【IT168 评测】大家在使用移动存储产品的时候，接触最多是USB连接线，但这个小小连线在很多人眼中只是附属产品，根本不起眼。今天我们就向这些不关注细节的朋友提个醒，其实USB线材里面大有文章，如果你认为我们是言过其实，那么请看看下面的黑金USB线暴力拆解测试。

　　USB连接线不仅仅是连接移动硬盘那么简单，升级手机系统、升级数码固件、连接MP3/MP4视频设备、众多USB设备都需要到USB线缆。一条好的USB线缆往往事半功倍，而差的USB线缆往往出现莫名其妙的情况，笔者身边就有朋友因为使用质量差USB线缆，硬生生将手中的智能手机系统刷坏了（代价就是花数百元去修理手机）。此次拆解基于正德诚技术新推出的“黑金”系列20/28 USB线缆作拆解分析，并选用一条贝尔金的黄金线作对比性能测试。

　　黑金系列USB线缆规格：20/28镀锡无氧铜，镀金脚，外壳镀镍，双屏蔽（铝箔屏蔽+80编织屏蔽），HDPE包信号线，PVC包电源线，黑色PVC外包，5.0 OD（外直径）。黑金系列线提供30cm/100cm/150cm三种长度的mini usb 线缆，一端为A公USB接头（即接计算机的USB口的接口），一端为mini usb接头（即常见的hub/移动硬盘/mp4/mp3/手机等的接口）。

30cm　miniusb 线

100cm　miniusb 线

150cm　miniusb 线

　　一条好的USB线缆，究竟长成什么样子？凭什么标准来判断USB线缆的好坏呢？以下我们就用拆解测试和专业术语来为大家介绍好的USB线缆究竟是什么样子的！

　　先给大家看看黑金USB先来的侧剖面，让大家看看平时看不到的东西。

　　在拆解之前，先从协议出发来看看具体的规范和要求（注释：USB的具体协议大家请到 “http://www.usb.org/developers“上下载），USB协议和传统的IEEE封闭的只提供给会员的严格保密的协议不同，而是和IP协议的一样，是一个完全开放的协议，并不只提供给会员，而是提供给所有人免费下载，并公开所有细节。从这点来看，相比IEEE，就有了一种平民协议的味道。

　　先来看看USB协议对电源线的要求：

　　从上图中，我们可以看到，USB建议的电源线的线粗从最粗的AWG20一直到AWG28。关于AWG，即是American Wire Gauge，是美制电线标准的简称。

　　由上图可看出，AWG数字越小，线径越粗，比如我们能在市面上买到的较好的线，是AWG24，真径约为0.511mm，而黑金系列为AWG20，约为 0.813。导线电阻计算公式为：R=ρL/S(其中ρ表示电阻率，R表示电阻，S表示横截面积，L表示导体的长度)，圆截面积为S=πR2。也就是说，导线电阻和线径的平方成反比，线径越粗，电阻也越低，那么线压降也就越小，这点在后面的测试中也证明了。

　　从协议中，我们也能看出对电源线的要求：非对绞，PVC绝缘，红线为正，黑线为地。

　　“黑金”系列线材的电源线为多股镀锡无氧铜绞合而成的AWG20，非对绞。

　　接着再来看看USB协议对信号线的要求

　　从协议中我们可看出几点：

　　1.线粗为AWG28

　　2. 线材至少要求stranded tinned copper即多股镀锡铜

　　3.绝缘要求：HDPE(高密度PE)或发泡PE或发泡PP

　　4.颜色分别为绿、白两色;

　　5.两线对绞，绞距为60mm 到80mm这个范围;

　　从 上面的截面详图中我们已能看到绿白两色的线。“黑金”为信号线所选用的绝缘材料为PE，实际上在这点上，我们是有所疑问的，因为当时我们在咨询负责贝尔金黄金线的时候，这个信号线的绝缘材料一定要是PE，这样才能基本达到90欧的差分阻抗的要求。

　　外话：工厂第一批样线送过来的时候，我们通过燃烧测试，闻到的是煤油味，这和PE的焟烛味明显不合，后经过和工厂确认，样线采用了发泡PP，这个实际上也是在协议要求范围内，而且工厂也说明了发泡PP 要好于PE。在最后订线规格中，还是坚持采用了高密度PE材料，即HDPE，成线回来以后，燃烧测试也变成了焟烛味。不管是工厂的说明，还是我们的测试中，发泡PP不管是在阻燃性还是拉伸性方面都较HDPE要好，而且原材料价格方面更贵，所以对对HDPE的采用，还是有点疑问。

　　“黑金”系列信号信由多股镀锡铜绞合而成的AWG28，绞距60mm，完全符合协议要求。

　　对于外层屏蔽，协议要求为铝泊加编织的屏蔽，铝箔在射频范围内通常比编织更加有效，网状编织屏蔽在保持良好的柔韧性及抗挠寿命的同时，提供了超群的结构整体性。对于工作在480MBPS的USB差分信号来说，明显是超高频率的射频波段，低频的信号对其影响较小，所以编织在这里更趋向提供结构整体性能。“黑金 ”系列的的屏蔽层为铝箔加80编的铝编织。

　　看完了线材，然后来看线头，USBA头(pin脚磷铜镀金，外壳铁镀镍)

　　USBA内部

　　USBAA侧面(可清楚的看到方便插拨的防滑齿)

　　mini USB头(pin脚磷铜镀金，外壳铁镀镍)

　　mini USB侧面(可清楚的看到方便插拨的防滑齿)

　　印字所印字符为：NEWCATHAY TECH USB 2.0 SHIELDED HIGH SPEED CABLE 20AWG/2C 28AWG/1P VW-1 80C 30V，表明这是一根20/28的高速USB 2.0线缆。

　　说这么多关于线材的问题，其实大家最关心的问题莫过于此线和其他线的差别在什么地方。其实对于信号线来说，要求并不高，只要符合差分阻抗(也就是协议中提到的对绞、绞距和外包绝缘材料的问题)，用铜或铜包钢差别并不大.因为这么高频率的信号，就会出现一种叫趋肤效应的现象，也就是说信号都基本上是在线材的表面传输，所以里面用什么，差别并不大。这也就是为什么会有铜包钢这种线出现的原因。

　　但是，这只是针对信号线，如果在电源线对里用铜包钢，那就明显是JS作风了，因为走直流电流，最大的一个问题就是导线的直流电阻，也就是线所带来的线压降的问题，在这个方面，铜和铁不是一个数量级的材料，只能用铜或更高级的材料，当然从性价比来说，基本上只有铜可选。

　　铜当然也有区别，普通铜和无氧铜，他们的电阻率是有差别的，工厂进线的时候确认铜的等级的一个重要指 标就是测电阻率，无氧铜的由于含氧量低，纯度高，电阻率是相当的低，同时也不易氧化，所以最好的材料是无氧铜。“黑金”系列线所用的即是镀锡无氧铜。所以，在信号线对传输影响不大的情况下，USB线最大的差别就在 两根电源线上，下表中列出了常见直径的铜线材的100米电阻对比。

　　从上表中可以看出，即使是市面上现能见到的最好的24/28的线材，20线的电阻也只有24线的40%的，那是相当的牛，要不为什么贝尔金的黄金线要特别强调其电源线是20的。

　　废话不多说，以实战为准，我们来测试一下线材的实际表现，在线上带1A电流的负载，来测试一下这条线的表现。为什么选用1A这个电流呢?那是因为这个电流值 在现在常用的移动硬盘的启动电流值附近，有一定的代表性，另外呢，选1A的电流够大，而且由于除数是1，所以测得的电压值能直观看出其电阻值，因为数值上是一样的!选取的线材有30cm/150cm黑金mini usb线和belkin黄金线，

　　在1A负载下，30cm线的压降为0.08V，而150cm黑金线和belkin的黄金线同为0.17V，在同一个水平上，同样规格的线当然是同一水平了。大家也许奇怪为什么这个值不成比例?那是因为不仅有线压降，还有线头的接头电阻和公母头之间的接触电阻，如果假设后两种电阻是相同的，那么代入二元一次方程式计算，可得出每米线的电阻为 0.075欧姆，接头电阻为0.0575欧姆。换句话说，就是线头的电阻大约可等效于0.766米的线材。

　　那么我们来比较相同条件下测试得到的24/28镀锡铜线的相关参数。30cm的压降为0.26V,1.5m的为0.49v，相对于20/28线的0.08和0.17，不在一个档次上。

　　不要小看这些压降，真正到要求带动大电流的USB设备的时候，就会和其他线有明显的优势。比如移动硬盘，由于电机启动时线圈产生的反电势，需要比正常工作时更多的电流来驱动，一般正常工作时移动硬盘的工作电流不会超过500mA，但是在启动时，现今大部分的硬盘都会超过1A，甚至有大到1.5A的产品，这时候，由传输线缆的线阻所带来的压降就是一个很重要的决定因素，如果在硬盘启动过程中，大电流下的压降太大，造成到达硬盘的电压小于电机的临界电压，硬盘也就只有“嗒嗒嗒”的声音拒绝工作。只有具有超低的线阻的线材才能在这种时候保证设备的正常、稳定的工作。

　　综合以上的拆解和测试，基本上可以得出“黑金”系列USB线材已达到20/28这个协议中规定的最高标准线材的性能和质量，和贝尔金的黄金线处于同一水平上。