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                    USB連接線3.0比2.0好在哪里?支持那些系統和應用?

                    作者:東莞市聯速電子科技有限公司 瀏覽: 發表時間:2020-10-09 11:10:19

                    ---USB3.0連接線規范概述---


                    USB連接線是目前最為成功,最有優勢,應用最為廣泛的的外設接口規范。隨著時代的發展,外設的進步,USB接口規范也需要有相應的配套升級,于是 “SuperSpeed USB”(超高速USB連接線)出現了,這也就是我們今天要重點解釋和介紹的USB 3.0

                    Δ 什么是USB 3.0? 

                    USB 3.0是最新的USB規范,英特爾公司(Intel)和業界領先的公司一起攜手組建了USB3.0推廣組,旨在開發速度超過當今10倍的超高效USB互聯技術。該技術是由英特爾,以及惠普(HP)、NEC、NXP半導體以及德州儀器(Texas Instruments)等公司共同開發的,應用領域包括個人計算機、消費及移動類產品的快速同步即時傳輸。同時新的USB執行組織(USB Implementers Forum,USB-IF)也正式開始接管和運作該規范,公布了詳細的技術文檔,以便業界的硬件廠商們能夠依此來研發USB 3.0相關的產品

                    USB3.0接口的外觀機械尺寸

                    USB 3.0簡要規范

                    提供了更高的每秒5Gbps傳輸速度對需要更大電力支持的設備提供了更好的支持,最大化總線的電力供應增加了新的電源管理功能全雙工數據通信,

                    提供了更快的傳輸速度向下兼容USB 2.0及USB 1.1設備 


                    與USB2.0相比較 

                    隨著高清視頻、TB(1000GB)級存儲設備、高達千萬像素數碼相機、大容量的手機以及便攜媒體播放器的出現,更高的帶寬和傳輸速度就成為了必須。

                    USB 2.0為各式各樣的設備以及應用提供了充足的帶寬,但是,每秒480Mbps的傳輸速度可能都已經不算快了,何況目前沒有哪個USB 2.0設備能夠達到這個理論上的最高速度。在實際應用中,能夠達到每秒320Mbps平均速度就已經很不錯了。


                    同樣,其實USB 3.0也達不到5Gbps的理論值,但哪怕只能達到理論值的5成,那也是接近于USB 2.0的10倍了。

                    USB3.0是如何做到這么快的?

                    正是額外增加的4條(2對)線路提供了“SuperSpeed USB”所需帶寬的支持,得以實現“超速”。顯然在USB 2.0上的2條(1對)線路,是不夠用的。

                       此外,在信號傳輸的方法上仍然采用主機控制的方式,不過改為了異步傳輸。USB 3.0利用了雙向數據傳輸模式,而不再是USB 2.0時代的半雙工模式。簡單說,數據只需要著一個方向流動就可以了,簡化了等待引起的時間消耗。

                    USB3.0還有哪些更先進的地方?


                    SuperSpeed USB”改進遠不止在傳輸速率方面的提升。在USB 3.0中,設備和電腦主機之間如何更加融洽的配合,也被當作了一項重點研究的方向。在繼承USB 2.0核心架構的基礎上,如何利用雙總線模式的優勢,如何讓用戶能夠直接的體驗到USB 3.0比USB 2.0的先進,成為了重點 .

                    需要時能提供更多電力

                        USB 3.0能夠提供50%—80%更多的電力支持(900mA)那些需要更多電能驅動的設備,而那些通過USB連接線來充電的設備,則預示著能夠更快的完成充電。

                        新Powered-B接口由額外的2條線路組成,提供了高達900毫安的電力支持。完全可以驅動無線USB適配器,而擺脫了傳統USB適配器靠線纜連接的必要。通常有線USB設備需要連接到集線器或者是電腦本身上,而高電能支持下,就不需要在有“線”存在了。

                    不需要時就自動減少耗電

                        轉換到USB 3.0,功耗也是要考慮的很重要的一個問題,因此有效的電源管理就很必要,可以保證設備的空閑的時候減少電力消耗。

                        大量的數據流傳輸需要更快的性能支持,同時傳輸的時候,空閑時設備可以轉入到低功耗狀態。甚至可以空下來去接收其他的指令,完成其他動作。

                    在USB 3.0中也并不是所有的東西都更新換代了,比如線纜的長度。當在某些應用中需要盡可能高的吞吐量的時候,往往線纜依舊會成為瓶頸。雖然在USB 3.0規范中,沒有明確指定USB線纜有多長,但是電纜材質和信號質量還是影響了傳輸的效果。因此在傳輸數百兆大數據流的時候,線纜長度最好不要超過3米。 

                    USB 3.0可以使用光纖,其實這正是USB規范組織正在考慮的問題,也許會在下一個修正版本中推出,也許會讓一些有能力的第三方公司來嘗試一下。 

                    下面就關于外接硬盤數據傳輸性能做一個對比,拷貝比較

                    注1:USB2.0和USB3.0的拷貝速度相差很大,而ESATA和USB3.0的速度差別不大,但是USB3.0帶有900mA的電源總線是ESATA不具備的,相比較而言,USB3.0拷貝大容量文件,性能更卓越。

                    好消息是,USB 3.0從規劃之初就開始謹慎的希望和USB 2.0共存。

                        USB 3.0采用新的物理接口和新的電纜來保證和新設備有更高速的連接能力,但新接口保持了和4線USB 2.0一樣的規格,完全可以接入到現有的USB接口中使用。而只有設備本身硬件支持“SuperSpeed USB”,4個獨立線組才能實現USB 3.0的真正意義,完成接收和發送數據的作用。

                     USB 2.0又將何去何從? 

                    至少未來5年我們都不會看到USB 2.0相關產品退出市場。

                    USB 2.0將會和USB 1.1一樣逐步的被淘汰。不過,在現在甚至是可以預見的將來,USB 2.0相關設備依舊觸手可及。

                    什么操作系統能支持USB3.0? 

                    在2008年11月舉行的,“SuperSpeed”開發者大會上,微軟宣布Windows 7能夠提供對USB 3.0的支持,不僅僅是Windows 7,Vista也支持“SuperSpeed”,微軟的很多合作伙伴還是希望Vista能夠支持USB 3.0的。 

                    目前經過測試,WindowsXP也是支持USB3.0的

                    開源系統方面, Linux明確的表示支持USB 3.0,前提是擴展主控制器界面(xHCI)規范正式發布。目前非公開版本號為0.95,還是一個待定的草案。 


                    蘋果方面,按照“慣例”依舊在MacOS X是否支持“SuperSpeed USB”問題上保持緘默。不過, USB 3.0兌現了如同USB 2.0一樣的“即插即用”,市場上大量的“SuperSpeed”設備就會如同雨后春筍一般 蘋果也會附庸這個潮流和趨勢。

                        至于對Firewire信號是否存在干擾問題,現在還不得而知,但是不管怎樣,蘋果需要去支持“SuperSpeed”。 

                        起初,在USB 3.0的支持方面,不管是操作系統還是設備,肯定不會一步到位。初期會簡單的在小型設備上試用,然后存在這樣那樣的問題,并且還不會全面發揮USB 3.0的優勢。不過,隨著時間的推移,這些都會逐步的完善起來。

                    USB3.0能夠帶動什么樣的應用?

                    簡單說,所有的高速USB 2.0設備拿到USB 3.0上來只能會有更好的表現。 

                    這些設備包括:

                    外置硬盤 - 在傳輸速度上至少有兩倍的提升,更不用擔心供電不足的問題了。

                    高分辨率的網絡攝像頭、視頻監視器

                    視頻顯示器,例如采用DisplayLink USB視頻技術的產品

                    USB接口的數碼相機、數碼攝像機

                     藍光光驅等

                    另外,我們最常用的讀卡器設備,尤其是當設備中同時使用多種類型的閃存卡,或者是讀卡器連接到USB Hub上,而USB Hub上又有多個讀卡器的時候,那種傳輸速度簡直是難以忍受的折磨。USB 3.0則提供了更多的空間,來解決這樣的問題,提供5-10倍的帶寬不是問題。

                        還有一點是可以預見的,理論上每秒5Gbps的傳輸速度,足以讓USB侵入到以前從不敢涉獵的范圍,例如磁盤陣列系統。

                    USB 3.0的競爭對手又如何呢?

                    提到競爭對手,就還得說說“Firewire”(我們熟知的IEEE 1394,當然這種說法不正確)。不管是Firewire 400還是800,都最后都沒有普及過USB 2.0。蘋果是發起IEEE 1394“Firewire”標準的廠商,有趣的是,蘋果再不斷的將Firewire從最初的iPod到后來的主流MacBook上一點一點的拿掉。 

                        2007底,1394同業公會宣布了Firewire 3200,稱為S3200。是在現有的Firewire 800標準基礎上建立的,和Firewire 800采用了相同的接口和USB連接線。但是,S3200本身自亂了陣腳,升級設備造成了混亂,以至于到今天也沒有能夠得到更多的推進,即便是飽有優勢的視頻影像市場。

                    Firewire的優勢在于高效率,因為采用了點對點,全雙工模式傳輸數據。數據吞吐量完全要高于USB 2.0,并且實際傳輸速度非常接近其每秒800Mb的理論值。在數據持續傳輸測試中,Firewire 800能夠提供平均90MB/s的速度,而USB 2.0只有40MB/s。 

                    eSATA在2004年面市,作為一種消費型接口和USB 2.0以及Firewire方案以及來競爭外置存儲市場。算是比較成功的解決了瓶頸問題,并且發揮了硬盤本身的性能優勢。eSATA支持每秒3.2Gbps的傳輸速率,這遠超了硬盤的傳輸極限。比USB 2.0要快,也比Firewire 800有優勢。

                        eSATA從本身看不具備缺點,然而2米的線纜長度制約了其更深遠的發展,并且初期其本身是不能通過總線直接向eSATA設備供電的。最近幾年,eSATA開始侵蝕USB以及Firewire的市場份額,特別是在數據存儲領域。坦誠的講,其應用范圍還有一定限制,并且在便攜市場里并不方便。 

                     ExpressCard 2.0基本上和USB 3.0規格同期發布,主要是承諾提升ExpressCard現有標準的傳輸速度。和PCI Express以及USB 3.0規格緊密,ExpressCard 2.0提供了多方面的應用模式,用來解決目前大吞吐量的數據傳輸瓶頸。和ExpressCard保持向下兼容,將會和USB 3.0并存。

                    瓶頸和競爭,催生了USB 3.0的誕生,也正好迎合了用戶的口味。更加吸引大家的,無外乎10倍于USB 2.0的傳輸速度和向下兼容性。

                           在USB 3.0下,依托8條線路,顯然現有設備將會有一次傳輸速度上的再飛躍,這是更加值得期待的。




                    USB連接線3.0比2.0好在哪里?支持那些系統和應用?
                    USB連接線是目前最為成功,最有優勢,應用最為廣泛的的外設接口規范。隨著時代的發展,外設的進步,USB接口規范也需要有相應的配套升級,于是 “SuperSpeed USB”(超高速USB連接線)出現了,這也就是我們今天要重點解釋和介紹的USB 3.0
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