USB 3.2規格正式宣布，以Type-C端子搭雙通道模式讓速度倍增至20Gbps

日前USB開發者論壇（USB Implementers Forum）正式宣布USB 3.2的規格，除了將傳輸速度從10Gbps倍增至20Gbps，也建議各裝置統一採用Type-C型式端子為主。此外USB 3.2也能向下相容於較舊的規範，無論是將USB 3.2裝置插入舊端子，或是將舊裝置插入USB 3.2端子，仍能以較低的速度正常運作。

簡單方便統一天下

USB的開發理念就是希望能提供對使用者親合的操作方式，讓外接裝置能夠輕鬆連接至電腦，並發揮隨插即用的功效。由於USB能夠支援各種不同類型的裝置，一改先前各裝置採用不同規格端子的麻煩，所以很快地取代了各種傳統端子，成為電腦上最主要的連接端子。

隨著時間的推進，USB不但成為如印表機、攝影機等裝置連接至電腦的方式，許多行動裝置也採用USB連接鍵盤、滑鼠，甚至汽車、電視、機上盒等裝置也都採用USB，甚至是自動化工業等非傳統應用情境，也能見得到USB的蹤影。

USB除了能傳輸資料之外，還能用於傳輸電力，這對許多耗電量較低的小型裝置來說相當方便，使用者只需連接單一纜線，就能滿足裝置運作的需求，省下不少麻煩。至於後期甚至發展出Power Delivery規範，讓傳輸功率可以高達100W，連筆記型電腦的充電都可透過USB達成。

速度不斷攀升

起初在USB 1.0規範中，USB具有12Mbps與1.5Mbps等2種不同速度，但是隨著電腦的效能越來越高，能夠處理的資料量也不斷上升，同時儲存設備的單位價格也持續下降，所以進出電腦的檔案也就越來越大。於是USB開發者論壇便在2000年推出USB 2.0時，將傳輸速度制定為480Mbps，並不忘維持支援舊版USB的相容性。

在2006年時，2件重大的因素促成USB規範再次升級，首先是硬碟的資料傳輸速度可以超越100MB/s，已經超過USB 2.0實際使用約32MB/s的速度，再者傳輸資料的容量也越來越龐大，因此USB 3.0便將傳輸速度一舉提升到5Gbps，而且同樣維持向下相容的特性。

到了2013年，使用者對容量更大、速度更快的儲存設備的需求依然持需發展，例如更高解析度的高畫質影片，以及為筆電設計的USB擴充底座等產品，促成了USB 3.1將速度再次提高，藉由將資料傳輸率加被的方式，讓傳輸速度來到10Gbps。

而在最新推出的USB 3.2規範中，則是活用日漸普及的Type-C型式端子，透過內部成對的腳位與線芯，達到雙通道運作的效果，將資料傳輸速度翻倍至20Gbps。

Type-C正反都可插

在討論USB 3.2之前，我們要稍為複習一下USB發展的另一個趨勢，就是主、客端都逐漸轉為採用不具方向性的Type-C端子。

在USB 2.0與先前規範中，主控端（通常是電腦）的連接端子採用Type-A型式，而裝置端（如外接裝置）則有Type-B、Mini Type-B、Micro Type-B等不同尺寸的型式，其內部主要具有4條內芯，分別為負責傳輸資料的D+、D-，以及傳輸電源的Vbus與接地端Gnd。

USB 3.0則保留USB 2.0原有的4條內芯，並加入SSRX+、SSRX-、SSTX+、SSTX-等高速資料傳輸通道，以及額外Gnd_Drain接地端（用於降低雜訊干擾）等5條內芯。在端子型式方面，主控端採用USB 3.0 Type-A型式，它將傳統Type-A的4個接點放至於原本位置，並將其餘5個接點放置於後方，因此插入USB 2.0裝置的時候，能夠直接連通原本的D+、D-、Vbus、Gnd等腳位，達到向下相容的目的，而裝置端則採USB 3.0 Type-B、USB 3.0 Mini Type-B等型式。

至於2014年8月完成的Type-C規範，則一改上述設計，不分主控端、裝置端皆統一採用Type-C型式，端子本身也沒有方向性，正反雙面都能插入並正常運作，不再需要分辨線材主客方與端子正反向，使用起來更加方便。

Type-C端子的匯流排可以分為12組、共24支成對腳位，如A1、B1是同樣的定義，但是分別為於左上與右下的位置，A2、B2……A12、B12等腳位則依序排列，讓定義相同的角位呈線點對稱的布局。

所以當正向插入的時候，A1腳位就會出現在左上位置，然後向右依序為A2、A3……A12，若反向插入的話，從左上開始的腳位順序就會成為B1、B2……B12。所以無論是正向或反向插入，1號腳位都能連接到A1或是B1的其中1組，其他腳位依此類推，也都可以連接到正確的位置，因此能達到無方向性的效果。

USB 3.2以最小改變達成最大效益

USB 3.2的規格於2017年6月時由USB 3.0推廣組織（USB 3.0 Promoter Group）提出，並於2017年9月25日正式由USB開發者論壇發表。根據USB開發者論壇提供的規格資料，USB 3.2的特性為可使用現有的Type-C纜線進行雙通道模式運作，並延用現有的SuperSpeed USB物理層資料傳輸率與編碼方式，以期能夠在變動最少的前提下，達到提升傳輸效能，以及無縫銜接單通道、雙通道模式的成效。

根據USB開發者論壇提供的USB 3.2規格書提到，USB 3.2的開發目標除了提供頻寬成長之外，也希望能延續使用者過去的習慣，並提供「無痛升級」的體驗，其各項設計關鍵要素如下：

USB 3.2設計關鍵要素

1. 維持USB「智慧主控端、簡單裝置端」的模式。

2. 在現有USB基礎架構上提升效能。現今USB設備以相當普及，其中很大比重的成功因素就是穩定的軟體介面、驅動程式開發容易、通用標準驅動程式（如人機介面裝置、大量儲存設備、音效等等），因此在提升傳輸速度的時候，需維持這些基礎架構以確保現有裝置的相容性。

3. 提升電源管理效率。除了節省運作中裝置傳輸資料所需消耗的電力之外，還能透過更多元的電源管理模式節省閒置中裝置的耗電量。

4. 簡單易用。這永遠是USB的核心目標。

5. 節省花費。目前仍有不少電腦與裝置只支援USB 2.0的連接能力，因此提供向下相容是非常重要的考量。無論電腦與裝置是支援哪一世代的USB規範，都能在較低的速度下彼此相容，Type-A的主控端都能搭配Type-A裝置使用，而Type-C裝置也能透過轉接線材連接至Type-A主控端。

6. 在不改變作業系統的前提下，讓主控端控制器能享有USB 3.2的高速傳輸效能。

以雙通道提升效能

USB 3.2提升傳輸速度的方式相當有趣，並非如從USB 3.1 Gen1過渡到USB 3.1 Gen2時，以提升資料傳輸率的方式達成，而是透過Type-C端子的特性，以雙通道的模式運作。

Type-C端子具有2組高速資料傳輸通道，在USB 3.1的規範下，功能在於讓端子能夠正、反向插入。而在USB 3.2規範中，則會讓2組通道同時運作並傳輸不同資料，如此一來便能資料吞吐能力就能提升2倍，讓傳輸速度從10Gbps提高至20Gbps。

這種做法讓既有的USB 3.1 Type-C纜線，也能支援USB 3.2的雙通道模式，只要主控端與裝置端都支援USB 3.2，就能享有20Gbps的傳輸速度。但是如果其中1端為USB 2.0、USB 3.1 Gen1、USB 3.1 Gen2，或是透過轉接器將Type-C端子轉換為Type-A端子的話，雖然會失去高速傳輸的優勢，但是裝置仍可在較低的速度下正常運作。

由此可知，USB 3.2規範雖然能帶來更高速的傳輸能力，但也需要各方裝置的配合與支援，使用者或許還需要等待一段時間，讓支援USB 3.2的電腦與周邊裝置普及之後，才能享高速傳輸的方便。