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深度解剖:Lightning (蘋果)和 USB Type-C 設(shè)計(jì)上各有什么優(yōu)劣?!

日期:2016-09-14


1、2012年,蘋果發(fā)布iPhone的同時(shí)發(fā)布了lightning接口,與此同時(shí)按照慣例,相關(guān)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開始著手設(shè)計(jì)下一代的產(chǎn)品接口,相對(duì)于lightning (E75), 內(nèi)部稱新的接口為E85,也既是后來的 USB type C.

2、蘋果當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)接口主要是用于iPhone/iPad上的lightning跟用于mac上的thunderbolt。新一代接口的首要目的是同時(shí)替代二者。lightning 的缺點(diǎn)是由于pin腳數(shù)量有限和MIM工藝導(dǎo)致的電磁屏蔽問題,不支持高速傳輸,同時(shí)也不支持大電流的充電(不能用于電腦充電)。thounderbolt 速度夠快,但是不支持正反兩面盲插,體積偏大,且同樣不支持電腦充電。

3、因此,對(duì)于新接口的設(shè)計(jì)要求是:1. 支持包含HDMI在內(nèi)的高速傳輸(5gb/s)2. 支持大電流充電,可以直接用作Mac的充電器;3. 支持正反面盲插。4. 體積盡可能的小。

4、后來又增加了一條設(shè)計(jì)需求:將連接器的舌片端放在系統(tǒng)端,彈簧pin端放在線材一端,這主要是為未來的手機(jī)防水設(shè)計(jì)而追加提出的,同時(shí)對(duì)于屏蔽電磁信號(hào)也有幫助。

5、新接口開發(fā)了近兩年,于2013年底基本完成,其中艱辛不足與外人道。也正因?yàn)樾陆涌诘某晒?,?dāng)時(shí)并行開發(fā)的,計(jì)劃于2014年上市的New Macbook臨時(shí)確定更換系統(tǒng)接口, 間接導(dǎo)致New Macbook發(fā)布時(shí)間推遲了半年。

6、但原來將新的接口用于iPhone/iPad的想法卻落空了,反對(duì)恰恰來自于蘋果自已。新接口相對(duì)于lightning更大一些,但更致命的遠(yuǎn)沒有Lightning的設(shè)計(jì)美觀簡潔。據(jù)說研發(fā)團(tuán)隊(duì)把這個(gè)接口拿給Johnnason看,并建議將其用在iphone上的時(shí)候,johny拿出一條lightning,斬釘截鐵的講:今年的iphone用lightning,明年的iphone也用lightning。

7、由于相對(duì)于電腦,手機(jī)沒有高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?,同時(shí)也不迫切需要大電流充電,因此新接口普及到手機(jī)的計(jì)劃暫時(shí)擱淺。

關(guān)于蘋果的新一代接口如何成為USB Type C:
1、USB 是一個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。USB協(xié)會(huì)擁有眾多的會(huì)員組織,這些會(huì)員分成兩個(gè)層別,包括微軟,因特爾,惠普在內(nèi)的7個(gè)成員稱之為Board members,他們擁有每一代新USB標(biāo)準(zhǔn)的投票權(quán),類似于z z局常委,其他的包括富士康三星華為在內(nèi)的行業(yè)參與者則是該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行者。

2、惠普因?yàn)槭召徚丝蛋?,?dú)自占據(jù)兩票,google收購了摩托后,主動(dòng)放棄了摩托的投票權(quán)地位。。因此目前擁有投票權(quán)的USB協(xié)會(huì)常委只有五個(gè)(六票),董事會(huì)有一個(gè)椅子空缺。

3、蘋果是USB協(xié)會(huì)的普通會(huì)員,接受USB協(xié)會(huì)的認(rèn)證,但沒有表決權(quán)。USB協(xié)會(huì)一直希望蘋果能填補(bǔ)空缺的那個(gè)常委席位。一方面由于蘋果與USB標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展有著很深的淵源,一方面則由于蘋果產(chǎn)品有著廣泛的市場份額,如果能與現(xiàn)有的USB標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,極大有利于USB的普及。其動(dòng)機(jī)類似于歐盟希望拉英國入伙。

4、雖然大家普遍件覺得蘋果討厭USB,但其實(shí)蘋果的iMac G3是歷史上第一個(gè)采用USB接口的電腦,用其替代廣泛使用的PS2和串口,在當(dāng)時(shí)一個(gè)大膽的創(chuàng)新,對(duì)于推廣USB標(biāo)準(zhǔn)十分關(guān)鍵。但蘋果并不愿意接受USB協(xié)會(huì)的邀請(qǐng):參與制定規(guī)則固然有誘惑力,但是權(quán)利與義務(wù)是統(tǒng)一的。成為USB協(xié)會(huì)規(guī)則的制定者同時(shí)也意味著,一旦協(xié)會(huì)通過了蘋果不喜歡的接口標(biāo)準(zhǔn),蘋果也不得不執(zhí)行。這一點(diǎn)蘋果無法接受,其動(dòng)機(jī)類似于英國要脫歐。

5、2014年中旬,USB協(xié)會(huì)常委們開會(huì)討論下一代的USB標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)時(shí)的USB 同樣面臨著數(shù)據(jù)傳輸慢,體積大,無法正反插接的問題。各個(gè)常委拿出自家設(shè)計(jì)的接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行討論。微軟跟google表現(xiàn)積極,各自拿出了自己的方案。TYPE-C車充TYPE-Chub,TYPE-C轉(zhuǎn)HDMI,TYPE-C廠家

6、很多人認(rèn)為蘋果為自己的產(chǎn)品設(shè)置獨(dú)特的接口標(biāo)準(zhǔn),目的是人為制造技術(shù)壁壘,搭建封閉環(huán)境,其實(shí)是一個(gè)誤解。蘋果研發(fā)的初衷是產(chǎn)品效能第一,反應(yīng)在連接器上,用火線代替USB 1.0是因?yàn)橄覷SB 1.0太慢,用thounderbolt取代USB 2.0, 是因?yàn)橄覷SB 2.0太慢。用lightning 而不用Micro USB 是嫌后者太丑且不能正反插拔。蘋果固然不愿意使用市場上相對(duì)落后但成本低廉的通用標(biāo)準(zhǔn),但也希望自家的標(biāo)準(zhǔn)能被市場使用。(有利于IOS設(shè)備的推廣)

7、蘋果的這一態(tài)度反應(yīng)在新一代接口上,就是希望整個(gè)電子市場能夠采用自己設(shè)計(jì)的新一代接口, 又不愿接受協(xié)會(huì)義務(wù)的約束。為了達(dá)到這一目的,蘋果希望自己在不加入U(xiǎn)SB協(xié)會(huì)的前提下,令自己研發(fā)的接口成為USB協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)接口。

8、蘋果親自出面顯然無法達(dá)到這個(gè)目的,第一,蘋果不是協(xié)會(huì)的developer,沒有資格提交自己的方案,第二,協(xié)會(huì)中大部分有表決權(quán)的成員是蘋果的直接競爭對(duì)手(微軟,google,惠普,三星等手機(jī)/電腦制造商),如果它們知道某個(gè)方案是蘋果的成熟設(shè)計(jì),并打算用在自己啊下一代產(chǎn)品上的時(shí)候,一定會(huì)竭力反對(duì),方案不可能通過。

9、蘋果采用了曲線的策略,六大常委中的因特爾與蘋果有著不錯(cuò)的合作的關(guān)系,沒有直接的產(chǎn)品競爭,因此蘋果將E85交給了因特爾,由intel 以自身的名義在USB協(xié)會(huì)上提交此方案。

10、在Intel的掩護(hù)下,由于蘋果的方案成熟,先進(jìn),卻頗為美觀,因此迅速成為USB協(xié)會(huì)下一代標(biāo)準(zhǔn)的熱門人選,尤其是Google,他們?cè)诳吹竭@個(gè)方案以后,馬上痛快的放棄自己的提案,轉(zhuǎn)而支持這顆接口。

11、順便說一句,google參加USB協(xié)會(huì)討論的幾位工程師,都是前蘋果員工,所謂英雄所見略同。在后來得知此方案的原創(chuàng)者不是Intel而是蘋果后,他們還特意打來電話祝賀。

12、經(jīng)過USB協(xié)會(huì)的討論通過,于2014年末正式發(fā)布USB TYPE C標(biāo)準(zhǔn),也就是完全采用了蘋果的新接口設(shè)計(jì). 第二年初蘋果發(fā)布New Macbook,是最早采用此標(biāo)準(zhǔn)的電子產(chǎn)品之一。其實(shí)即使E85沒有成為USB C 標(biāo)準(zhǔn),它也會(huì)以一個(gè)新的名字出現(xiàn)在macbook上。

13、蘋果內(nèi)部將新接口被推廣成為USB接口視為一次振奮人心的勝利。一方面蘋果與安卓/windows的接口壁壘以蘋果希望的方式發(fā)破,一方面在最早開發(fā)新接口的過程中,蘋果搶先一步注冊(cè)了大量工藝,設(shè)計(jì)相關(guān)的專利,有利于在接口普及的基礎(chǔ)上仍然擁有技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢。

14、最后,同往常一樣,在新接口研發(fā)完畢后,技術(shù)團(tuán)隊(duì)馬上投入了下一代蘋果產(chǎn)品接口的研發(fā)工作中。

補(bǔ)充:
usb c 有著純正蘋果血統(tǒng)是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的事情。證明usb c原創(chuàng)來自蘋果的最大證據(jù),就是New Macbook 是usb c 發(fā)布以后,第一款采用此接口技術(shù)完善功能的電子產(chǎn)品。

以New Macbook的工程難度和時(shí)間跨度, 顯然不可能等usb 協(xié)會(huì)發(fā)布以后(2014年8月左右),才將其加入設(shè)計(jì)中來(new macbook2015年初發(fā)布)。另一方面,以蘋果的文化,也不可能主動(dòng)去迎合USB協(xié)會(huì)的新標(biāo)準(zhǔn)。(除非本來就是自己的設(shè)計(jì))當(dāng)人肯定有一票人馬上跳出來說,最早采用usb c的產(chǎn)品不是new macbook,而是諾基亞(微軟)的N1(比macbook早了兩個(gè)月)。

但是請(qǐng)注意,諾基亞N1是個(gè)平板電腦,他的硬件設(shè)計(jì)根本不支持usb c接口的高速傳輸,電源管理系統(tǒng)也不支持接口的大電流充電。usb c 因?yàn)榭梢韵蚯凹嫒?,因此N1上的這個(gè)接口其實(shí)只是頂著USB C的名字,做著老式micro usb的事情。 這個(gè)事情歸根結(jié)底,是微軟作為USB協(xié)會(huì)董事會(huì)成員,在確認(rèn)USB C將會(huì)成為新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,簡單改了一下原計(jì)劃的設(shè)計(jì),搶先一步爭奪首發(fā)的名譽(yù)。

反觀New Macbook,充分發(fā)揮USB C的特點(diǎn),支持高速傳輸,支持HDMI,兼容thounderbolt,支持大功率充電,連一大票轉(zhuǎn)接頭也都早早設(shè)計(jì)好一通推出。從這個(gè)角度上講New Macbook才是usb c強(qiáng)大功能的第一個(gè)體現(xiàn)者(可惜上面只安排了一個(gè))。

標(biāo)簽: Lightning接口,USB TYPE-C接口

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