未來usb會取代sata和pcie介面嗎？

01-26

USB不會取代SATA或者PCI-e，因為定位不同。

USB的定位是傳輸+設備管理，準確的說USB是一個協議族，並且具備類似網路協議的物理層、鏈路層、傳輸層、協議層等分層次的通信，整體上看USB協議複雜程度較高，協議開銷很大。

而SATA則相對更簡單，目標單一併且明確。USB翻譯過來是通用串列匯流排，「通用」是一個重要的特點。同樣是串列信號的SATA則更重視「專用」。所以對於硬碟來說SATA的優勢是簡單，而USB不管是軟體還是硬體，都過於龐大且複雜。

PCI-e，PCI-e是可以並行通信的（註：單個通道為串列，但PCI-e可以多通道並行），PCI-e x16 v3.x速度差不多是16GB/s了，而USB3.1才剛突破1GB/s，想要超越還不太可能。USB無法實現一個設備使用不同的傳輸通道傳輸數據。

根據評論補充，USB的響應時間也是一個問題，因為USB請求是要層層封裝，然後一點點下發給設備，這種方式的開銷很大，相比之下，PCI-e的響應時間要快的多。

USB設計之初，目標是要儘可能多的連接各種不同的設備（鍵盤、滑鼠、U盤、印表機、網卡……），所以協議必須要有足夠的冗餘度能兼容各種不同的設備。而PCI-e/SATA目標只是做高速傳輸，對設備本身有很高的要求。

計算機介面技術方面：複雜度、兼容性、速度往往是互相矛盾的，所以才有了各種不同特性的介面技術。

謝邀 @機器人

對於這個問題，我覺得很多人存在認識誤區。

應用場景不同

PCI-e ，SATA一般用於計算機內部，不同模塊之間的「高速數據通信」，比如硬碟與南橋，網卡與南橋，顯卡與北橋之間的通信，這類介面一般比較固定，不允許隨意插拔。

所以不適用USB那樣外掛各種設備，原因如下：

1.因為通信速率非常高，所以一般要求PCB走線儘可能的短，所以不適用於外掛設備。

2.阻抗匹配，信號完整性要求更高，所以對線材的要求非常高。

3.PCIE高速通信一般會使用多個通道同時傳輸數據，所以線路比較多。

USB的特點是「兼容性」，「熱插拔」，「可擴展」，「簡潔性」，，可以支持所有使用USB介面及協議的設備，只需要四根線，對線材的要求相對較低，USB線可以比較長，同時通過USB HUB可以擴展出很多的USB口，極大的方便了使用。

總結起來就是：PICE，SATA是內部高速匯流排，注重的速度和穩定性，USB主要用於外接設備，注重的是兼容性和簡潔性。所以USB不會替代SATA和PCIE 。

對於其他答案中提到的 USB Type-C，這裡多說兩句。

根據USB Type -C spec 1.0 介紹， Type C 介面集成了USB2 , USB 3.1，DP1.2， PD（最大20V 5A供電）以及其他的
Alternate Mode 或者Accessory Mode（比如 Audio功能）。

總的來說，TypeC 功能非常強大，但是注意，USB IF協會並沒有強制廠商實現所有的功能，而是讓各廠商根據自己需要去增減功能，所以你再購買Type C 設備時請務必看清楚，該設備具體實現了那些功能。

另外，Type C功能的實現目前至少需要3顆輔助晶元，協議以及硬體非常的複雜，所以目前Type C設備的價格也是非常的亮瞎眼。

介面定義如下：

高分答案已經有精鍊的回答，筆者從PCIE的角度再補充兩點。

PCIE在計算機架構中發揮著比USB更為重要的作用。USB基本就是用於外設，而且速度受限於硬體結構（傳統USB就是1對差分線），很難高於PCIE 1X的速率。

而PCIE是計算機體系結構的核心組成部分，從某種方面來說，現在的通用計算機架構就可以看成一個PCIE匯流排和上面掛的各種設備。CPU通過Root Complex發起/收到各種請求，通過Switch和各種EndPoint設備通信，如顯卡，USB，各種低速匯流排橋設備等等。Root Complex，Switch和EndPoint都是PCIE匯流排中的組成部分。除了通用計算機架構，在高性能計算和一些其他方面，PCIE也起著USB完全不可替代的作用。

PCIE由於可以多路並行，在速度上相對USB也是優勢巨大的，現在常見的16X PCIE3.0，已經可以達到16GB的帶寬，而基於4.0的設備已經在逐步流片、應用，PCIE5.0的Base Specification據說2018年也將面世。其實PCIE在高速串列匯流排領域其優勢並不在速度，這又是一個大問題，就不展開了。

說了一些PCIE的優勢，但不代表PCIE就可以代替USB，就從接插件上來看，USB在日常應用中就優勢明顯。筆者多年不開發USB，就不班門弄斧了。綜上所述，兩者的定位完全不同，所以在可預見的將來，不會相互代替。

另外，SATA已經逐漸被基於PCIE的新型高速匯流排替代。其實，做過SATA和PCIE開發的人都知道，兩者的物理層基本是一模一樣的。

論外置設備的傳輸方式，那也是thunderbolt，考慮到一些方面，比如成本，usb一直慢於thunderbolt。

ps：現在thunderbolt3已經可以到40Gb的速度了。

Thunderbolt 1.0＝4× PCI Express 2.0加DisplayPort 1.1a，介面使用Mini DP界面。

Thunderbolt 2.0＝4× PCI Express 2.0加DisplayPort 1.2，介面使用Mini DP界面。

Thunderbolt 3.0＝4× PCI Express 3.0加DisplayPort 1.2加USB 3.0，介面使用USB Type-C界面，兼容USB設備。

未來USB不需要取代PCI-E，USB與PCI-E都將繼續存在。

作為Thunderbolt的一部分。