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[苹果] 苹果 USB 的接口,竟输给了一美元的授权费?

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音频应用新手发布

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发表于 2022-4-26 | |阅读模式

/ f7 L. S% l3 w: t2 ]苹果 USB 的接口,竟输给了一美元的授权费?
8 C: {% U' ^* Z, q; c, e& u8 [+ s
" T# }# _# P/ T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。* n  t+ v/ V, c* w  P; a( K

( ^& _4 @$ j* ]3 E4 G, n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?  c; |/ i" c+ z
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9496962976706310184.jpg ! Q. Y$ O! H5 d: f# ^* ]
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。
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为什么苹果打造的这套标准,却最终被业界遗忘了呢?
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01在USB之前发明USB7 a" ^+ s$ p* [* j
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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。”
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+ A- l  Z/ k  u( X( B/ A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。: P& d9 U& H" |4 S* B
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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。
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1988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。
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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。' q( _1 P1 n4 c+ K& q

5 H8 w0 V3 M8 {+ c4 S; U! C一个外接接口,做着做着就升级到了内部总线的标准。
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3 }  [) \& n; j# b. }# H3 E50针的SCSI插头
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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。
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/ L7 A# D, g9 q9 s7 E! Q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。
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1995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。5 |: M- W: d1 W% k7 i/ {1 z' B3 F
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02比USB快得多了!
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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。
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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!: g( [" A  ]. N# q8 e: K7 C8 y6 {
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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。
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) A- X0 i2 T3 F8 y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。
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1 M+ x/ O0 p2 P2000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。
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FireWire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)。" B2 \" m7 ^! Q  v4 O: ]. i# D
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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。1 Q" t1 _# m  V/ G, l, A1 j9 ]' e
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03压倒行业的一美元( x: j% r# i  C6 K

( Q0 \( \$ |; M# P8 t, ~有这么强的FireWire,为什么市场最终还是选择了USB呢?
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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。( {. b$ }# X) z- O9 P3 N

0 K5 C. J' }5 Q0 u$ \# i" U* h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。
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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。
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0 a: @( h) T" \9 H* 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。
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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。4 s8 k& n/ [# k0 Z. j

0 s" {9 Z: }* f: B+ V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。! r) {; r0 ?. d6 }8 l; t  G
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04结语5 `6 ~( }$ X0 O1 ?/ h

. Z2 @% |! D; K* EFireWire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。# P+ m$ X% \( K& z" b/ w1 t
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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。$ k- D( ~* J- R" i# i" |( Y% [

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0 m; L: z" {2 g) @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。' F- H, w6 I* V, D/ U! F2 B
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iPhone的通用接口之路,何时能实现呢?
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