解析USB 3.0标准

所谓USB 3.0，就是新一代的USB接口，特点是传输速率非常快，理论上能达到4.8Gbps，比现在的480Mbps的High Speed USB（简称为USB 2.0）快10倍，外形和现在的USB接口基本一致，能兼容USB 2.0和USB 1.1设备。

你厌倦了在拷贝一部高清视频时要等待近20分钟吗？虽然和USB 1.1相比，USB 2.0的速度有了质的飞跃，但我们依然不满足，所以……我们熟悉的USB传输速率又要加速向前冲了！

名叫USB 3.0的新一代接口比现在的USB 2.0快十倍，全面超越IEEE 1394和eSATA的速度足以让它傲视所有"非主流"接口的移动设备，它会成为日后王者中的王者吗？其他接口会因此而消失吗？

USB 3.0：为什么会这么快？

在MP3、MP4、DC、DV、打印机、扫描仪、闪存、移动硬盘及主板等设备上，USB早已是最常见的标准传输接口。尽管主流USB 2.0标准的理论数据传输率达到了每秒480Mbps，但依然无法满足用户的需求，因为随着数字媒体的日益普及，高清视频、游戏程序、数码照片的容量动辄几GB，大容量闪存、MP4及"海量"移动硬盘等USB设备不断增加，用户随时会遇到同时传输几GB甚至几十GB的大文件。如果依然沿用USB 2.0标准，它的速度真的太慢了。比如在向大容量的MP3里传输音乐时，往往需要花费几分钟时间，如果要向移动硬盘中传输更大容量的文件，有时需要花费几十分钟，以25GB容量的高清视频传输为例，USB 2.0需要10多分钟，而只要设备支持的话，USB 3.0理论上只需70秒左右。

时间是如此的宝贵，很多用户不喜欢在传输文件时等待很长的时间，等待总是让人心烦的，快速同步即时传输已经成为必要的性能需求。为此，Intel联合NEC、NXP半导体、惠普、微软、德州仪器等巨头推出了USB 3.0标准，USB 3.0采用一种新的物理层--其中用两个信道把数据传输和确认过程分离，因而达到了4.8Gbps的数据传输速度。为了取代USB 2.0所采用的轮流检测和广播机制，USB 3.0将采用一种封包路由技术，并且仅允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，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成为可能，因而使USB3.0接口的数据传输更为优化。

低成本：简单易实现、兼容性依然强大

与USB 1.1升级到USB 2.0一样，USB 3.0仍然采用USB 2.0相同的架构，向下兼容先前的即插即用USB版本，不管是USB 2.0还是USB 1.1设备，都能够与USB 3.0接口的设备相兼容。从接口结构来看，USB 2.0线缆使用了4条线的封装设计，所以USB 2.0接口使用了4个金属触点，它们分别为+5V取电、数据-、数据+、GND接地。然而USB 3.0并非广播总线，它在包头中采用发送列表区段来进行发包，上行接口提供分散式的USB 3.0互联，下行接口支持USB 2.0设备，从而用简单的方法实现高速传输和兼容性并举的双重好处。

因而从USB 3.0接口来看，它除了具备USB 2.0接口的4个金属触点外，在内部增添了5个较小的新触点。同时，除了使用了铜作为传输介质之外，USB 3.0的接口和线缆还可以支持光纤传输功能，光纤输出的传输速度大家是有目共睹的。据了解，使用光纤连接之后，USB 3.0的速度可以达到USB 2.0的20倍甚至30倍。无疑，USB 3.0标准的最终目的并不仅局限于4.8Gbps的数据传输率，而是希望未来进一步突破这个极限速度，随着光纤导线的全面应用，USB 3.0将得到更高的传输速度，未来在主流产品上的扩展应用将进一步展现。比如实现USB高速组网或广播电视节目信号在PC上的传输。

USB 3.0接口的针脚定义

供电充足：精简"大设备"连接线

我们知道，很多USB设备在使用时，并不需要独立使用供电电源，插入主板USB接口即可直接使用，这是因为USB接口具备了电流输出功能，然而遗憾的是，由于USB 2.0接口技术上的限制，它最大只能提供500mA电流输出，这只能满足那些低功耗USB移动设备使用（如MP3、闪存、鼠标、键盘等），对于功耗高一些的USB设备，比如移动硬盘、USB刻录机、USB电视盒等，500mA电流无法满足设备在高负荷下内部电机的正常运转，所以如果仅使用一个USB接口，在功耗大的时候使用时会出现各种故障，比如移动硬盘由于供电不足造成无法正常传输大容量文件，外置USB刻录机无法进行正常刻录。

为此，高功耗USB设备往往需要使用辅助电源才能正常工作，比如增加一个辅助的 USB线来专门供电，或者独立使用供电电源。这样不仅增加了成本，更麻烦的是因为增加了供电线缆或电源适配器，USB设备的便捷性和易用性大打折扣。 USB 3.0标准的出现可以解决因USB 2.0供电不足带来的问题。据目前官方透露的资料来看，下一代USB 3.0接口将有望达到1A以上的供电电流，而且USB 3.0接口经过了优化设计（如采用铜导线），它的传输效率更快，还具备了自身能耗降低功能，即使是像USB电视卡、USB刻录机、大容量移动硬盘这类高功耗USB设备，也可以直接连接到USB 3.0接口上使用，而不用担心供电不足了，USB设备的便捷性和易用性也大大提高了。

USB 3.0线缆的接头