为什么电子设备有这么多不同的接口？| 柴知道

策划小卡于三年前斥巨资购入了这台 15 吋顶配版苹果 MacBook Pro 笔记本电脑，因为它简洁、优雅、高贵。

这是他实际使用时的样子：一个扩展坞，N 根不同的转接线，分别连接鼠标、键盘、显示器、网线、移动硬盘、手机、手机和手机等一堆设备。

为什么电子设备有这么多不同的接口？用一种接口统一一切不香吗？

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当我们在谈论「接口」时，实际上是在同时谈论两个概念：「接口介面」和「接口协议」。

 

接口介面就是接口的外观，比如它的形状、长宽、有几根针脚等。

 

接口介面过多的主要原因，是我们的需求太过复杂。首先不同的使用场景，对接口介面机械性能要求不一样。

 

比如常见的网线接口叫 RJ45 ，它不需要经常插拔，但对稳定性要求很高，所以设置了防脱落的「小舌头」，要求的插拔次数仅为 750 次。

而 U 盘等设备常用的 USB-A 接口插拔频繁得多，所以电脑上普通的 USB 接口插拔次数要做到 1500–5000 次，手机上的 UBS-C 接口要做到 10000 次以上。

设备体积大小是影响接口介面的另一个重要原因。

 

传统的 USB-A 接口主要用在电脑上，尺寸比较大；但手机结构紧凑，于是人们又开发了 Micro USB 等接口，专门用在手机等移动设备上。

当然，许多组织或公司设计、推广新接口背后，也有利益的考量。

 

比如中老年朋友们应该记得，主流品牌的手机在早年都有自行设计的充电接口，充电器不能通用，这就是让自己的利益最大化，阻止用户投入友商的怀抱。

 

那么，如果有一个设计足够优秀、能满足所有使用场景的接口介面呢？

 

2014年8月，USB 标准化组织发布了如今常见的 USB Type-C 接口，它小巧玲珑，可以正反方向随意插入，同时支持充电、显示、数据传输等各种功能。它能一统天下吗？

 

很遗憾，还不行。这就涉及到另一个概念，「接口协议」了。

 

只要接口介面吻合，公头和母头就能插入相连。而插入之后能做些什么，就要由接口协议来决定了。

 

接口协议就是这些接口遵循的一套通信规范。当设备插入电脑，针脚相连，二者就会根据各自的协议，约定以某个速度来传输数据，或以某个功率来充电。如果设备之间的协议完全相同，那一切就畅通无阻。

 

但问题是，哪怕同一个接口，支持的协议也经常不同。

 

比如这款电脑的 USB-C 接口支持高级的雷电 3 协议，理论传输速度高达 40Gbps，传一部 40GB 的蓝光电影只需要几秒钟；

 

但即便你卖肾买了它，也可能从没享受过这种尊贵的体验，因为你的数据线或者另一台设备的 USB-C 接口，很可能只支持 USB 3.1 协议，所以传这部电影，你还是需要花费将近半分钟。

这已经算好的了。如果其中一台设备只支持 USB 2.0 协议，那么你就需要花费将近半小时。

更惨的是，协议不兼容还有可能让设备之间根本无法交流。比如这台电脑理论上只需要一根数据线就能和同样带 USB-C 接口的显示器连接，同时实现充电和显示输出的功能。

但当你用这根数据线连入两台设备时，会发现屏幕上漆黑一片，因为这根线根本就不支持显示输出功能。

也就是说，一个接口的形状，和它背后所遵循的协议，可以完全没有任何关系。就算两个接口外观完全一样，在本质上也可以是两码事，它们的功能不同，不能互相替代。

那么，为什么不干脆让所有的接口都支持最高级的协议呢？

因为成本太高，你又太穷：一根支持雷电 3 协议的 USB-C 数据线可以卖到 500 元，但如果你只需要最基础的充电功能，买一根只支持 USB 2.0 协议的 22 块钱普通产品也能用。

更复杂的是，有些厂商还会「魔改」接口介面和协议，实现一些特殊的功能。

比如根据协议，传统的 USB-A 接口通常只有 7.5W 的充电功率，充满一台 4000 毫安时的手机需要三个多小时。于是有些手机厂商就给它外加了充电针脚，定制充电线缆，实现快充功能。

只是很少有人提到，只要换个充电头或数据线，你的快充功能就废了。

所有这些因素，都决定了你只能同时带着一大堆不同的接口和数据线出门。 

当然，仍有组织在为「同一个世界 同一个接口」的愿望努力：2019 年 8 月，USB 标准化组织发布了 USB 4 协议，试图用一个协议一统江湖；2020 年 1 月，欧盟通过决议，将立法统一手机充电接口。

而普通人的想法就朴实得多，比如策划小卡的卑微愿望：只是想让自己用两颗肾换来的苹果电脑和手机，能连在一起充个电而已。