USB3.0深度解析
USB 3.0工作原理
USB 2.0基于半双工二线制总线,只能提供单向数据流传输,而USB 3.0采用了对偶单纯形四线制差分信号线,故而支持双向并发数据流传输,也就是全双工总线模式,这是USB3.0传输速度猛增的关键原因。除此之外,USB 3.0还引入了新的
电源管理机制,支持待机、休眠和暂停等状态,因此最大也能够提供约900毫安的电力,同时在电源管理上采取智能型设定,能够在待机时间切断电力,不仅对智能
手机充电有更佳的优势,同时能提供笔记本产品更佳的电池续航力。
简单来讲,USB3.0技术的核心优势有三:更高速度,向下兼容性,提供更大供电能力。
USB 3.0 技术规范的细节
传输速率
USB3.0超高速接口的实际传输速率大约是3.2Gbps(即400MB/S)。理论上的最高速率是5Gbps(即625MB/S)。
数据传输
USB3.0 引入全双工数据传输。5根线路中2根用来发送数据,另2根用来接收数据,还有1根是地线。也就是说,USB 3.0可以同步全速地进行读写操作。以前的USB版本并不支持全双工数据传输。
电源电源的负载已增加到150毫安(USB 2.0是100毫安左右),配置设备可以提高到900毫安。这比USB 2.0高了80%,充电速度更快。另外,USB 3.0的最小工作电压从4.4伏特降到4伏特,更加省电。
电源管理
USB 3.0 并没有采用设备轮询,而是采用中断驱动协议。因此,在有中断请求数据传输之前,待机设备并不耗电。简而言之,USB 3.0支持待机、休眠和暂停等状态。
物理外观
上述的规范也会体现在USB 3.0的物理外观上。但USB 3.0的线缆会更“厚”,这是因为USB 3.0的数据线比2.0的多了4根内部线。不过,这个插口是USB 3.0的缺陷。它包含了额外的连接设备。
已支持的操作系统
Windows Vista、Windows 7和Linux已支持USB 3.0. MAC暂时还不支持,Steve Jobs还在观望,还需要些时日。
USB3.0技术解析
随着Vista操作系统、高清视频和DX10的逐步普及,大容量、高速的数据传输越来越多,对带宽的需求也越来越高,原来的USB1.1和USB2.0已无法满足未来的需要。2007年底开始,英特尔公司和惠普(HP)、NEC、NXP
半导体及德州仪器(Texas Instruments)等公司共同开发USB3.0技术,USB3.0技术主要应用于个人计算机、消费及移动类产品的快速同步即时传输。
USB 3.0具有后向兼容标准,兼容USB1.1和USB2.0标准,具传统USB技术的易用性和即插即用功能。USB3.0技术的目标是推出比USB2.0快10倍以上的产品,采用与有线USB相同的架构。除对USB 3.0规格进行优化以实现更低的能耗和更高的协议效率之外,USB 3.0的端口和线缆能够实现向后兼容,以及支持未来的光纤传输。
USB3.0将采用一种新的物理层,其中,用两个信道把数据传输(transmission)和确认(acknowledgement)过程分离,因而达到较高的速度。为了取代目前USB所采用的轮流检测(polling)和广播(broadcast)机制,新的规格将采用封包路由 (packet-rou
ting)技术,并且仅容许终端设备有数据要发送时才进行传输。新的链接标准还将让每一个组件支持多种数据流,并且每一个数据流都能够维持独立的优先级(separate priority levels),该功能可在视讯传输过程中用来终止造成抖动的干扰。数据流的传输机制也使固有的指令队列(native command queuing)成为可能,因而能使硬盘的数据传输优化。
为了向下兼容2.0版,USB 3.0采用了9针脚设计,其中四个针脚和USB 2.0的形状、定义均完全相同,而另外5根是专门为USB 3.0准备的。
标准USB 3.0公口的针脚定义,白色部门是USB 2.0连接专用针脚,而红色部分为USB 3.0专用。
标准USB 3.0母口的针脚定义,紫色针脚为USB 2.0专用,红色为USB 3.0连接专用。 USB 3.0线缆如果不算编织(Braid)用线,一共是8根,值得注意的是,在线缆中,USB 2.0和3.0的电源线(Power)是共用的。
Mini USB 3.0接口分为A、B两种公口(Plug),而母口(Receptacle)将有AB和B两种,从形状上来看,AB母口可兼容A和B两种公口,3.0版公口的针脚是9针。
USB 3.0薄型记忆卡
随着USB 3.0热潮来袭,台厂再次找到切入点推出USB3.0薄型记忆卡。
这次合作参与USB 3.0薄型记忆卡的***科技业者包括鸿海、华硕、创见、威刚、典范、联阳、旺玖、宜鼎,泰科、嘉泽、名昫等等,联合力拱USB3.0薄型记忆卡,希望能分食部分的SD卡市场,改善台厂一直要付出高额的权利金的局面,这也是目前市面上传输速度最快的记忆卡产品。
USB 3.0薄型记忆卡传输速度可达每秒5.0Gb,为现有USB 2.0的10倍,也是目前市面上最快速的记忆卡,举例而言,未来使用者在储存1部蓝光电影时,传输速度将由现有的14分钟降为1分钟完成传输。
USB 3.0薄型记忆卡初期会专攻PC市场,未来会跨足通讯、消费性
电子和车用市场,USB 3.0薄型记忆卡其轻、薄、短、小等优点,也适用于所有USB 2.0和USB 3.0插槽,广泛用于4C产品上。
根据预估,2012年USB市场规模会达2009年的7倍,USB 3.0在2015年出货量可达23亿颗。未来USB 3.0薄型记忆卡除了可支持PC外,也兼容于Netbook、电子书、高画质影音录放器等。
USB 3.0薄型记忆卡的优点是高速、省电、传输速度快、体积小,且重点是免收权利金,目前容量由16GB起跳,最高可达2,048GB容量,是目前成长潜力最高的传输接口。
6