什么是USB Type-C？它将如何影响嵌入式计算的未来？

USB Type-C或USB-C是计划成为新USB标准的最新USB连接器；统一以前连接器的所有代和版本。下一代USB连接器具有许多关键功能，例如：改进的数据传输速度、替代模式、用户友好的界面、USB电源传输技术以及大多数主要科技公司的支持。

USB类型和USB代之间的差异

关于USB Type-C和所有USB代有很多误解。与M.2形状因子一样，许多人认为它已经支持NVMe，然而，M.2只是物理连接形状。M.2插槽有多种不同用途的密钥，并非所有M.2 SSD都使用NVMe。USB Type-C是USB技术的物理连接器。然而，USB一代决定了USB连接器提供的特性和功能。目前，USB Type-C支持两代USB，即USB 3.2 Gen 2和USB 4。与USB 3.2Gen 2的主要区别在于，它可以传输高达10 Gbps的数据，而USB 4的传输速度高达40 Gbps。

USB Type-C的主要功能

USB Type-C在一个简单的接口中提供了许多下一代功能。从数据传输速度的巨大改进到多功能替代模式，USB-C显示了其难以置信的优势，证明了其作为新标准的合理性。以下是对USB Type-C如何成为新的USB标准以及嵌入式行业如何开始将这项新技术纳入其系统的更详细的理解。

1.增强的数据传输和用户友好界面

最新USB 4代的USB Type-C数据传输速度高达40Gbps，而之前的USB 3.2 Gen 2上限为20Gbps。数据传输速度的提高极大地影响了各种行业，在这些行业中，数据传输速度可能是更快生产力的瓶颈。

多年来，USB-A因其独特的单向连接器定位而树立了一个令人沮丧的声誉。使用USB-C，您不再需要担心USB的哪一侧进入端口。其对称的椭圆形连接器头和插针配置允许全方位连接，这意味着插入端口的方向不再重要。尽管这意味着USB-C与USB-A不向后兼容，当我们过渡到新标准时，可以随时使用适配器。

2.新一代电力输送

USB Type-C具有称为USB power Delivery（USB PD）的增强型电源技术，使其具有无处不在的功能。这种即将标准化的连接器可以提供高达100W的功率，充电时间更快，并且能够为打印机等大型设备供电或充电。对于电池供电的物联网设备，USB Type-C提供可持续的5V电源。USB PD提供优化的电源管理，为各种设备提供更高效的充电或电源流。这可以防止过度充电，并与智能手表和无线耳机等低功耗设备兼容。

USB类型C提供的另一个关键特性是其灵活的电源方向，即双向电源技术。它利用双向电源方向，连接器可以发送和接收数据，也可以从连接器的两端输入和输出电源。下一代技术的一个主要例子是笔记本电脑上的USB Type-C端口。连接到笔记本电脑的USB Type-C电缆可以像任何传统USB一样传输数据，为笔记本电脑充电，使用笔记本电脑为手机充电，在手机和笔记本电脑之间传输数据，等等。此外，USB PD允许在某些配置下同时充电和视频显示。USB Type-C允许用户将单个端口用于多种用途，并为连接带来便利。

3.备用模式

USB Power Delivery还引入了Alternative Mode或AM。USB Type-C没有为每个专用信号配备多条电缆，而是利用AM将所有这些独立电缆统一到一个输入端。对于各种输出空间有限的设备，现在只需要一个USB Type-C端口和电缆即可连接到这些接口。除此之外，AM允许USB Type-C向后兼容其上一代专利产品Thunderbolt 3。这种专用连接器可以通过多种USB和非USB协议或接口传输数据、视频和音频，如：

显示端口

高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface）

移动高清链接（MHL）

虚拟链接

4.改进安全和保护

由于通过USB的恶意攻击增加，企业通常会禁用公司设备上的USB端口。USB Type-C身份验证程序保护主机系统免受可能受到硬件攻击的外来恶意USB连接的影响。此程序在交换任何电源或数据之前确认经认证的USB设备的真实性。

USB Type-C如何影响嵌入式计算的未来？

尽管USB-C在消费端不是一项全新的技术，但它已经慢慢融入嵌入式行业。USB-C所能提供的能力正在逐渐减少对USB-A和USB-B的速度和连接性需求。目前，具有USB 3.2 Gen 2的USB-C在不同的工业计算解决方案中提供。随着技术以指数级增长，需要处理的数据将更多。在嵌入式应用程序中，如机器视觉和其他人工智能操作，工业计算机需要从物联网设备和传感器获取大量数据。USB-C有潜力以令人难以置信的速度将这些海量数据发送到工业计算机，并将新一代USB技术推向边缘。这种革命性的USB类型将提高AI应用程序实时数据分析和决策的有效性。

此外，与其他USB类型相比，USB Type-C的体系结构更纤细、更小。嵌入式系统，如SFF（小型）PC和SBC（单板计算机），在空间受限的应用中提供所需的处理能力。由于这些限制因素和对更大计算的更高要求，USB Type-C可以缓解这些限制。它是一种薄薄的椭圆形连接器，具有用户友好的特性，如可逆配对、互操作电源角色和通用连接，使系统集成商和OEM设计师在开发系统时具有更好的灵活性。随着USB 4技术的日益普及，我们可以期待超紧凑外形计算解决方案的更高性能和功能。

什么样的嵌入式和工业应用程序可以利用USB Type-C？

USB Type-C现在和将来都将用于几乎所有的工业应用领域，因为它提供了比USB-A和前几代USB更强大的功能。通过单个USB电缆显示和传输数据的能力消除了对大量电缆的需求。仅此功能还为系统集成商和OEM设计师的项目提供了更多端口。

USB技术的关键应用：工业自动化，医学成像，自动驾驶汽车和ADAS，安全和监控，数字标牌，智能零售、建筑、制造和农业等。