USB3.0規范標準與技術內容解析

隨著電子產品的小型化集成化發展，USB接口的標準也迎來了必須變化的時刻。原有的USB2.0標準已經無法滿足新產品的科技需要，于是新的USB3.0技術走進人們的生活。但是很多人對于USB3.0技術仍舊不是非常了解，針對于此，本文就將針對USB3.0的規范內容進行介紹，并對其技術內容進行解析。

傳輸速率

新標準超高速接口的實際傳輸速率大約是3.2Gbps(即400MB/S)。理論上的最高速率是5.0Gbps(即625MB/S)。

數據傳輸

USB3.0引入全雙工數據傳輸。5根線路中2根用來發送數據，另2根用來接收數據，還有1根是地線。也就是說，USB3.0可以同步全速地進行讀寫操作。以前的USB版本并不支持全雙工數據傳輸。

電源

電源的負載已增加到150毫安(USB2.0是100毫安左右)，配置設備可以提高到900毫安。這比USB2.0高了80%，充電速度更快。另外，USB3.0的最小工作電壓從4.4伏特降到4伏特，更加省電。

電源管理

USB3.0并沒有采用設備輪詢，而是采用中斷驅動協議。因此，在有中斷請求數據傳輸之前，待機設備并不耗電。簡而言之，USB3.0支持待機、休眠和暫停等狀態。

物理外觀

上述的規范也會體現在USB3.0的物理外觀上。但USB3.0的線纜會更“厚”，這是因為USB3.0的數據線比2.0的多了4根內部線。不過，這個插口是USB3.0的缺陷。它包含了額外的連接設備。

已支持的操作系統

WindowsVista、Windows7(據傳要等到Windows7SP1)和Linux已支持USB3.0.Mac還在觀望，應該也會支持的。鑒于WindowsXP的“年紀”，它能支持USB3.0的希望幾乎渺茫。

USB3.0技術解析

隨著Vista操作系統、高清視頻和DX10的逐步普及，大容量、高速的數據傳輸越來越多，對帶寬的需求也越來越高，原來的USB1.1和USB2.0已無法滿足未來的需要。2007年底開始，英特爾公司和惠普(HP)、NEC、NXP半導體及德州儀器(Texas Instruments)等公司共同開發USB3.0技術，USB3.0技術主要應用于個人計算機、消費及移動類產品的快速同步即時傳輸。

USB3.0具有后向兼容標準，兼容USB1.1和USB2.0標準，具傳統USB技術的易用性和即插即用功能。USB3.0技術的目標是推出比USB2.0快10倍以上的產品，采用與有線USB相同的架構。除對USB3.0規格進行優化以實現更低的能耗和更高的協議效率之外，USB3.0的端口和線纜能夠實現向后兼容，以及支持未來的光纖傳輸。

USB3.0將采用一種新的物理層，其中，用兩個信道把數據傳輸和確認過程分離，因而達到較高的速度。為了取代目前USB所采用的輪流檢測和廣播機制，新的規格將采用封包路由技術，并且僅容許終端設備有數據要發送時才進行傳輸。新的鏈接標準還將讓每一個組件支持多種數據流，并且每一個數據流都能夠維持獨立的優先級，該功能可在視訊傳輸過程中用來終止造成抖動的干擾。數據流的傳輸機制也使固有的指令隊列成為可能，因而能使硬盤的數據傳輸優化。

為了向下兼容2.0版，USB3.0采用了9針腳設計，其中四個針腳和USB2.0的形狀、定義均完全相同，而另外5根是專門為USB3.0準備的。

標準USB3.0公口的針腳定義，白色部門是USB2.0連接專用針腳，而紅色部分為USB3.0專用。

標準USB3.0母口的針腳定義，紫色針腳為USB2.0專用，紅色為USB3.0連接專用。

USB3.0線纜如果不算編織(Braid)用線，一共是8根，值得注意的是，在線纜中，USB2.0和3.0的電源線(Power)是共用的。

MiniUSB3.0接口分為A、B兩種公口(Plug)，而母口(Receptacle)將有AB和B兩種，從形狀上來看，AB母口可兼容A和B兩種公口，3.0版公口的針腳是9針。

通過以上的介紹，可以看到3.0標準不僅在傳輸性能上要優于上一個版本，并且兼具傳統USB技術的易用性和即插即用功能。因此3.0版本帶來的革新是非常必要的，在很多小體積的智能設備中也只有采用3.0版本的協議才能實現理想的功能與體積表現。