苹果 USB 的接口，竟输给了一美元的授权费？

aerial

苹果 USB 的接口，竟输给了一美元的授权费？
; A1 |9 \0 ?6 t, E8 |+ H
今年5月，欧洲议会将对USB-C作为电子设备统一接口的法案进行全体投票，包括iPhone在内的所有智能手机，以及各家平板电脑、相机、游戏机等，只要在欧盟境内销售，都必须采用USB-C接口。

在苹果的主力产品线之中，iPhone是苹果Lightning专用接口的头号老顽固。它们离通用接口，或许只剩下最后一场投票？
, M' k+ e% j: h$ i. M
* e. Y1 v4 _0 O" l$ m
实际上，世上未有USB之前，苹果就在着手打造“USB”了，也就是“火线”FireWire。它的性能比USB强得多，还成为了与USB并行的业界标准。
9 P7 }* V) ?9 q% y& a( W
为什么苹果打造的这套标准，却最终被业界遗忘了呢？

01在USB之前发明USB

4 s$ g5 h0 \. Z* x) M' r在纪录片《通用魔术》中，被尊为“iPod之父”的法德尔曾自豪地向采访者表示，“我们在USB之前就在发明‘USB’了。”

/ ^. w5 [/ }) b- o* G法德尔所言不虚。苹果“自研USB”之路始于1986年的AppleIIGS，搭载苹果桌面总线（AppleDesktopBridge，简称ADB）。ADB的速率仅有10Kbps，相当缓慢，主要应对连接键盘鼠标等刚需。


随着电脑功能的丰富，ADB已经不能满足市场需求。苹果开始着手开发ADB的继任者，不仅用于连接键盘鼠标，还要负责传输音频信号等。
5 {! B; P  @; N0 e
% h1 M- y6 R  F  f1988年，苹果从国民半导体（NationalSemiconductor，又称国家半导体）招募了MichaelJohasTeener，担任新一代接口的项目主管。不光是苹果，计算机领域的一些巨头，以及电气电子工程师学会（IEEE）都在期待一个更为先进的通用接口。

这些期望让FireWire的工程师们倍感压力。在最初的设计版本中，FireWire的速率为12Mbps，也就是1.5MB每秒（1Byte=8bit）。苹果对这个结果相当不满意，因为公司的设想是至少50Mbps。IBM等行业伙伴的要求更高，他们想要FireWire作为SCSI的替代品，要求速率要达到100Mbps。

: x( T! s& m' P! ~一个外接接口，做着做着就升级到了内部总线的标准。


50针的SCSI插头

为此Teener的团队找到了意法半导体，后者掌握着一门技术，可以轻松让线缆的带宽翻倍。他们还偷师了一把任天堂GameBoy的GameLink连接线，二者设计颇为相似。
) D1 y+ b, l: X4 F4 r
( \: u9 d/ u& J$ \等到最终确立时，FireWire的设计规范总共来到了300多页，可以在长达4.5米的电缆上实现400Mbps(50MB/s)的速度。


3 ]  @! P" s7 K7 U, P3 o/ n3 p1995年，IEEE批准了该项规范，即IEEE1394，并得到大规模采用。IEEE1394在不同品牌有着不同的名字，苹果称其为FireWire，索尼称其为i.LINK，德州仪器则叫它Lynx。

7 L0 q6 x/ n, }  I4 X02比USB快得多了！
6 {* q$ y- h" a5 v
最初设计开始，FireWire就是瞄准取代SCSI去的，也就是说它的速率要达到硬盘的级别。1995年的FireWire初版支持100、200或400Mbps半双工的速率，对应实际速率为98.304、196.608、393.216Mbps，放在90年代是相当先进的。
& j' u7 T% t, C! d% @
拿经典的1999年PowerMacG3“蓝白机”来说，它搭载两个400Mbps的FireWire接口，内部硬盘总线采用266Mbps的UltraATA——还不如身为外部接口的FireWire！
- g8 {, S3 O  t# x
/ q( o3 C2 [' i" s" W$ S4 a
与FireWire规范发布的同一年，USB开发者论坛（USB-IF）成立，七大创始成员为康柏、DEC、IBM、英特尔、微软、NEC和北电（Norte）。1996年，USB1.0规范发布，距离苹果FireWire项目启动已经过去了9年。

( D9 m' C) m6 X) v# B: }姗姗来迟的USB，速度落后FireWire几个次元。USB1.0提供两种速率，1.5Mbps的低速版本和和12Mbps的全速版本，与FireWire相去甚远。直到1998年的USB1.1发布之前，市场上都很少USB接口的设备。
+ i. E# H; P6 s: a- i8 p) }5 P3 T
4 t+ n" `- d. Q3 U# L$ W8 E2000年，USB2.0版本发布，理论最大速率飙升至480Mbps（53MB/s），终于赶超了初代FireWire。但仅过了两年，FireWire的第二个重大版本就正式推出，名为FireWire800，又叫IEEE1394b-2002，速率翻倍达到786.4Mbps，再次甩开USB一个身位。

" W7 W. ^( P- A/ X. N
; i+ A& ^& R8 PFireWire不仅有着速度优势，其工作方式也要比USB先进得多。FireWire支持设备以菊花链（DaisyChain）方式相互连接，一个接口就可以带动数十台设备，其中任意一台设备都可以控制网络，这是USB所不具备的。FireWire还支持同时在两个方向上传输数据（全双工），USB1.1和2.0一次只能在一个方向上传输数据（半双工）。
" ^$ h6 @4 w+ `2 u7 {) D$ a$ d
. \! R4 m! y! N因其强大的速率和功能，FireWire得到了专业市场的重视，索尼当时推出了一系列DV摄影机，就采用了FireWire接口。苹果从1999年的PowerMacG3蓝白机开始为Mac配备原生FireWire接口，此前的Mac电脑需要使用PCI转接卡才能使用FireWire。

03压倒行业的一美元
% D( I5 l4 d7 m) i) Q
4 v- r, K: I6 n5 e9 Y9 i5 ]有这么强的FireWire，为什么市场最终还是选择了USB呢？

6 s" R7 W1 b# q* t第一个原因就是贵。FireWire造价高昂，不只是电脑本身，外接设备也需要搭载控制器芯片，使得成本居高不下。

不过FireWire最贵的地方，是苹果狮子开大口的授权费。20世纪末的苹果还在艰难求生，乔布斯从IBM的专利模式中看到了商机，开始对FireWire收取授权费，每个接口一美元。这对行业是一记重击，厂商们因此转向了更便宜的USB。
' G: C: \8 V) l- q1 g5 ?0 D' D4 i& R
最气愤的莫过于英特尔。英特尔CTO当时就授权费一事与苹果展开谈判，苹果不为所动，英特尔一怒之下撤回了对FireWire的支持，转向USB。一个月之后苹果如梦初醒，将授权费降低到25美分，并承诺收益归于全体专利持有者。但此时的英特尔已经打定决心，没有再回头。

2 J/ G" r' s& J! I% J6 c3 R第二个原因就是USB良好的兼容性。从USB1.0到3.x，每一代接口都向下兼容，只要设备接口匹配就可以使用。FireWire虽然也提供了兼容设计，但在FireWire400与FireWire800之间需要转接器，为用户带来了额外的成本。对于普通用户来说，速度是虚的，加钱上转接器的成本，是实实在在的。


还有一点不容忽视，即FireWire诞生于苹果最为混乱的年代，苹果即便主导了FireWire的研发，在量产使用上却不怎么上心。第一台原生配备FireWire接口的Mac直到1999年才出现，这时FireWire已经推出四年了。更先进的FireWire1600和3200发布之后，苹果直接无视，没有在任何Mac上使用。
7 }) o8 r1 u: a" I" o
9 Q7 Y: g5 k2 s7 [! f- n苹果自己都不喜欢用，FireWire的失宠就是必然的了。2008年，乔布斯宣布FireWire的“死亡”；2012年，最后一代搭载FireWire的Mac发布，USB成为了行业的选择。

9 u% Z" x2 T) \4 m' B( K0 F04结语

  _- `! @3 z: a) ]# t4 ?FireWire是一个苹果式的故事。对于消费者，对于行业来说，它很好但也很贵。
) c* K) W5 `% B5 b( H
+ ?2 L; k9 _5 t; v" L3 {从结局来看，FireWire的贵压过了所有的好。性能更差，但价格便宜、兼容性好的USB赢得了大众市场，并随着一代又一代的进化，承接起了FireWire的历史任务，于是我们就有了Thunderbolt。抛弃FireWire的Mac，也已纷纷用上支持USB4的USB-C接口，也就是雷雳4、雷电4。

( ?4 @& x# |1 G% x7 J
: H. J6 h0 C& Z8 i; H6 B4 q9 b0 _与热心的Mac相反，iPhone就像一个老顽固，不仅固守Lightning，连传输速度都还是USB2.0的水平，多多少少有些对不起“Pro”的形象。好在，今年的iPhone14会有所变化，不过不是换接口，而是提升速度。

iPhone的通用接口之路，何时能实现呢？