USB3.0深度解析

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-routing)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薄型记忆卡的台湾科技业者包括鸿海、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。

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USB3.0深度解析

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。