USB介面的分身術：這個小物件不簡單

科技 10-31

最近小獅子也在積蓄彈藥中，有幾篇非常不多的文章點擊率讓小獅子在這雙十一前夕多少有些心痒痒了，雞腿嘛，少吃點，先解決一下實際問題，而今天，小獅子盯上的便是這平時毫不起眼的USB介面。

長期不夠用的USB介面

很多細心的小夥伴都發現小獅子換筆記本了，體驗MacBook Air輕薄性的同時，一些小問題也浮出水面，最最麻煩的就是——USB介面不夠用！

小獅子的桌面是有些亂，但USB介面不夠用也是真的，別看航嘉插線板給我提供了4個USB介面，可我這還單獨用著一個手機充電器，筆記本？這個無線滑鼠已經幹掉了一個介面了，各種USB攝像頭、藍牙音箱、智能機器人

工作的原因，小獅子需要使用的USB介面是不少，可同樣，也有蠻多小夥伴反應PC USB設計介面不太合理，尤其是大批USB介面重點布局在機身尾部的台式機電腦用戶，介面不夠用的問題已經反覆說了很多次，而解決的辦法，似乎唯有USB Hub一條路，可小獅子記得清楚，這USB Hub不用還好，用了，似乎問題更多哦！

最為麻煩的是電源問題

萬能的某寶上，USB Hub便宜的不過一二十元，貴點的也就五六十元，對於這樣便宜的設備，買就買了本身也沒啥問題，可麻煩的是購買以後，問題真的不少，而首當其衝的便是電源問題。

USB Hub分兩種：一種叫有源Hub，一種叫無源Hub，有源Hub就是帶有獨立供電的USB Hub，而無源Hub則完全使用USB介面自身提供的電力。因為USB介面的供電量是一定的，當連接多個設備時，供電不一定夠用，所以多介面的Hub一般都會採用有源設計。有源USB Hub會配備一個專門的晶元來放大電壓信號，穩定介面的供電，因此可以同時連接驅動更多設備。

按照傳統的理解，一般4口USB Hub是不需要外接供電的，而7口及以上是需要專門的外接供電，後者雖然提供了更多的USB設備使用空間，可跟著來的麻煩也著實不少，不少小夥伴沖著多買幾個口的想法買來7口的，沒想買來竟然是需要接駁電源使用，的確帶來了不少麻煩。

有源和無源USB Hub的問題，實際上在購買的時候就需要向清楚了，即使是一樣的價格，到底是否需要那麼多借口一定得想想，小獅子其實更建議大家使用4口的即可，沒必要要那麼多口。

除了有源和無源使用便利性上的問題外，實際上4口USB Hub在接駁移動硬碟等需要大供電支持的設備時，4口USB Hub最好設計有單獨的供電介面，可根據設備靈活使用。

其原理其實非常簡單，USB2.0和USB3.0所能傳輸的最大電流值分別為500mA和900mA，而一款移動硬碟（HDD介質）則需要450mA～800mA（視不同型號）的電流才能穩定驅動。換句話說，在USB2.0 Hub上接駁移動硬碟，移動硬碟運行起來會非常勉強；如果USB3.0 Hub在接駁移動電源時還連接著鍵盤滑鼠，那移動硬碟同樣面臨著供電不足的隱患。

USB 3.0會是首選

千萬別以為小獅子用這個小標題是忽悠大家，問題其實是非常醒目的存在，價格的確對選購的影響太大，現在一二十元的低價USB Hub基本都是USB 2.0的，畢竟這處於淘汰階段的標準產品用起來成本超低。

可麻煩的是USB 2.0產品無論是充電還是拷貝數據，真的弱，你如果不希望自己寶貴的時間白白在等待中耗盡，那選擇USB 3.0規格是必須的。

實際上，USB Hub根據介面類型可以分為USB2.0、USB3.0或USB2.0＋USB3.0三大版本。如果你的筆記本只有1個USB3.0介面，而你又有同時讀寫多款存儲設備的需求，那USB3.0 Hub就必不可少了（圖5 圖註：蘋果新MacBook就是只有1個USB的代表）。

如果你是Windows平板電腦用戶，機身只有1個USB3.0介面，那就可以考慮7口的USB2.0＋USB3.0 Hub了。其中，USB3.0用於接駁存儲設備，USB2.0用於連接鍵盤滑鼠，整個搭配更為合理。

介面實際上是討論的一部分，真正決定介面數據傳輸性能和供電性能的其實是晶元。目前USB3.0 Hub的主控主要以VIA旗下的VL810/VL811/VL812（圖6），創維科技GL3520和瑞昱RTS5401等晶元為主，這些主控平時的性能差別不大，只是在同時接駁多款USB3.0快閃記憶體盤並進行同時讀寫時才能表現出差距。

此外，通過高端主控還能賦予Hub更多的功能，比如東芝旗下的一款USB Hub工作站就能在接駁USB設備的同時還能連接HDMI和網線。

由於橋接晶元大多數只會平分帶寬，因此通常都會有幾個介面速度較高，而二次擴展的介面速度大幅降低，有些USB Hub還會註明哪些介面是相對高速的，哪些是相對低速的。當然不管怎麼分，HUb上所有USB介面的總帶寬也只能達到電腦上一個USB介面的上限。

USB Hub的數字邏輯圈

縱觀市面上的USB Hub，它們身上擴展出來的USB介面數量幾乎都是4個、7個或者10個。理論上USB Hub的橋接晶元都支持一拖四（別問原因，這是約定俗成的事情），為什麼市面上沒有配備8個或12個USB介面的Hub呢？

這個原因還得從USB Hub的拓撲結構談起。前文說了，Hub橋接晶元都是一拖四的，要想擴展更多USB，就只能同時使用更多橋接晶元共同努力了。以7個介面的USB Hub為例，它的拓撲結構如圖3，原理是「橋接晶元2」將「橋接晶元1」旗下的1個USB介面再度拆分為4，總計7個介面。同理，如果是三顆橋接晶元將可擴展出10個USB介面，以此類推。