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USB 命名混乱救命表：从 1.1 到 120Gbps

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为什么需要这张表

USB 的命名乱到什么程度？看几个常踩的坑：

  • 同一个速率，三个商标名：USB 3.0、USB 3.1 Gen 1、USB 3.2 Gen 1 是完全同一个东西（5 Gbps）。你在淘宝看到三种叫法只是上架时机不同。
  • "SuperSpeed" 比 "SuperSpeedPlus" 慢一倍：听起来就差一个 Plus，实际上一个 5 Gbps 一个 10 Gbps。
  • USB 3.2 Gen 2 和 USB 3.2 Gen 2x2 不是一回事：后者是双 lane，速率翻倍到 20 Gbps。x2 这个后缀很多店铺不会写。
  • USB4 也不是只有一种：有 USB4 20Gbps 和 USB4 40Gbps 两个档位，盒子上不写清楚就只能赌。
  • USB4 不等于 Thunderbolt 4，也不等于 USB-C：USB-C 只是物理接口，Thunderbolt 是 Intel 的超集协议，USB4 是 USB-IF 的协议——三者经常被混着叫。

下面这张表就是用来在买线、选 dock、判断 NAS / 移动硬盘盒接口时一眼对上号的。

营销名 vs 技术名

营销名（Marketing Name） 等价别名（Also Known As） 信号速率 理论带宽 线芯 线长上限
USB 1.1 Full Speed 12 Mbps 1.5 MiB/s 4 4 m
USB 2.0 Hi-Speed 480 Mbps 60 MiB/s 4 4 m
SuperSpeed USB 5Gbps USB 3.0
USB 3.1
USB 3.2
USB 3.1 Gen 1
USB 3.2 Gen 1		 5 000 Mbps 625 MiB/s 8 3 m
SuperSpeedPlus USB 10Gbps USB 3.1
USB 3.2
USB 3.1 Gen 2
USB 3.2 Gen 2		 10 000 Mbps 1 250 MiB/s 8 2 m
SuperSpeedPlus USB 20Gbps USB 3.2
USB 3.2 Gen 2x2		 20 000 Mbps 2 500 MiB/s 12 1 m
USB4 20Gbps USB4 Gen 2×2
USB4		 20 000 Mbps 2 500 MiB/s 12 0.8 m
USB4 40Gbps USB4 Gen 3×2
USB4		 40 000 Mbps 5 000 MiB/s 12 0.8 m
USB 80Gbps
2026 补充		 USB4 v2.0
USB4 Gen 4×2
Thunderbolt 5（超集）		 80 000 Mbps 10 000 MiB/s 12 1 m（被动）
USB 120Gbps
2026 补充 / 非对称		 USB4 v2.0 Asymmetric
Thunderbolt 5 Bandwidth Boost		 120/40 Gbps 15 000 / 5 000 MiB/s 12 1 m（被动）

看表姿势：买线、买盒子的时候，先把店家写的字串去 "Also Known As" 这一列里搜，落到哪一行就是哪一行的速率。不要被 "SuperSpeed"、"USB 3.2"、"USB4" 这种笼统说法骗——它们对应着多个不同档位。

Gen 命名约定：A x B 是什么意思

USB-IF 后来给 3.x 和 USB4 加的 Gen A x B 后缀，含义其实很规整：

USB Gen A x B

A = 第几代信号（决定每个 lane 的速率）
B = 用了几条 lane（双工对数）

下面这张表把 3.2 / USB4 各代乘开后的实际速率算清楚：

名称 单 lane 信号 总信号速率a 编码 去编码后b 理论带宽b 真实顺序读c
USB 3.2 Gen 1x1 5 000 Mbps 5 000 Mbps 8b/10b 4 000 Mbps 500 MiB/s ~400 MiB/s
USB 3.2 Gen 1x2 5 000 Mbps 10 000 Mbps 8b/10b 8 000 Mbps 1 000 MiB/s ~800 MiB/s
USB 3.2 Gen 2x1 10 000 Mbps 10 000 Mbps 128b/132b 9 696 Mbps 1 212 MiB/s ~780 MiB/s
USB 3.2 Gen 2x2 10 000 Mbps 20 000 Mbps 128b/132b 19 392 Mbps 2 424 MiB/s ~1 600 MiB/s
USB4 Gen 2x2 10 000 Mbps 20 000 Mbps 128b/132b 19 392 Mbps 2 424 MiB/s ~1 600 MiB/s
USB4 Gen 3x2 20 000 Mbps 40 000 Mbps 128b/132b 38 787 Mbps 4 848 MiB/s ~2 700 MiB/s
USB4 Gen 4x2
v2.0 / 2026 补充		 40 000 Mbps（PAM3） 80 000 Mbps 64b/66b 77 575 Mbps 9 696 MiB/s ~6 000 MiB/s

注：多 lane 系统在发端做 lane striping，在收端做 lane bonding，用户看到的就是一个连续 stream。
a 厂商盒子上印的就是这一栏。
b 减掉编码开销后的有效速率。8b/10b 损失 20%，128b/132b 损失约 3%，64b/66b 损失约 3%。
c 实测顺序读速率（要扣掉协议层、文件系统、SSD 主控本身的瓶颈）。

理解了 Gen A x B 之后，再回头看商标名就清晰多了：所谓 "SuperSpeedPlus 20Gbps" 其实就是 Gen 2 信号 × 2 lane；所谓 "USB4 40Gbps" 其实就是 Gen 3 信号 × 2 lane。这套约定唯一的问题是 USB-IF 自己又不在卖品名里写 Gen N×M，反而强推 "USB 80Gbps" 这种以速率为名的新商标——表里第一栏就是这么来的。

线材：4 / 8 / 12 芯

USB 物理线最常见三档：

  • 4 芯：PWR、GND、D+、D-。一对差分信号，半双工一条 lane。
  • 8 芯：4 芯的基础上加 RX+/RX-、TX+/TX-。两条 lane，一上一下，全双工。
  • 12 芯：8 芯的基础上再加一组 RX2+/RX2-、TX2+/TX2-。四条 lane（两上两下），全双工。

一个 USB lane = 一对 ± 差分线。所以 4 芯 = 1 个半双工 lane，8 芯 = 2 个 lane，12 芯 = 4 个 lane。USB 3.2 Gen 2x2、USB4、USB4 v2.0 这些 "x2" 的标准都是要 12 芯线才能跑满的。

USB-A / USB-B 接口（4 芯 / 8 芯）

Type-A 4-wires Type-A 8-wires Type-B 4-wires Type-B 8-wires

8 芯版本的 Type-A 蓝色塑料舌片就是 USB 3.x 的标志——多出来的 5 个针脚塞在原来 4 个的下方/后方。USB-B 8 芯版本（也叫 USB 3.0 Type-B）则是直接在原本梯形上又叠了一块，所以看起来像一个驼背的小房子。

USB-C 接口（12 芯）

只有 USB-C 有足够的引脚数支撑两个完整 lane。

  • CC1 / CC2：Configuration Channel。两端用来识别谁是 DFP（Downstream Facing Port，主机一侧）、谁是 UFP（Upstream Facing Port，设备一侧），同时也用来协商供电档位、切到 Alt Mode（DisplayPort、Thunderbolt、HDMI 等）。
  • SBU1 / SBU2：Sideband Use。用作 DisplayPort 的 AUX 通道、热插拔检测（HPD）等辅助信号。

USB-C 真正强大的地方是这两组针脚——没有它们，USB 就是个纯数据口；有了它们，一根 C 线可以同时跑数据、视频、PD 供电，并且正反盲插。

充电规格 / PD 档位

规范 最大电压 最大电流 最大功率
USB 2.0 5 V 500 mA 2.5 W
USB 3.0 / 3.1 5 V 900 mA 4.5 W
USB Battery Charging (BC) 1.2 5 V 1.5 A 7.5 W
USB-C Current Mode（非 PD） 5 V 3 A 15 W
USB-C / Power Delivery（PD 1/2） 20 V 5 A 100 W
USB-C PD 3.1 EPR（Extended Power Range） 48 V 5 A 240 W

要拉满 240 W，必须是支持 EPR 的线（线身上一般直接印 EPR 240W），并且两端 charger / 设备都支持 PD 3.1。普通 100 W 线直接插上去只会握手到 100 W 档位。

2026.04 补充：USB 80Gbps 已经量产

原文写于 2022 年，那会儿的天花板就是 USB4 40Gbps。到 2026.04，新的 USB4 v2.0（USB-IF 现在统一叫 "USB 80Gbps"）已经过了 spec → silicon → 整机三道关，能在零售店里买到。

技术上和老 USB4 的关键差别：

  • PAM3 信号：每个 symbol 不再是 0/1 两态，而是 -1/0/+1 三态（每 symbol 携带 ~1.58 bit）。这是单 lane 速率从 20 Gbps 翻到 40 Gbps 的核心。
  • 编码换成 64b/66b：开销从 ~3% 略降。
  • 对称模式 80 Gbps：4 lane × 40 Gbps = 160 Gbit 信号，扣编码后约 ~9 700 MiB/s 理论值；实测顺序读目前在 6 GB/s 左右（被 NVMe 主控和 PCIe 拓扑限制住）。
  • 非对称模式 120 / 40 Gbps：3 lane 走一个方向、1 lane 走反方向。专门给 8K 显示、外置 GPU 这种"大头朝外"的场景。USB-IF 称这个档为 "USB 120Gbps"，Intel 在 Thunderbolt 5 里叫 "Bandwidth Boost"——同一回事。
  • 接口仍然是 USB-C，引脚数还是 12。线长上限稍微放宽到 1 m（被动铜线）；超过 1 m 一般要 active 线。

参考

  • 原文：Fabien Sanglard — USB Cheat Sheet（2022-05）
  • 规范文档（USB-IF 官方下载）：USB Document Library
  • USB 1.0（1996-01）/ USB 1.1（1998-09）/ USB 2.0（2000-04）
  • USB 3.0（2008-11）/ USB 3.1（2013-07）/ USB 3.2（2017-09）
  • USB4 v1.0（2019-08）/ USB4 v2.0（2022-10）
  • USB Power Delivery 3.1 EPR：USB-IF PD Spec
  • Thunderbolt 5 / Intel Barlow Ridge 控制器公开材料：Intel Newsroom

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