通用硬件接口有哪些

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通用硬件接口有哪些

来源：baiyundou.net 日期：2024-09-24

作者：健圣

当我们在使用PC的过程中，难免要与U盘、读卡器、显示器、移动硬盘、氮化镓充电器等外设打交道，这时就需要主机拥有一个足够全能的接口。

2023年，大家在新买电脑时，无论是可以移动办公的笔记本，还是可以节约桌面空间的迷你电脑，最好都能首选标配雷电4，或是USB4接口的产品。

为什么？

因为这两个家伙属于接口中的【万金油】，可以接驳你所需要的几乎一切外设，它们的速度也达到了还在PC领域坚守的USB2.0接口的80多倍。

今天咱们就来聊聊接口中的【皇帝】，雷电和USB4的那些事儿。

简单来说，雷电是英特尔平台专享，当前最新标准是雷电4。而USB则是AMD锐龙平台的平替，我们可以将其视为雷电3的马甲。

需要注意的是，雷电其实并非物理接口，本质上它属于一种【计算机协议】，2009年由英特尔提出，随后苹果也参与了进来。

因为雷电只是一种协议，所以需要【寄生】在现有的物理接口之上。早期雷电1和雷电2接口都【投胎】成Mini DP的模样，从雷电3开始则改换门庭，赖在了更主流的USB-C（USB Type-C）接口身上。

需要注意的是，雷电3和雷电4一定是USB-C，但USB-C接口却不一定支持雷电4，想要加入对雷电4协议的支持，需要添加专用的雷电控制器芯片并加强线路的供电能力。

因此，哪怕从第10代酷睿开始，移动平台就已经原生集成了雷电控制器，但这个接口至今也没能在笔记本领域普及，原因就是还需要搭配Retimer信号增强器，反正就是需要厂商付出更多成本。

2019年，英特尔将雷电3协议规范【捐献】给了USB-IF组织，后者在其基础上制定了全新的USB4标准。于是，AMD平台也终于有机会体验到雷电接口的魔力了。

雷电接口之所以【高贵】，就是因为它一直都走在PC物理接口的最前沿，在向下兼容USB的基础上，选择PCI Express作为内部高速总线。同时还允许支持的外围设备以菊花链形式连接在一起，同时保持其原始速度。

USB3.0刚诞生没多久，还在向用户显摆自己5Gbps的传输速度（480MB/s）和5V/0.9A的供电能力时，同期的雷电1就已经有了2倍于USB3.0的速度（10Gbps），而且还融合了DP（DisplayPort）视频通信协议。

当时，一个长成Mini DP形态的接口就能同时满足高速数据传输以及DP、HDMI、DVI、VGA、RJ45、读卡器在内的诸多输入/输出功能，而且12W的输出功率也能为外围设备提供稳定的供电。同时，苹果将还取了一个更响亮的【雷雳】之名，而这也接口也曾一度是苹果Mac电脑有别于Windows阵营设备的核心卖点之一。

看到雷电1主打的数据传输、音视频输出和高功率供电的3大核心功能，大家是不是非常熟悉？

这不就是今天不少笔记本主打的【全功能USB-C】嘛。时至今日，这个全功能USB-C还没能在笔记本领域普及，人家10多年前的雷电就能凑齐这3大功能，不得不佩服英特尔和苹果的前瞻能力。

2013年诞生雷电2，将传输速率翻番到20Gbps，为其可以接驳外置显卡提升3D性能奠定了物理基础。2015年出现的雷电3，则将传输速率进一步翻番到40Gbps，改用了更具通用性的USB-C接口，同时还支持最高100W的USB PD充电功能，可以连接6K分辨率的显示器（后续优化慢慢支持到8K）。

需要注意的是，雷电3存在一个特殊的工作机制，在任何情况下都需要为DP信号预留至少18Gbps的可用带宽，而且具备剩余带宽的优先分配权。因此，雷电3实际可以用于传输数据的带宽最多只有22Gbps，远远达不到40Gbps的理论值。而这，也是通过它连接桌面显卡扩展坞存在3D性能缩水的主要原因——带宽不够。

此外，雷电3（包括后面的雷电4）除非在接驳同样支持雷电3协议的超高速移动固态硬盘时，才能实现超过20Gbps（2000MB/s）的传输速度。在接驳USB3.2 Gen2x2接口的移动固态硬盘时，先天就存在最高10Gbps（1000MB/s）的上限。

全新的雷电4，其实也只是雷电3的小幅优化版而已，主要的改进是必须可以同时支持2个4K显示器或1个8K显示器；理论最大的数据传输速率从22Gbps提升到了32Gbps；可以支持最长2米的数据线，1根线+扩展坞可扩展出3个雷电4接口，可一次连接更多设备等等。

简而言之，雷电4就是豪华版的雷电3，对一些技术细节提出了更苛刻要求，但在功能层面没有本质变化。因此，当AMD从锐龙6000平台开始便能加入对USB4接口的支持后，酷睿和锐龙平台在连接能力上终于站在了同一条起跑线上。

前面咱们已经说过了，USB4就是雷电3。当年雷电3还被细分为满速雷电和半速雷电，USB4也是如此，分为USB4 20和USB4 40，速度分别为20Gbps和40Gbps。不过，一般电脑厂商都比较【要脸】，要么不支持，要么就一定会配备满血的USB4 40。

需要注意的是，无论是最新的雷电4还是USB4，它们必然拥有40Gbps的理论最高传输速率，支持DP视频输出，但100W的PD充电功能却是可选项。

在轻薄本领域，只要有雷电4，那几乎就必然是全功能型，可以直接使用氮化镓充电器供电。但是，在游戏本领域，由于硬件功耗更高，雷电4所支持的100W供电根本就【喂不饱】，所以它们必然自带标准的AC电源插孔。既然如此，取消雷电4的PD充电功能问题不大，还能节约成本。

很多游戏本会选择让全功能USB-C支持PD充电，而放弃雷电4对它的支持

因此，你会发现，市面上只有少数高端游戏本，它们配备的雷电4和USB4才同时支持100W的PD充电，而这也是体现厂商诚意与技术实力的一个很好的宣传点。

同理，迷你电脑（包含台式机）由于长期固守电脑桌面，对移动性需求不高，所以绝大多数产品哪怕配备了雷电4或USB4，也大都不支持PD充电。

可能有同学会问了，现在不是有成本更低的【全功能USB-C】3.2Gen2吗？10Gbps数据传输、DP1.4视频输出和USB PD充电功能一个不少，也可以外接功能丰富的扩展坞。支不支持雷电4或USB4就不太重要了吧？

是的，如果你的电脑支持【全功能USB-C】，在一定程度上的确可以替代雷电或USB4。

但是，雷电4支持同时双4K或单8K输出，还能通过菊花链的形式接驳更多显示设备或外设。与此同时，由于雷电的带宽更高，在连接8K显示器的同时，还能进行不低于2000MB/s的数据传输能力（需搭配专用外设），可以确保与雷电扩展坞接驳的每一件外设都能正常或全速运行。

最关键的是，雷电4和USB4都能接驳外置显卡，虽然这类扩展坞的价格不便宜，桌面显卡的价格更贵，但至少可以让核显轻薄本或迷你电脑也有机会用上RTX 4090桌面独显，哪怕存在性能缩水，3D性能依旧可以带来质变。

此外，如果笔记本或迷你电脑升级到了全新的第13代酷睿平台，在搭配新一代Retimer信号增强器之后，还能支持下一代DP2.1视频输出，并将与非雷电4设备进行数据传输的速度上限，提升到了20Gbps，接驳同样的移动固态硬盘可以体验到2000MB/s的速度。

还是那句话，成年人的世界，本来就应该是【我可以不用，但你不能没有】。既然英特尔和AMD都已经在芯片层面原生集成雷电或USB4控制器了，PC厂商只需再投入一点点成本就能将这个接口中的皇帝搬回家，为什么就不能再努把劲儿呢？

因此，遇到品牌力相似，配置和价格差不多的电脑，我们有什么理由不优先选择配备雷电4或USB4接口的型号呢？

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