USB 2.0与 USB 3.0功能特性对比分析

延迟等。最坏的情况下，延时Y可能达到数百微秒。

3.延迟Z是指数据在USB和存储设备之间传输所需的时间，这取决于请求类型。还取决于直接存储器存取结构和存储设备类型，并不取决于USB速度，因为这里瓶颈会是存储速度而不是USB速度(如SuperSpeed)。延迟Z可能在几毫秒和数微秒之间，取决于存储设备类型和数据大小。

虽然USB速度快了十倍(从480Mbps 到 5Gbps)，但是真正的吞吐量将远远低于理论值，因为USB延时(X)比操作系统处理延迟(Y)和存储传输延迟(Z)都小得多，其相对于总延时可以忽略不计。Z延时可以通过选择更好的存储设备来改进，但是Y延时，则需要通过更有效地系统设计来管理。

效率

要发挥USB 3.0的全部潜力，需进行以下变化：

高性能处理器：处理器由于USB 3.0引起的复杂性和任务处理的数量都将大幅上升。如果希望其他应用性能不受影响，就需要一个功能强大的处理器。

影响：这不仅会增加产品成本，而且还会增加功耗，对于手持设备来说，这是很不利的。

必须改变现有的系统架构来适应USB 3.0。同时，如果USB 3.0的全部潜能都可以实现，就需要大容量和高性能的存储设备。

影响：这将增加系统的复杂度，因此影响了推向市场的时间和项目风险。　重新设计来提高性能

不需要将USB控制器连接到通用处理器(GP)，可以连接到一个I/O模块。这种I/O模块类型叫做I/O通道，这里I/O模块增强为一个独立的处理器。GP指挥I/O通道在主存储器中执行程序。I/O通道拿到这些指令并执行他们，并不需要GP干预。GP只是当整个序列完成时产生中断。

如果I/O模块有自己的本地存储器，那么就称为I/O处理器。这种设置减少了通用处理器的参与。使用这种方式，可以避免需要使用高性能处理器和结构的变化，从而可以减少系统成本和量产风险。西桥就是这样一个智能I/O处理器，它把外设控制器增强了并模块化到了一个嵌入式计算机结构。南桥也是用很类似的方式来提高数据在PC的吞吐量，西桥结构提高了吞吐量，可以用于USB，通用处理器，存储器，及其他外设之间的高吞吐量数据传输。

西桥器件是专为这种操作设计的，可以显著提高性能。由于数据传输的总延迟依赖于处理延迟，当使用西桥结构后会大大降低这种延迟。

影响通用处理器性能的主要因素取决于中断的频率。简而言之，每次GP收到中断，内容都需要切换，执行ISR，从而增加了其他运行程序的时间。当使用西桥器件时，大部分USB相关中断由它处理，从而提高了GP的性能。

下面是一个15.1 GB的嵌入式多媒体卡(eMMC) 使用海量存储类驱动枚举的性能测试。没有西桥时GP不得不处理很多中断。下图描绘了系统的各项任务处理结果。中断数量为log2单位。

上表反映了使用特定应用的I/O处理器(如西桥)时，GP必须处理的中断减少的数目。没有西桥，GP要处理大量的中断，产生‘super speed’迫使GP要很长时间保持空闲状态(由于次要的内容切换)。相反，GP可以把这些任务释放给西桥，保持其处理其他实时任务的效率，充分发挥USB 3.0的潜力。西桥结构不仅可以简化整体系统平台结构，它还可以提高整体性能并降低项目风险。