彻底统一USB接口！微软要当“赛博秦始皇”

2024年12月28日，欧盟统一充电接口新规生效。从那时起，所有在欧盟国家出售的新手机、平板电脑、数码相机等个人电子产品，都必须兼容USB-C充电接口。2021年，该规定首次公布时，曾一度遭到苹果公司的强烈反对。但近两年，随着iPhone也转用了USB-C接口，USB-C已经事实上成为了个人电子设备的通用接口。

USB-C是一种很有潜力的接口。它能通过PD协议，最多传输240W的功率，并且可以通过USB4标准提供80Gbps（即10GB/s）的双向数据带宽，单向数据带宽最高可达120Gbps。它的速度太快，甚至可以比肩电脑内部的PCIe总线——实际上，你确实可以用这个接口，将自己的笔记本和外部其他计算元件连接起来，协同计算，外接显卡就是这样。

外观统一，功能各异

在USB-C之前，还存在形态各异的数据接口，比如只能从一个方向插的USB Type-A，小型化的USB micro、mini等接口，传输视频的HDMI和DP接口。而现在，USB-C理论上可以拥有所有这些接口的所有功能。

从左到右分别为Micro-USB、闪电、USB-C和USB Type-A

但USB-C过多的功能也带来了一个问题——这些乱七八糟的功能是由触点完成的，但是实际情况下，并不是所有长得是USB-C的接口都有这么多触点。实际上，大部分USB-C接口、线材内部的触点都不是完整版。很有可能你随便拿了一根USB-C数据线，想用它传输视频，用这根线把自己的笔记本电脑和显示器连接起来后，发现显示器根本没有正常显示内容。就算数据线和显示器的USB-C触点都是完整的，但只要它们支持的视频协议不一致，就没办法传输视频。哪怕你本来并不期待用这根线传输视频，只想用它安安静静的充电，甚至你也可能发现这根线充电的速度还赶不上笔记本耗电的速度。

满血版的USB-C数据线通常售价昂贵，仅仅是一根1米长的数据线售价可能就高达数百元。因为功率、数据带宽极高，满血USB-C的制造标准和生产成本都比一般的USB-C数据线高得多。就算各位读者财力雄厚，满血USB-C也并不适合日常使用，因为它为了满足高速数据传输的要求，必须在线缆内部增加信号屏蔽层，这会导致线材整体又粗又硬，难以弯折。如果只是想给手机充个电，实在没必要和一根内部包含多层金属屏蔽层的数据线较劲。甚至就算你用上了满血USB-C数据线，电脑上的USB-C接口也可能不是满血的。

更糟糕的是，制定USB标准的USB开发者论坛（USB Implementers Forum，USB-IF）实在是太不靠谱了！虽然他们在逐渐将形态各异的USB接口统一成了USB-C的形态，但USB-C之间实际执行的USB标准亦有区别，并且复杂的命名导致没几个人记得住这些USB标准。

2013年，USB-IF开始了他们的作妖之旅。2013年，USB-IF推出了USB 3.1标准，它是USB 3.0的常规升级，将最大传输速度从USB 3.0的5Gbps提升到了10Gbps。但同时，他们又完全更改了之前USB清晰的命名规则，他们把当时最高规格的USB标准改名为USB 3.1 Gen 2，将原有的USB 3.0接口名改为USB 3.1 Gen 1。

后来，USB-IF似乎对这种改名行为上瘾了，2017年，他们除了对USB接口进行常规升级外，又把USB标准的名字改得更复杂了：

• 将USB 3.1 Gen 1（也就是USB 3.0）改名为USB 3.2 Gen 1，最大速率5 Gbps；

• 将USB 3.1 Gen 2改名为USB 3.2 Gen 2，最大速率10 Gbps，同时添加了USB-C对该模式的支持；

• 新添加的传输模式名为USB 3.2 Gen 2×2，最大速率20 Gbps，该模式只支持USB-C，不支持传统的USB Type-A接口。

这还没完，或许是制定USB标准的这帮工程师觉得大部分人理解不了USB已经惊为天人的命名标准，他们还给USB不同的传输模式加上了更加“通俗”的名字：

• USB 1.0（1.5 Mbps）名为Low Speed；

• USB 1.0（12 Mbps）名为Full Speed；

• USB 2.0（480 Mbps）名为High Speed；

• USB 3.2 Gen 1（5 Gbps，曾用名USB 3.1 Gen 1，曾曾用名USB 3.0）名为SuperSpeed；

• USB 3.2 Gen 2（10 Gbps，曾用名USB 3.1 Gen 2）名为SuperSpeed+；

• USB 3.2 Gen 2×2（20 Gbps）名同为SuperSpeed+。

这都啥玩意儿啊！就连英特尔内部的专家也记不住这些名字。

科技博主Linus Sebastian受邀前往英特尔晶圆厂内部参观时发现，就算是晶圆厂内部，似乎也没人能记得住USB标准的名字。图片来源：LinusTechTips

22年10月18日，USB-IF公布了USB4 2.0版本，可以让USB接口以80 Gbps的带宽传输数据。USB-IF似乎终于发现他们对USB接口的命名存在一些“小小的”问题，终于简化了USB的命名方式。

新的USB标准只允许使用USB-C形态的物理接口，并且以传输带宽命名：

• USB 3.2 Gen 1更名为USB 5Gbps，带宽5 Gbps；

• USB 3.2 Gen 2更名为USB 10Gbps，带宽10 Gbps；

• USB 3.2 Gen 2×2更名为USB 20Gbps，带宽20 Gbps；

• 原先的USB4则更名为USB 40Gbps，带宽40 Gbps；

• 新推出的标准名为USB 80Gbps，带宽80 Gbps。

微软出手统一接口

但这已经晚了，在经历了USB-IF将近10年的折磨后，以及USB-C接口、线材的野蛮发展后，USB-C早已乱成了一锅粥。更糟糕的是，USB-C的混乱同时存在于接口和数据线上，就算你买到了一根满血版的USB-C线材，你电脑上的USB-C接口本身也不一定是满血版的。这很容易导致，虽然你手头的USB-C接口和USB-C线材，在理论上都支持视频传输，但它们支持的协议不一样，实际上根本不能传输视频。

好在，微软终于出手了。最近，微软在微软USB博客（Microsoft USB Blog）上发布了一项新的标准，微软硬件兼容计划（WHCP），或许能改变这一窘境。在博客中，微软写道：“Windows诊断数据显示，27%带有USB4的PC遇到了功能受限的通知，这意味着客户插入了一个USB-C设备，但该设备所需的某个功能在PC上未实现，因此Windows通知了用户……双向USB-C连接器不是问题所在，PC生态系统中USB-C接口功能的不一致才是问题所在。”

也就是说，USB-C的混乱，不仅体现在各类USB-C数据线上，还体现在电脑上的USB-C接口上。既然USB-C接口大多位于搭载Windows系统的PC上，微软自然可以出手，统一USB-C接口。根据WHCP要求，所有PC上内置的USB-C接口，都至少支持以下4个要求：支持充电、对外4.5W的放电、带宽至少为5Gbps、支持视频输出，且视频输出必须支持DP替代模式，避免视频传输协议不一致带来的故障。

微软WHCP对USB-C接口的要求。图片来源：Microsoft USB Blog

同时，只要USB-C接口的规格在USB 40Gbps及以上，就必须同时满足雷电3接口的要求——一根线至少能传输2路4K60Hz视频流，同时还需要支持PCIe总线直连功能。并且，高规格的USB-C必须确保主机在睡眠等低功耗状态下，也不会退出直连状态，避免电脑出在睡眠模式时，外设连接断开的问题。接口对外供电的要求也提升到了至少15W（平板设备为7.5W）。雷电系列接口依然由英特尔负责认证，更高级的雷电4和雷电5，则需要包含所有USB接口的功能。

虽然微软对硬件厂商的掌控力并不像苹果那样强，但至少他们在努力推动USB-C的统一，希望这次他们可以成功。

https://arstechnica.com/gadgets/2025/06/microsoft-belatedly-attempts-to-tame-usb-c-confusion-with-its-rules-for-pc-oems/

https://techcommunity.microsoft.com/blog/microsoftusbblog/ending-usb-c®-port-confusion/4410479

https://mp.weixin.qq.com/s/hcPUNcOa6VYVPJPWvWKUTA

撰文 | 王昱

审校 | 黄雨佳

来源：环球科学

编辑：凉渐

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