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太离谱了!苹果吊打USB的接口,竟输给了一美元的授权费!

2022-04-26 00:40 作者:科技观察官  | 我要投稿

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?

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。那为什么苹果打造的这套标准,最终却被业界遗忘了呢?

在USB之前发明USB

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。”法德尔所言不虚,苹果“自研USB”之路始于1986年的Apple II GS,搭载苹果桌面总线(Apple Desktop Bridge,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。1988年,苹果从国民半导体(National Semiconductor,又称国家半导体)招募了Michael Johas Teener,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,以及电气与电子工程师协会(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。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Game Boy的Game Link连接线,二者设计颇为相似。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。

1995年,IEEE批准了该项规范,即IEEE 1394,并得到大规模采用。IEEE 1394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。

比USB快得多了!

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。拿经典的1999年Power Mac G3“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Ultra ATA——还不如身为外部接口的FireWire!

于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,USB 1.0规范发布,距离苹果FireWire项目启动已经过去了9年。

姗姗来迟的USB,速度落后FireWire几个次元。USB 1.0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USB 1.1发布之前,市场上都很少USB接口的设备。

2000年,USB 2.0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FireWire 800,又叫IEEE 1394b-2002,速率翻倍达到786.4Mbps,再次甩开USB一个身位。

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(Daisy Chain)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),USB 1.1和2.0一次只能在一个方向上传输数据(半双工)。

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Power Mac G3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。

压倒行业的一美元

有这么强的FireWire,为什么市场最终还是选择了USB呢?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,是苹果狮子大开口的授权费。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。

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。

第二个原因就是USB良好的兼容性。从USB 1.0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FireWire 400与FireWire 800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FireWire 1600和3200发布之后,苹果直接无视,没有在任何Mac上使用。

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。

写在最后

FireWire是一个苹果式的故事,对于消费者和行业来说,它很好但也很贵。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。

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USB 2.0的水平,多多少少有些对不起“Pro”的形象。好在,今年的iPhone 14会有所变化,不过不是换接口,而是提升速度。最后,你认为iPhone的通用接口之路,何时能实现呢?

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