB普及非常困難，原因也可以歸結為以下幾點：
1、USB周邊外設與傳統周邊外設無明顯差異。
2、接口空間未預留 （傳統的串行通訊接口和LPT打印機占用），需要通過USB轉接卡。
3、操作系統支持不夠。
4、USB文件觀念過于抽象。
USB1.1版本出現，真正擁有了“即插即用”特性
直到兩年后的1996年。USB 1.1版本出現，速度（12Mbps）比標準串口約快100倍，支持多個設備的同時連接，而且具有真正的“即插即用”特性。由于具有這些好處，USB受到了外設廠家的普遍青睞。在PC端，但由于缺乏軟件及硬件設備的支持，雖然早期電腦上配備了USB接口，但大多都閑置未用。直到1998年后，隨著微軟在Windows 98中內置了對USB接口的支持模塊，加上USB設備的日漸增多，USB接口才逐步走進了實用階段。
USB2.0帶其進入輝煌
到了2000年，進入USB2.0時代，隨著大量支持USB的個人電腦的普及，USB逐步成為個人電腦的標準接口已經是大勢所趨。在主機端，最新推出的個人電腦幾乎100%支持USB；而在外設端，使用USB接口的設備也與日俱增，例如數碼相機、掃描儀、游戲桿、磁帶和軟驅、圖像設備、打印機、鍵盤、鼠標等等。也因此帶領USB真正的進入了輝煌時期，當時它最大的優勢為：
1、可以熱插拔。這就讓用戶在使用外接設備時，不需要重復“關機將并口或串口電纜接上再開機”這樣的動作，而是直接在電腦工作時，就可以將USB電纜插上使用。
2、攜帶方便。USB設備大多以“小、輕、薄”見長。
3、標準統一。大家常見的是IDE接口的硬盤，串口的鼠標鍵盤，并口的打印機掃描儀，可是有了USB之后，這些應用外設統統可以用同樣的標準與個人電腦連接，這時就有了USB鼠標、USB打印機等等。
4、可以連接多個設備。USB在個人電腦上往往具有多個接口，可以同時連接幾個設備
同時在這個時期，USB閃存盤淘汰了軟盤，也讓光盤媒介開始退居次席。USB 2.0讓連接外設變得可行——比如Wi-Fi適配器、光驅和以太網接口等等——這些之前都是需要安裝到機身內部的。最高480Mbps的傳輸速度讓這一切都成為可能，在這一時期，USB接口開始徹底淘汰掉了臺式機和筆記本身上的那些老接口。
USB 2.0 A型、B型、Mini和Micro接口定義及封裝
1、A型USB插頭（plug）和A型USB插座（receptacle）
引腳順序（左側為Plug，右側為Receptacle）：
引腳定義：
封裝尺寸（單PIN Receptacle）：
2、B型USB插頭（plug）和B型USB插座（receptacle）
引腳順序（左側為Plug，右側為Receptacle，注意箭頭所指斜口向上，USB端口朝向自己）：
引腳定義、封裝尺寸均與A型USB引腳說明相同。
封裝尺寸（單PIN Receptacle）：
3、Mini B型USB插頭（plug）和Mini B型USB插座（receptacle）
引腳順序（左側為Plug，右側為Receptacle，注意寬邊在上，USB端口朝向自己）：
引腳定義：
封裝尺寸（Receptacle）：
以上部分為USB 2.0規范內容，下面的Micro USB實際上是在2006年才發布的補充規范，由于該接口定義無法后向支持USB 3.0協議，故仍然歸于USB 2.0協議包。
4、Micro USB插頭和插座
Micro USB補充定義用于蜂窩電話和便攜設備的Micro USB接口，比Mini USB接口更小。其中標準A型和標準B型及Mini-B型都是在USB 2.0規范里定義，2006補充的Micro USB規范定義了，補充了以下定義：
Micro-B plug and receptacle
Micro-AB receptacle
Micro-A plug
由于該協議文檔極不清晰，相關插圖也是采用貼圖形式，所以不再抓圖介紹，只放兩個實物照片上來看一下（圖片來源：USB MOBILE）：
引腳順序：
Micro-USB（右圖）從左到右：1、2、3、4、5，引腳定義同Mini-USB：1為V+、2為D-、3為D+、4為ID、5為GND。
USB3.0想取代USB2.0曾面臨很多困難
經過了多年的發展，USB 2.0的速度早已經無法滿足應用需要，USB 3.0也就應運而生，2008年11月份，由Intel、微軟、惠普、德州儀器、NEC、ST-NXP等業界巨頭組成的USB 3.0 Promoter Group正式宣布該組織負責制定的新一代USB 3.0標準已經正式完成并公開發布。新規范提供了十倍于USB 2.0的傳輸速度和更高的節能效率，可廣泛用于PC外圍設備和消費電子產品。最大傳輸帶寬高達5.0Gbps，也就是625MB/s，同時在使用A型的接口時向下兼容。
不過USB3.0也同樣面對了舊規格取代新規格的難題，直到2012年以前，各大PC廠商認可的還是USB2.0，各大主板廠商生產的主板接口也大多仍是USB2.0接口，畢竟USB2.0的方案更為穩定。究其原因是多方面的，不過最主要因素還是受制于廠商對于平臺更替前融入的滯后和第三方橋接芯片過高的成本，但是隨著2012年英特爾在新推出的Ivy Bridge平臺中實現原生USB3.0，才直接引領人們進入USB3.0普及時代，隨著不斷推出的高端主板中加入USB3.0接口。而PC外設廠商的動作也十分迅速，金士頓、西部數據等知名品牌也都紛紛推出了采用USB3.0接口的移動存儲產品。
一統平板手機PC？USB3.1出現了
2013年12月3日USB 3.0 Promoter Group正式宣布USB 3.1誕生。也是如今USB的最高規格，其最大優勢就是將數據傳輸速度提升至10Gbps。
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USB 3.1作為下一代的USB傳輸規格，通常被稱為“SuperSpeed+”，將在未來替代USB 3.0。
理論上，USB 3.1提供了雙信號10Gbps的傳輸速率，使用了新型的使用128b/132b編碼面試的傳輸損耗率進一步降低。轉換為數據，便是能夠實現每秒500MB至1.2GB的傳輸。當然，這是非常理想的狀況，那么實際情況呢？
USB 3.1推出后，更是帶來了USB 3.1 Type-C的出現，讓USB 3.1有望成為新一代手機平板計算機共通接口（在這里我們有必要介紹一下這個接口，USB Type C是為了搭配USB 3.1高傳輸速度推出的接口，能夠正反隨便插，大小也與micro-USB相差無幾。理論上，USB 3.0 Type C的傳輸速度能夠達到10Gbps。此接口一出現就讓人們看到了無限商機，就連兩大科技巨頭蘋果和谷歌，均推出了帶有全新一代基于 USB 3.1 規范的 USB Type-C 接口產品 MacBook 和 Chromebook Pixel），除了速度可快，傳輸速率飆上10Gbps，附加供電更為強大，加上全新USB 3.1 Type-C連接器，無疑讓USB 3.1成為最強的外接接口，將大一統未來手機、平板、計算機傳輸接口，也將讓我們更方便來做數字數據的傳輸，以及提供影音應用，讓我們一起迎接USB 3.1的來臨吧。
USB 3.0連接器引腳、接口定義及封裝尺寸
1、USB 3.0 A型USB插頭（plug）和插座（receptacle）
引腳順序（左側為Plug，右側為Receptacle）：
引腳定義：
封裝尺寸（單PIN Receptacle）：
2、USB 3.0 B型USB插頭（plug）和插座（receptacle）
引腳順序（左側為Plug，右側為Receptacle，注意箭頭所指斜口向上，USB端口朝向自己）：
引腳定義：
封裝尺 寸（單PIN Receptacle）：
3、USB 3.0 Powered-B型USB插頭（plug）和插座（receptacle）
引腳順序（左側為Plug，右側為Receptacle，注意寬邊在上，USB端口朝向自己）：
引腳定義：
封裝尺寸（Receptacle）：
4、USB 3.0 Micro USB插頭和插座
USB 3.0 Micro USB插頭和插座變化相當大，而官方的協議文檔中，涉及該部分的插圖仍然存在模糊情況，這里不再抓圖，前面文章介紹過Micro USB接口主要是用于蜂窩電話和便攜設備的，體積相比Mini-USB更小。
Micro USB插頭和插座分為三種：
USB 3.0 Micro-B型插頭和插座
USB 3.0 Micro-A型插頭
USB 3.0 Micro-AB型插座
USB 3.0 Micro-B連接器引腳定義：
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TYPE C接口定義及USB3.1標準說明一：TYPE C：此接口為USB-IF協會為減少電子垃圾，接口統一而定義的一種新型接口。
二：USB Type-C具有以下特點：
1、最大數據傳輸速度達到10Gbit/秒。USB3.1 GEN1 5Gbps、USB3.1 GEN2 10Gbps
2、Type-C接口插座端的尺寸約為8.3mm×2.5mm纖薄設計；
3、支持從正反兩面均可插入的“正反插”功能，可承受1萬次反復插拔；
4、配備Type-C連接器的標準規格連接線可通過3A電流，同時還支持超出現有USB供電能力的“USB PD”可以提供最大100W 的電力。
三：引腳排列：
TYPE-C母座排列圖
TYPE-C公頭排列圖
四：TYPE-C USB3.1標準三種工作模式：
1：DRP，（主HOST/DEVICE可自由轉換，類似電腦或MACBOOK）
2:DFP：下行端，主HOST端（上拉電阻）
3:UFP：上行端，DEVICE端（下拉電阻）
USB 3.1 與USB Type-C 并非共生規格
即將迎接USB3.1 的全面到來，這一個最普遍在3C 產品上的傳輸規格，將會帶給我們什么樣的沖擊？首先我們來看看USB3.1 的相關規范。
兼容USB3.0、USB2.0 連接線材、接口與裝置規格
速度由5Gb/s 提升到10Gb/s
更新傳輸數據的編碼方式
一樣可以向下兼容USB3.0、USB2.0，另外將原來USB3.0 的效能5Gb/s 提升到10Gb/s 這跟Thunderbolt 的10Gb/s 效率一樣，但是跟Thunderbolt2 20Gb/s 有一段差距。
※ USB3.1 是USB3.0 的加強版，具有Gen 1 （5Gb/s） 與Gen 2 （10Gb/s） 兩種傳輸速率，就像USB2.0 有low-speed （1.5 Gb/s）， full -speed （12 Gb/s） 和high-speed （480 Gb/s） 一樣。
USB 協會也一并更新了連接器的規格，推出新一代USB Type-C 連接器，比照Apple Lightning 連接規格一樣，都不再有正反面的限制。
USB Type-C
USB Type-C，主要特性如下：
無正反面的區分。
相容過去的USB 2.0、3. 0 與未來USB 規格的連接規范。
支援1萬次的插拔。
支援3C 產品充電。（ 如果需要用到USB 3.1 PD所制定的大電流的功能，就有必要使用Type C 以及特殊的線材，而原來的Type A/B 皆無法達成。）
USB Type-C 這是USB 協會新制定的連接器規格，USB Type-C 因為是跟隨USB3.1 一同發表，所以很多人都誤認為USB3.1 一定要使用USB Type-C 的線材連接，才可以達到10Gb/s 的效能，更有人將USB Type-C 寫成USB3.1 Type-C，這都是不正確的。
USB3.0 與USB3.1所使用的連接線數是一樣的，所以使用USB3.0 的傳輸線一樣可以達到10Gb/s的效能，我們來看看下圖的說明。
當然速度越快對線材的品質要求也越高，當你使用USB3.1 產品時，請盡量使用原廠所提供的線材，避免使用到品質不良的線材，造成效能無法提升的狀況。
USB Type-C 的連接頭同樣也可以用在USB3.0 、USB2.0 的連接傳輸上。
所以不要再認為USB3.1 的產品一定要使用USB Type-C 的連接頭，其實只要是USB3.0 的連接頭，都具有達到USB3.1 的10Gb/s 效能的能力。
USB未來的挑戰
USB面臨的最大挑戰對手是Thunderbolt，蘋果的Mac現在采用了Thunderbolt接口。雖然大多被Mac所用，但Thunderbolt實際上是英特爾所研發和支持的一種標準。第一代Thunderbolt具備最高10Gbps的雙向傳輸速度——這是USB 3.0的兩倍。在后者成為大多數PC標配的1-2年前，Thunderbolt就已經問世了。
通過更改數據傳輸的方式，第二代Thunderbolt控制器的速度提升到了20Gbps。而下一代Thunderbolt據傳將對接口進行改變，但速度可達最高40Gbps。而在未來，光纖版的Thunderbolt承諾帶來最高100Gbps的速度，但這可能還有好幾年要等。
Thunderbolt目前依然處于積極研發的狀態，且得到了多家科技巨頭的支持。但在和USB的對抗當中，這種接口依然存在FireWire身上的一些問題，其中最主要的就是成本：想要支持Thunderbolt，OEM需要在PC當中加入獨立的Thunderbolt控制器，線纜和配件商也需要在自己的產品當中加入額外的芯片才能支持這種接口。
假設USB和Thunderbolt之間的競爭狀態不發生重大改變，USB所面臨的最大挑戰是那些具備相同能力，但卻不依賴于線纜的技術。
在許多方面，無線技術已經具備USB的能力了。云端同步服務會保持我們的資料在所有設備之間的更新。藍牙、NFC、Wi-Fi Direct和AirDrop都能取代USB進行文件傳輸。Miracast和AirPlay也能讓設備無線連接至電視。支持Wi-Fi的打印機甚至是Wi-Fi相機和存儲卡如今也已經相當普及了。
這些技術的最大缺陷通常都是速度。如果需要傳輸大量照片或1080p視頻，那么你可能需要等待好一會兒。對比之下，就連USB 2.0都顯得更快更穩定。開發者依然需要使用USB將移動設備連接至計算機，而通過Wi-Fi或藍牙安裝Android ROM目前也是辦不到的。
即便你從來不把設備連接電腦，你也依然需要使用有線的方式進行充電。無線充電技術雖然已經存在，但這種充電方式也依然存在許多缺陷，比如充電速度慢，標準不統一等等。
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即便無線技術興起，USB也不會很快被淘汰。就像Wi-Fi沒有淘汰以太網一樣，無線技術也不會取代USB。速度、便捷和兼容性都會保證這種標準長時間地存在于我們的計算機上。
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