随着各种各样的USB和Thunderbolt术语浮出水面，以及即将推出的新版本，清理混乱可能成为一个问题。这是您需要了解的有关USB 3，USB 4，Thunderbolt 3和Thunderbolt 4的信息。
对于大多数用户而言，有两种通用的多功能连接家族：USB和Thunderbolt。两者都有其优点和缺点，并具有许多特征，但是，这两种技术树在很大程度上有很大不同。
如果您不继续阅读，这里是您的主要收获：术语“ USB-C”本身并没有为连接器的物理特性指定任何用于数据，充电或视频的内容。但是，如您所料，USB 3，USB 4，Thunderbolt 3，Thunderbolt 4背后有很多细节，以及它们与USB-C连接器的关系。
USB，USB 2.0，USB 3.0，USB 3.1，USB 3.2
USB(通用串行总线)标准最初于1996年发布，是这两种连接类型中的较旧版本，由两种公司(包括IBM，Microsoft，Intel等)创建，并由USB Implementers Forum维护。
USB的目的是创建一种可在多种不同设备上运行的标准，将多种技术统一到一种，正如其名称所示。电缆将以特定的规定方式使用特定类型的连接器和电缆中的电线，并且除少数情况外，在整个线路上将大体相同。
这种对少量坚固连接器的依赖意味着用户可以更轻松地管理多个设备，而不必担心端口用完，在计算机上寻找正确的端口，甚至不必寻找正确的电缆。在大多数情况下，这涉及将称为USB Type-A的连接器插入计算机，我们将在后面讨论。
USB还使电源可以与设备同时提供，这有助于减少用户在设置中需要管理的电缆数量。
USB以1.5Mb / s和12Mb / s的数据速率开始。在“低速”和“全速”变体中，速率在发布时以惊人的速度增长，尽管“全速”版本在技术上已成为一部分USB 1.1。但是，后续更新提高了传输速度，以适应消费者和企业用户的需求。
在2001年，USB 2.0发行了第三层速度，称为“ High Speed”，将带宽提高到480Mb / s，是USB 1.1实施速度的40倍。
对于用户而言至关重要的是，USB 2.0连接向后兼容USB 1变体，这允许使用两种不同标准的设备继续通信，尽管数据速率较低。在以后的版本中，保持连接与早期迭代向后兼容的概念使计算机用户更容易地连接硬件，而不必担心它不兼容。
具有蓝色元素的USB Type-A连接器通常表示对USB 3.0的支持
USB 3.0以所谓的“ SuperSpeed”成为了千兆时代。USB 3.0于2011年推出时以5Gb / s的数据速率开始。作为标准的一部分，对USB 3.0所需的连接器进行了小改动，包括通常使用蓝色的插头和插座以表明兼容性。尽管速度非常快，但最重要的USB Type-A仍向后兼容早期版本。
2014年的USB 3.1出现了两种变体，第1代保持USB 3.0的SuperSpeed模式和5Gbps数据速率，而第2代使用所谓的“ SuperSpeed +”，并将有效最大数据速率提高了一倍，达到10Gbps。同时，推出了新的连接器USB Type-C，它是USB Type-A的USB 3.1和USB 3.0的替代选择，但直到下一代才真正使用。
2017年宣布推出USB 3.2，保留了对SuperSpeed和SuperSpeed +的支持，但还增加了另外两种传输模式，可提供高达10Gbps和20Gbps的连接速度。此外，由于采用连接器的标准更改，要达到20Gbps的速度，必须使用USB-C连接。
为了进一步混淆问题，USB实施者论坛在2019年进行了品牌更名活动。
USB 3.0和USB 3.1分别被赋予了USB 3.2 Gen 1和USB 3.2 Gen 2的新技术名称，而所谓的USB 3.2成为USB 3.2 Gen 2x2。每个产品还获得了SuperSpeed USB，SuperSpeed USB 10Gbps和SuperSpeed USB 20Gbps的市场名称。
目前，使用USB的现代硬件在很大程度上依赖于USB 3.0和USB 3.1，尽管USB 3.2硬件在2019年开始出现，并且在2020年出现更多。
如前所述，如果您不采取任何措施，那么所有USB-C本身就是在使用哪种物理连接器。本身没有其他修饰符的“ USB-C”完全没有说明充电，数据速度或其他任何方面。
Thunderbolt，Thunderbolt 2
Thunderbolt由苹果与英特尔合作开发，是USB的替代产品，于2011年投放市场，但最初于2009年被Intel展示为Light Peak，并在Mac Pro上运行。与USB相比，Thunderbolt旨在提供可观的优势，包括将PCIe和DisplayPort硬件的数据通道复用在一起，即将数据与视频混合，以及两个通道中每个通道的10Gbps快速数据速率，总计20Gbps。
Thunderbolt的原始版本依赖于Mini DisplayPort连接，Mac设备上的端口可用于Thunderbolt或用作Mini DisplayPort。
Apple的Thunderbolt电缆，其中使用了Mini DisplayPort连接器。
Apple的Thunderbolt电缆，其使用的接口与Mini DisplayPort相同。
Thunderbolt的重要组成部分是将菊花链设备连接在一起，原始的Thunderbolt能够处理多达6个兼容设备。由于具有处理数据和视频信号的能力，Thunderbolt还允许显示器成为该链的一部分，如果不支持菊花链，它通常会终止该链。
两年后，Thunderbolt 2推出了，它支持DisplayPort 1.2，这意味着它可以在监视器上处理4K分辨率的视频。与USB一样，Thunderbolt 2也向后兼容Thunderbolt 1。
Thunderbolt 2的主要变化是它如何处理通道。由于启用了通道聚合，Thunderbolt 2能够合并两个10Gbps通道，从而实现高达20Gbps的数据速率，而不是两个10Gbps通道，从而增加了单个连接的最大理论带宽。
雷雳3
Thunderbolt 3 比 Thunderbolt 2 高出很多，原因很多。原则上，主要好处是将带宽增加到40Gbps，这相当于四个PCIe 3.0通道，八个DisplayPort 1.2通道和多个USB 3.1通道。
除了增加带宽外，该连接还使得可以使用一对以60Hz运行的4K显示器或一个5K分辨率的显示器。可用的大量带宽还意味着它可以以其他方式使用，例如与eGPU机箱配合使用，以使外部图形卡可以改善所连接计算机的图形处理能力。
Apple的Thunderbolt 3 Pro电缆使用USB Type-C连接器和黑色编织设计。
Apple的Thunderbolt 3 Pro电缆使用USB Type-C连接器和黑色编织设计。
由于Thunderbolt 3使用USB Type-C连接器，因此使用Thunderbolt 3的设备通常还支持使用Type-C连接器的USB硬件。这些设备将以与其使用的USB标准相同的速度运行，而不是Thunderbolt 3的更快速度。
通过使用USB Type-C连接器，Thunderbolt 3设备还可以利用其功率传输功能，使高达100W的功率通过电缆传输到其他硬件。对于MacBook用户，这在使用Thunderbolt 3扩展坞时非常方便，因为从扩展坞到MacBook Pro的一根电缆可以为笔记本计算机充电，同时仍提供所有预期的数据功能，而无需为MacBook配备单独的电源线。
但是，并非所有的Thunderbolt 3电缆都相等。使用Thunderbolt 3，短而无源的电缆每秒可传输40吉比特，而长而无源的电缆仅每秒可传输20吉比特。为了在更长的距离上保持全速运行，您需要一根有源电缆。并且，最大充电功率可能会有所不同，具体取决于制造商。我们不会像以前那样深入研究这一点。
通过使用适配器，Thunderbolt 3端口和硬件将继续保持向后兼容的传统，尽管速度较慢，但仍可用于Thunderbolt 3连接。
连接-USB-A，USB-C和其他
尽管USB可以使用许多不同的连接类型(如Mini和Micro)，但Apple用户实际上只需要考虑三个主要的标准版本。它们具有简单的命名结构：Type-A，Type-B和Type-C。
自推出以来，Type-A被称为细长矩形连接器，可插入Mac，PC或USB集线器，而Type-B用于外围设备或设备端。虽然可以将B型连接器换成与扩展连接器花名册不同的类型，但A型始终留在一端。
USB 3.0的推出也为改变主要的Type-A和Type-B连接器提供了机会，在连接器中添加了更多引脚，并增加了导线以传输更多数据。尽管B型将其设计更改为更高，但A型在物理上保持不变，但在新位置增加了额外的引脚，使其能够与未使用它们的端口和连接器一起使用，从而保持向后兼容性。
为了向消费者表明它们是用于USB 3.0连接的，A型和B型端口和连接器在非Apple设备上通常被涂成蓝色，从而与端口所使用的通常的黑色区分开。
闪电，USB C型和USB A型电缆，以及MacBook Pro的Thunderbolt 3端口
闪电，USB C型和USB A型电缆，以及MacBook Pro的Thunderbolt 3端口
与USB 3.1及更高版本兼容的Type-C对连接器的设计进行了更改，以在混合中引入更多的触点和线对。与Type-A相比，早期的连接允许某种程度的物理向后兼容性，而Type-C根本不提供该功能。
USB Type-C设计的一部分是，它消除了Type-A带来的公众痛苦，因为有时他们不得不在尝试盲目地将其上下颠倒插入时将电缆翻转过来。对于Type-C，连接器可在两个方向上工作。
USB Type-C的规范还包括改进的Power Delivery规范，可以利用更高的功率。在“电源传送”下，USB Type-C连接可以提供高达100瓦的电源，使其能够为MacBook等硬件充电，同时还使用电缆进行数据传输。
该列表仅真正涵盖了Mac或PC中使用的USB连接器，而没有涵盖另一端正在使用的USB连接器。在早期，Mini USB和Micro USB连接器的品种有所不同，尽管自USB 3.0推出以来它们已大幅贬值，但Micro USB B或Micro-B SuperSpeed除外。
随着USB Type-C的引入，由于其紧凑的尺寸和相对的前瞻性，设备生产商已从使用Micro USB变种转向使用Type-C。
关于连接器的讨论只有在没有提到连接器不一定必须用于USB连接的情况下才能完成，但众所周知，与它们一起使用。对于Type-C，它在Thunderbolt 3中发现了另一种用途。
未来-USB 4实际上就是Thunderbolt 3
USB IF在2019年宣布已完成其USB 4标准。尽管看上去并不不同寻常，但该公告出人意料地表明，下一代USB 4实际上将进行Thunderbolt 3，尽管有一些细微调整。
与Thunderbolt 3一样，USB 4将使用Type-C连接器，吞吐量高达40Gbps，功率输出高达100W，支持4K和5K显示器，并向后兼容USB 3.2和USB 2。
USB 4将继续使用USB Type-C连接，还将支持Thunderbolt 3。
USB 4将继续使用USB Type-C连接，还将支持Thunderbolt 3。
至关重要的是，尽管它在技术上是可选的，但它还将包括对Thunderbolt 3本身的支持。可以将设备设置为不包含对标准的支持，但是鉴于其优点，硬件供应商似乎不太可能禁用它。
作为对早期USB的进一步升级，USB4还支持PCIe隧道和DisplayPort 1.4a，可以帮助利用更高的吞吐量。但是，如果主机或设备中不支持PCIe隧道，则用于非显示目的的最大带宽限制为20Gbps。
虽然USB 4于2019年推出，但设备供应商开始包括对新USB标准的支持通常需要大约两年的时间。COVID-19效应允许，首批使用USB 4的设备可能会在2020年底或2021年上市。
更多的未来-Thunderbolt 4是Thunderbolt 3，但更好
Thunderbolt 4于2020年推出，是英特尔在Thunderbolt 3的基础上进行改进的举措。与从Thunderbolt 2到Thunderbolt 3的转变不同，Thunderbolt 4不会提供40Gbps的吞吐量，但是它将得到改进。
首先，该标准将增加对Thunderbolt 3认证的最低视频和数据要求。Thunderbolt 4设备必须能够处理至少两个4K显示屏或一个8K屏幕，而不是支持一个4K显示屏，而对存储的PCIe支持必须能够支持32Gbps传输(从16Gbps开始)。
英特尔的改进清单Thunderbolt 4超过了Thunderbolt 3，USB 4和USB 3。
英特尔的改进清单Thunderbolt 4超过了Thunderbolt 3，USB 4和USB 3。
Thunderbolt 4也将支持最多具有四个Thunderbolt 4端口的扩展坞，并且在外围设备和计算机都连接到扩展坞时可以通过触摸键盘或鼠标唤醒计算机。
对于那些担心电缆问题的人，Thunderbolt 4将使长达2米的无源电缆能够以最高效率运行40Gbps连接。在安全方面，作为最低规范的一部分，需要增加针对物理直接内存访问(DMA)攻击的保护。
关于何时上市，英特尔将在2020年晚些时候推出Thunderbolt 4控制器8000系列，并在Tiger Lake处理器中对其进行支持，首批支持Thunderbolt 4的计算机和配件也有望在年底之前交付。 2020年。
考虑到苹果已从英特尔处理器转向苹果芯片，尽管人们怀疑苹果是否会在其未来的Mac中包括对Thunderbolt 4的支持，但苹果在7月证实将继续支持Thunderbolt技术。该公司在英特尔发布Thunderbolt 4规范后的一份声明中说：“我们仍然致力于Thunderbolt的未来，并将在Mac上支持Apple Silicon。”
这不能保证Thunderbolt 4会很快在Mac或MacBook中提供，但是它确实建议对该技术的支持将包括在将来的Apple产品中，尽管预计何时才能出现。
注意电缆
USB和Thunderbolt 3都使用USB Type-C连接已为想要获取电缆以将其设备连接在一起的消费者带来了一个问题。消费者可以假设工程之一将是完全足够为其他电缆，但AppleInsider网站已经反复解释，这是不正确的。
首先，虽然某些Thunderbolt 3电缆可以用作USB 3.1 Type-C电缆，但并不是每条Thunderbolt 3电缆都可以。相反，USB 3.1 Type-C电缆将永远不会用作Thunderbolt 3电缆。
Thunderbolt 3和USB 2.0 Type-C Apple充电电缆的集合
一组Thunderbolt 3和USB 2.0 Type-C Apple充电电缆-每个都有不同的性能特征。
的确，尽管现代控制器可能允许故障回复，这将使Thunderbolt 3外设能够以较低的速度在USB 3.2 Type-C电缆上运行，但并不能保证完全可以使用该功能。
使无源电缆和有源电缆的问题进一步复杂化。无源Thunderbolt 3电缆几乎始终与USB 3.1 Type-C外设完全兼容，但是在远距离处数据速率会降低，通常在两米长的距离内将Thunderbolt 3吞吐量降低至20Gbps。
有源电缆包括收发器，这些收发器可以调节通过电缆的数据，这可以使电缆运行更长的时间而不会造成相同的吞吐量损失。但是，此类有源电缆不太可能提供USB 3.1 Type-C兼容性。
电缆的通过功率甚至可能有所不同。尽管Thunderbolt 3和USB 3.2都可以提供高达100W的功率输出，但是任何给定的电缆可能都无法处理那么多的功率，并且只能低至15W。
因此，当您购买电缆时，请知道要购买什么。而且，在购买后，想出自己的方法来标记电缆，以便了解其特性，因为如上图所示，您将无法一目了然地分辨出什么。