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常见电脑接口

通用接口​

USB (Universal Serial Bus)​

版本采纳年份传输速度
版本号原名市场名
USB 1.0Low-Speed & Full-SpeedBasic-Speed19961.5 Mbit/s & 12 Mbit/s
USB 1.11998
USB 2.0High-Speed2000480 Mbit/s
USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 / USB 3.2 Gen 1SuperSpeed (SS)USB 5Gbps20085 Gbit/s
USB 3.1 / USB 3.1 Gen 2 / USB 3.2 Gen 2SuperSpeed+ (SS+)USB 10Gbps201310 Gbit/s
USB 3.2 / USB 3.2 Gen 2×2SuperSpeed USB 20GbpsUSB 20Gbps201720 Gbit/s
USB4USB 40Gbps201940 Gbit/s
USB4 2.0USB 80Gbps202280 Gbit/s

USB 的连接器（connector）最初分为 Type-A（Standard-A）、Type-B（Standard-B） 两种，分别用于主机（host）和外部设备（peripheral device）。之后为了适配移动设备推出了小型的 Mini-USB（Mini-A、Mini-B、Mini-AB）以及后续更小型的 Micro-USB（Micro-A、Micro-B、Micro-AB）。

Type-C（USB-C）作为最新的连接器标准，不再局限于 USB，也被 DisplayPort 和 Thunderbolt 等接口采用。它支持正反插，并且可以传输更高的功率和数据速率。

双通道模式

从 USB 3.2 Gen 2×2 开始在 Type-C 接口上支持双通道模式（因此标注为 ×2），传输速度翻倍。Type-A 和 Type-B 接口仍旧不支持双通道。

USB 2.0 vs. USB 3.x
USB 2.0USB 3.x
接口颜色黑色蓝色
适用设备键盘、鼠标、耳机、打印机、网络摄像头外置硬盘、高清摄像头
通信方式半双工全双工

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)​

版本年份

Line code

每通道传输率 (GT/s)吞吐量 (GB/s)
×1×2×4×8×16
1.02003

NRZ

8b/10b2.50.250.5124
2.020075.00.51248
3.02010128b/130b8.00.9851.9693.9387.87715.754
4.0201716.01.9693.9387.87715.75431.508
5.0201932.03.9387.87715.75431.50863.015
6.02022PAM-4

FEC

1b/1b
242B/256B FLIT		64.07.56315.12530.2560.5121
7.02025128.015.12530.2560.5121242
8.02028（计划）256.030.2560.5121242484
说明
  • 传输率指的是编码后的串行比特率；2.5 GT/s 意味着 2.5 Gbit/s 的串行数据传输速率。
  • 吞吐量表示可用带宽（即仅包括有效载荷，不包括 8b/10b、128b/130b 或 242B/256B 编码的额外开销）。PCIe 1.0 每通道 2.5 GT/s 的传输率意味着 2.5 Gbit/s 的串行比特率，应用 8b/10b 编码（每 10 个 bit 只有 8 个有效数据）后，等同于 2.0 Gbit/s = 0.25 GB/s 的有效吞吐量。

PCIe 链接可以有 1 到 16 条通道（lane）。在多通道链接中，数据包会在各通道间交错传输，峰值数据吞吐量与链接宽度成正比。通道数在设备初始化时自动协商，并且可以被任意一端限制。例如，一个单通道 PCIe (×1) 卡可以插入多通道插槽 (×4、×8 等)，并在初始化周期自动协商出双方支持的最高通道数。链接可以动态地降级以使用更少的通道，从而在存在损坏或不可靠通道的情况下提供容错能力。PCIe 标准定义了 ×1、×2、×4、×8 和 ×16 的链接宽度。

一般来说，显卡使用 ×16，固态硬盘（SSD）使用 ×4，其他扩展卡（网卡、声卡等）使用 ×1。

Thunderbolt​

Thunderbolt（苹果中国译为“雷雳”）接口是 Intel 与 Apple 公司合作研发的一种多用途高速传输接口，结合 PCI Express (PCIe) 和 DisplayPort (DP) 通信协议，能同时传输数据、视频、音频，并提供电力，主要在苹果电脑上使用。

版本代号年份带宽连接器PCIe 版本DP 版本USB 版本
Thunderbolt 1Light Peak201110 Gbit/sMini DisplayPort2.01.1a
Thunderbolt 2Falcon Ridge201320 Gbit/s1.2
Thunderbolt 3Alpine Ridge201540 Gbit/sUSB-C3.0USB 3.1 Gen 2
Titan Ridge20181.4
Thunderbolt 4Goshen Ridge20202.0USB4
Thunderbolt 5Barlow Ridge202480 Gbit/s4.02.1

硬盘接口​

SATA (Serial AT Attachment)​

SATA 主要用于连接主板与机械硬盘（HDD）、光驱等大容量存储设备。

版本年份传输速率Line code可用带宽
SATA 1.020031.5 Gbit/s8b/10b150 MB/s
SATA 2.020043 Gbit/s300 MB/s
SATA 3.020096 Gbit/s600 MB/s
SATA Express201316 Gbit/s128b/130b1969 MB/s
换算说明

例如 SATA 1.0 1.5 Gbit/s 的原始传输速率，应用 8b/10b 编码（每 10 个 bit 只有 8 个有效数据）后，等同于 1.2 Gbit/s = 0.15 GB/s = 150 MB/s 的可用带宽。

M.2​

M.2 目前主要用于连接主板与固态硬盘（SSD），也可用于无线网卡、蓝牙等设备。

M.2 连接器可以提供多种接口选项，包括最多四条 PCI Express 通道，以及 SATA 3.0 和 USB 3.0。受支持的接口取决于设备和主机的实现。M.2 模块和插槽使用不同的“防呆键位”来表示支持的接口，并防止不兼容的安装。

防呆键位

M.2 模块的 PCB 板在短边一侧提供 75 个点位的连接器，根据模块类型，部分针位被去除（最多剩下 67 针）以呈现一个或多个防呆键位。

M.2 固态硬盘模块使用的“防呆键位”主要是 M 键（支持最多 ×4 PCIe 通道）和 B 键（支持最多 ×2 PCIe 通道和 SATA 3.0）。有些模块同时具有 B 和 M 键，支持更广泛的主机接口。

M.2 标准允许模块宽度为 12、16、22 和 30 mm，长度为 16、26、30、38、42、60、80 和 110 mm。最初上市的 M.2 扩展卡宽度为 22 mm，长度有 30、42、60、80 和 110 mm。尺寸标识通常以宽度和长度的组合来表示，例如 2280，表示宽度为 22 mm，长度为 80 mm。这是 M.2 固态硬盘模块最常见的尺寸。

显示器接口​

接口图片诞生年份信号类型是否支持音频适用设备
VGA
VGA 插头
1987模拟否显示器、投影仪
DVI
DVI (Single Link) 插头
1999数字
HDMI
HDMI 插头
2002是家庭影院、显示器、投影仪
DisplayPort
DisplayPort 和 Mini DisplayPort 插头
2006
tip

VGA (Video Graphics Array) 和 DVI (Digital Visual Interface) 接口已经逐渐被淘汰，现代设备主要使用 HDMI 和 DisplayPort 接口。

HDMI (High-Definition Multimedia Interface)​

信号 (Signal) 规格​

版本发布时间最大传输比特率 (Gbit/s)编码效率最大传输数据速率 (Gbit/s)需要线缆规格
1.0–1.2a
  1. 2002年12月 (1.0)
  2. 2004年5月 (1.1)
  3. 2005年8月 (1.2)
  4. 2005年12月 (1.2a)
4.9580%3.96High speed
1.3–1.3a
  1. 2006年6月 (1.3)
  2. 2006年11月 (1.3a)
10.28.16
1.4–1.4b
  1. 2009年6月 (1.4)
  2. 2010年3月 (1.4a)
  3. 2011年10月 (1.4b)
2.0–2.0b
  1. 2013年9月 (2.0)
  2. 2015年4月 (2.0a)
  3. 2016年3月 (2.0b)
18.014.4Premium high speed
2.1–2.1b
  1. 2017年11月 (2.1)
  2. 2022年2月 (2.1a)
  3. 2023年8月 (2.1b)
48.088.8%42.0Ultra high speed
2.22025年6月96.084.0Ultra96
附加功能
  • HDMI 1.4 新增百兆以太网通道（HEC），允许在支持 HEC 的设备间通过 HDMI 线缆共享互联网连接。
  • HDMI 1.4 新增音频回传通道（ARC），允许通过 HDMI 线缆将音频信号从显示设备（如电视）回传到音频设备（如 AV 功放接收机或音响）。
  • HDMI 2.1 新增增强型音频回传通道（eARC），支持更高质量的音频格式，如杜比全景声（Dolby Atmos）和 DTS:X。

线缆 (Cable) 规格​

认证名称保证传输比特率 (Gbit/s)
Standard HDMI Cable / Standard HDMI Cable with Ethernet2.2275
High Speed HDMI Cable / High Speed HDMI Cable with Ethernet10.2

Premium High Speed HDMI Cable / Premium High Speed HDMI Cable with Ethernet

18.0
Ultra High Speed HDMI Cable48.0
Ultra96 HDMI Cable96.0

连接器 (Connector) 规格​

类型定义于 HDMI 版本
Type A (Standard)HDMI 1.0
Type B (Dual-link)
Type C (Mini)HDMI 1.3
Type D (Micro)HDMI 1.4
Type E (Automotive)
HDMI 的各种连接器

DisplayPort (DP)​

信号 (Signal) 规格​

版本发布时间最大传输比特率 (Gbit/s)编码最大传输数据速率 (Gbit/s)新增传输模式
1.0–1.1a
  1. 2006年5月 (1.0)
  2. 2007年3月 (1.1)
  3. 2008年1月 (1.1a)
10.808b/10b8.64
  • RBR
  • HBR
1.2–1.2a
  1. 2010年1月 (1.2)
  2. 2012年5月 (1.2a)
21.6017.28HBR2
1.32014年9月32.4025.92HBR3
1.4–1.4a
  1. 2016年3月 (1.4)
  2. 2018年4月 (1.4a)
2.0–2.1a
  1. 2019年6月 (2.0)
  2. 2022年10月 (2.1)
  3. 2024年1月 (2.1a)
80.00128b/132b77.37
  • UHBR 10
  • UHBR 13.5
  • UHBR 20

线缆 (Cable) 认证​

所有 DisplayPort 线缆均与所有 DisplayPort 设备兼容，无论设备的版本或线缆认证级别如何。但是，不同的线缆能支持的传输速度有所不同。根据其带宽从小到大，DisplayPort 划分了七档不同的传输模式（RBR、HBR、HBR2、HBR3、UHBR 10、UHBR 13.5、UHBR 20）。线缆可以根据其支持的最高带宽档位向 VESA 申请认证，认证结果分为五档：Standard、DP8K、DP40、DP54、DP80。

传输模式传输比特率 (Gbit/s)线缆认证最低要求
RBR (Reduced Bit Rate)6.48Standard VESA-certified DisplayPort cable
HBR (High Bit Rate)10.80
HBR2 (High Bit Rate 2)21.60
HBR3 (High Bit Rate 3)32.40DP8K DisplayPort cable
UHBR10 (Ultra High Bit Rate 10)40.00DP40 cable
UHBR13.5 (Ultra High Bit Rate 13.5)54.00DP54 cable
UHBR20 (Ultra High Bit Rate 20)80.00DP80 cable

连接器 (Connector) 规格​

DisplayPort 线缆和端口有“full-size”或“mini”两种连接器。它们仅在物理形状上有所不同，功能和性能都完全相同。

类型定义于 DisplayPort 版本
full-sizeDisplayPort 1.0
miniDisplayPort 1.2
DisplayPort 和 Mini DisplayPort 插头

参考​