iPhone 上的 Lightning 接口为什么被 USB-C 淘汰了？

今年新的 iPhone 上一项已经被证实的改变，就是 Apple 迫于欧盟的压力，终于要放弃已经使用了十年的 Lightning 接口，转为使用通用性更强的 USB-C 接口。应该说最近几年大部分 iPhone 用户都是苦 Lightning 久矣，对于这个改变相信都是拍手叫好的。那么，在十年之际挥别 Lightning 之前，我们不妨来回顾一下 Lightning 是如何从先进变为落后，最终成为旧时代的一员而宣布告别。

首先让我们把时间拨回 2012 年，在 iPhone 5 发布之前，当时的 iPhone 4S 使用的是 iPod 时代继承下来的 30-Pin 接口。作为一个 03 年发布的私有接口，Apple 30-Pin 集充电、数据传输、音频输出、视频输出等功能于一身，作为对比，当时 USB 组织推广的 USB 接口只能实现充电和数据传输功能，甚至连 Micro-USB 也还未能普及。所以当时的趋势是私有接口更倾向于实现更多元的功能，同时代的三星 30-Pin、索尼 22-Pin 都是致力于此。当然这样做的弊端很明显，那就是接口体积会非常大，当 Apple 想做出史上最轻的 iPhone 时，过于臃肿的 30-Pin 接口就必须被舍弃。

于是在 iPhone 5 的发布会上，Apple 推出了新一代的私有接口，也就是今天的 Lightning。和过去的 30-Pin 接口以及同时期的 Micro-USB 相比，全新的 Lightning 接口是那么的先进。不仅体积比 30-Pin 缩小了 80%，还具备正反插功能。它的设计上也很有特点，双面 8-Pin 触点与端子处于同一平面，避免了积灰影响，尤其是它的实心端子具备极高的结构强度，基本不可能因压力而产生形变。与之对应，它的母口（也就是 iPhone 上的接口）触点是在上下一侧，并不是类似 Micro-USB 置于舌片上，同时固定弹簧是在母口左右两侧，公口（Lightning 数据线一侧）端子上只有两侧凹陷，这样的设计避免了频繁插拔对接口的损坏，也带来了更舒服的插拔体验，基本很少会因为对不准接口而导致插入失败。

当然 Lightning 也有它的不足，首先是为了更小的体积，它舍弃了之前 30-Pin 接口上的多种功能，端子本身只能实现充电和数据传输，想要扩展其他功能，就需要接 Apple 的各种转接设备。触点外置的设计也带来了相对更高的短路风险，早期镀金时期就存在易腐蚀导致无法充电的缺陷，后面改为镀铑钌（也就是现在常见的银色触点）才解决这一问题。最为重要的一点是，Lightning 是基于 USB2.0 的标准设计的，所以它的功能上限不足，例如在这十年间，Lightning 线缆的最大电压上限是 15V、最大电流则是 3A，并且虽然线缆端子是双面共 16-Pin 触点，但实际上 iPhone 母口只有一侧有 8-Pin 触点，另一侧其实是空的，这也导致几乎所有使用 Lightning 的设备只能达到 USB2.0 的传输速率。

为什么要说几乎所有呢？因为其实 Apple 曾经推出过母口拥有双面 16-Pin 触点的设备，那就是早期使用 Lightning 接口的 iPad Pro。通过使用 Apple 官方的转接器（如 Lightning 转 SD 卡），就可以实现 USB3.0 的传输速率，同时它也创下了 Lightning 设备最高的充电功率，大约为 30W。从这里我们就可以看出，Lightning 接口的上限是非常有限的，今天我们习以为常的 USB3.0 和超百瓦快充，要在它上面实现，无异于重新设计一遍接口。所以 Apple 对它的定义，一直是限于便携式非专业设备使用，它的竞争对手是老旧的 30-Pin 和 Micro-USB，而非雷电 2、Mini DisplayPort。

但让 Apple 意想不到的是，在 Lightning 发布的两年后，USB-C 出现了。作为一个 24-Pin 触点的接口，它不仅吸收了 Lightning 可正反插的优点，还进一步采用了双头 USB-C 设计，可以实现双向传输，并且在不追求极致小体积的情况下，实现了更高的功能上限。作为 USB 组织自己推行的接口标准，它自然考虑到了对高速率 USB 协议的支持，不仅在当时可以支持 USB3.0，现在也已经支持最新的 USB4 标准。并且作为 USB-IF 统一充电规范的载体，其在设计时便支持 PD 100W 的充电功率，今天更是扩展到 240W 之高。凭借优秀的设计与功能上限，它也成为了雷电 3、雷电 4 协议的物理载体，还兼容 DP 视频传输协议。可以说，在功能上 USB-C 是远远强于 Lightning 的。

而 Bug 的地方在于，一个如此强大的接口它居然不止可以用在专业设备上，还可以用在如手机、平板等便携设备上。2014 年发布的诺基亚 N1 平板是首个使用 USB-C 接口的设备，2015 年乐视手机也率先用上了 USB-C，而首个使用 USB-C 的笔记本电脑，不是别人，就是 Apple 自己的 New MacBook。因为 Apple 自己本身就是雷电协议的设计者和 USB-IF 组织的成员，所以在专业设备上使用 USB-C 它反倒是走在前头的。不仅率先推出了全 USB-C 口的 MacBook Pro，在发现将 Lightning 用于 iPad Pro 实现 USB3.0 并不成功后，在 2018 年的 iPad Pro 上，Apple 便转为使用 USB-C。

可我们都知道，在各家的手机、耳机以及各种便携数码设备都开始用上 USB-C 时，iPhone 却一直坚持着 Lightning 接口，并没有如 iPad 那样快速转向 USB-C。落后的 Lightning 接口，它的数据传输速率被限制在 USB2.0，自从小米 13 Ultra 用上 USB3.0 后，iPhone 就是旗舰手机中唯一的只有 USB2.0 的品牌了。充电功率也被限制在 30W 以下，同时视频输出、读取外部设备等功能也需要外接转接器实现。

最糟糕的是，作为一个私有接口，它的通用性并不好，需要一条专门的 Lightning 数据线，并且自从 Apple 用上所谓新的环保材料后，官方的 C to Lightning 线的胶皮就非常脆弱，极易磨损。在没有内置下拉电阻的情况下，C to Lightning 线缆即使空载也会通电，对于多口充电器会占用一个功率输出，长期接触皮肤下也会有触电的可能。还有大家都知道的，官方 Lightning 线非常贵，即使是第三方 MFi 认证线，也比同规格的 USB-C 数据线贵上不少。最终就是 Lightning 接口极大拖了 iPhone 的后腿，导致用户苦 Lightning 久矣。

当然 Apple 迟迟不给 iPhone 换上 USB-C 接口，也有它自己的考量。首先自然是私有接口能给 Apple 带来巨大的利润，其次是 Apple 能够自己主导接口的标准，不论是自己生产，还是以认证的方式授权第三方生产，它都能形成自己旗下销量最大的产品的护城河，把控它的配件质量。作为对比，USB-C 其实并没有这样统一的质量把控。所以 Apple 自己对于改变 iPhone 上接口的期待，应该是类似 iPhone 7 上取消 3.5mm 耳机那样，直接进入全无线的时代。

不过这个尝试进行得并不顺利，在 USB-C 已经广泛普及的今天，欧盟的法规也不继续给 Apple 时间了，所以在后天凌晨，我们就将迎来第一款使用 USB-C 接口的 iPhone。Lightning 真的如它发布时所说的那样，只是下一个十年的接口。现在十年之期已到，是时候说再见了。