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USB连接线3.0比2.0好在哪里?支持那些系统和应用?

作者:东莞市联速电子科技有限公司 浏览:1014 发表时间:2020-10-09 11:10:19

---USB3.0连接线规范概述---


USB连接线是目前最为成功,最有优势,应用最为广泛的的外设接口规范。随着时代的发展,外设的进步,USB接口规范也需要有相应的配套升级,于是 “SuperSpeed USB”(超高速USB连接线)出现了,这也就是我们今天要重点解释和介绍的USB 3.0

Δ 什么是USB 3.0? 

USB 3.0是最新的USB规范,英特尔公司(Intel)和业界领先的公司一起携手组建了USB3.0推广组,旨在开发速度超过当今10倍的超高效USB互联技术。该技术是由英特尔,以及惠普(HP)、NEC、NXP半导体以及德州仪器(Texas Instruments)等公司共同开发的,应用领域包括个人计算机、消费及移动类产品的快速同步即时传输。同时新的USB执行组织(USB Implementers Forum,USB-IF)也正式开始接管和运作该规范,公布了详细的技术文档,以便业界的硬件厂商们能够依此来研发USB 3.0相关的产品

USB3.0接口的外观机械尺寸

USB 3.0简要规范

提供了更高的每秒5Gbps传输速度对需要更大电力支持的设备提供了更好的支持,最大化总线的电力供应增加了新的电源管理功能全双工数据通信,

提供了更快的传输速度向下兼容USB 2.0及USB 1.1设备 


与USB2.0相比较 

随着高清视频、TB(1000GB)级存储设备、高达千万像素数码相机、大容量的手机以及便携媒体播放器的出现,更高的带宽和传输速度就成为了必须。

USB 2.0为各式各样的设备以及应用提供了充足的带宽,但是,每秒480Mbps的传输速度可能都已经不算快了,何况目前没有哪个USB 2.0设备能够达到这个理论上的最高速度。在实际应用中,能够达到每秒320Mbps平均速度就已经很不错了。


同样,其实USB 3.0也达不到5Gbps的理论值,但哪怕只能达到理论值的5成,那也是接近于USB 2.0的10倍了。

USB3.0是如何做到这么快的?

正是额外增加的4条(2对)线路提供了“SuperSpeed USB”所需带宽的支持,得以实现“超速”。显然在USB 2.0上的2条(1对)线路,是不够用的。

   此外,在信号传输的方法上仍然采用主机控制的方式,不过改为了异步传输。USB 3.0利用了双向数据传输模式,而不再是USB 2.0时代的半双工模式。简单说,数据只需要着一个方向流动就可以了,简化了等待引起的时间消耗。

USB3.0还有哪些更先进的地方?


SuperSpeed USB”改进远不止在传输速率方面的提升。在USB 3.0中,设备和电脑主机之间如何更加融洽的配合,也被当作了一项重点研究的方向。在继承USB 2.0核心架构的基础上,如何利用双总线模式的优势,如何让用户能够直接的体验到USB 3.0比USB 2.0的先进,成为了重点 .

需要时能提供更多电力

    USB 3.0能够提供50%—80%更多的电力支持(900mA)那些需要更多电能驱动的设备,而那些通过USB连接线来充电的设备,则预示着能够更快的完成充电。

    新Powered-B接口由额外的2条线路组成,提供了高达900毫安的电力支持。完全可以驱动无线USB适配器,而摆脱了传统USB适配器靠线缆连接的必要。通常有线USB设备需要连接到集线器或者是电脑本身上,而高电能支持下,就不需要在有“线”存在了。

不需要时就自动减少耗电

    转换到USB 3.0,功耗也是要考虑的很重要的一个问题,因此有效的电源管理就很必要,可以保证设备的空闲的时候减少电力消耗。

    大量的数据流传输需要更快的性能支持,同时传输的时候,空闲时设备可以转入到低功耗状态。甚至可以空下来去接收其他的指令,完成其他动作。

在USB 3.0中也并不是所有的东西都更新换代了,比如线缆的长度。当在某些应用中需要尽可能高的吞吐量的时候,往往线缆依旧会成为瓶颈。虽然在USB 3.0规范中,没有明确指定USB线缆有多长,但是电缆材质和信号质量还是影响了传输的效果。因此在传输数百兆大数据流的时候,线缆长度最好不要超过3米。 

USB 3.0可以使用光纤,其实这正是USB规范组织正在考虑的问题,也许会在下一个修正版本中推出,也许会让一些有能力的第三方公司来尝试一下。 

下面就关于外接硬盘数据传输性能做一个对比,拷贝比较

注1:USB2.0和USB3.0的拷贝速度相差很大,而ESATA和USB3.0的速度差别不大,但是USB3.0带有900mA的电源总线是ESATA不具备的,相比较而言,USB3.0拷贝大容量文件,性能更卓越。

好消息是,USB 3.0从规划之初就开始谨慎的希望和USB 2.0共存。

    USB 3.0采用新的物理接口和新的电缆来保证和新设备有更高速的连接能力,但新接口保持了和4线USB 2.0一样的规格,完全可以接入到现有的USB接口中使用。而只有设备本身硬件支持“SuperSpeed USB”,4个独立线组才能实现USB 3.0的真正意义,完成接收和发送数据的作用。

 USB 2.0又将何去何从? 

至少未来5年我们都不会看到USB 2.0相关产品退出市场。

USB 2.0将会和USB 1.1一样逐步的被淘汰。不过,在现在甚至是可以预见的将来,USB 2.0相关设备依旧触手可及。

什么操作系统能支持USB3.0? 

在2008年11月举行的,“SuperSpeed”开发者大会上,微软宣布Windows 7能够提供对USB 3.0的支持,不仅仅是Windows 7,Vista也支持“SuperSpeed”,微软的很多合作伙伴还是希望Vista能够支持USB 3.0的。 

目前经过测试,WindowsXP也是支持USB3.0的

开源系统方面, Linux明确的表示支持USB 3.0,前提是扩展主控制器界面(xHCI)规范正式发布。目前非公开版本号为0.95,还是一个待定的草案。 


苹果方面,按照“惯例”依旧在MacOS X是否支持“SuperSpeed USB”问题上保持缄默。不过, USB 3.0兑现了如同USB 2.0一样的“即插即用”,市场上大量的“SuperSpeed”设备就会如同雨后春笋一般 苹果也会附庸这个潮流和趋势。

    至于对Firewire信号是否存在干扰问题,现在还不得而知,但是不管怎样,苹果需要去支持“SuperSpeed”。 

    起初,在USB 3.0的支持方面,不管是操作系统还是设备,肯定不会一步到位。初期会简单的在小型设备上试用,然后存在这样那样的问题,并且还不会全面发挥USB 3.0的优势。不过,随着时间的推移,这些都会逐步的完善起来。

USB3.0能够带动什么样的应用?

简单说,所有的高速USB 2.0设备拿到USB 3.0上来只能会有更好的表现。 

这些设备包括:

外置硬盘 - 在传输速度上至少有两倍的提升,更不用担心供电不足的问题了。

高分辨率的网络摄像头、视频监视器

视频显示器,例如采用DisplayLink USB视频技术的产品

USB接口的数码相机、数码摄像机

 蓝光光驱等

另外,我们最常用的读卡器设备,尤其是当设备中同时使用多种类型的闪存卡,或者是读卡器连接到USB Hub上,而USB Hub上又有多个读卡器的时候,那种传输速度简直是难以忍受的折磨。USB 3.0则提供了更多的空间,来解决这样的问题,提供5-10倍的带宽不是问题。

    还有一点是可以预见的,理论上每秒5Gbps的传输速度,足以让USB侵入到以前从不敢涉猎的范围,例如磁盘阵列系统。

USB 3.0的竞争对手又如何呢?

提到竞争对手,就还得说说“Firewire”(我们熟知的IEEE 1394,当然这种说法不正确)。不管是Firewire 400还是800,都最后都没有普及过USB 2.0。苹果是发起IEEE 1394“Firewire”标准的厂商,有趣的是,苹果再不断的将Firewire从最初的iPod到后来的主流MacBook上一点一点的拿掉。 

    2007底,1394同业公会宣布了Firewire 3200,称为S3200。是在现有的Firewire 800标准基础上建立的,和Firewire 800采用了相同的接口和USB连接线。但是,S3200本身自乱了阵脚,升级设备造成了混乱,以至于到今天也没有能够得到更多的推进,即便是饱有优势的视频影像市场。

Firewire的优势在于高效率,因为采用了点对点,全双工模式传输数据。数据吞吐量完全要高于USB 2.0,并且实际传输速度非常接近其每秒800Mb的理论值。在数据持续传输测试中,Firewire 800能够提供平均90MB/s的速度,而USB 2.0只有40MB/s。 

eSATA在2004年面市,作为一种消费型接口和USB 2.0以及Firewire方案以及来竞争外置存储市场。算是比较成功的解决了瓶颈问题,并且发挥了硬盘本身的性能优势。eSATA支持每秒3.2Gbps的传输速率,这远超了硬盘的传输极限。比USB 2.0要快,也比Firewire 800有优势。

    eSATA从本身看不具备缺点,然而2米的线缆长度制约了其更深远的发展,并且初期其本身是不能通过总线直接向eSATA设备供电的。最近几年,eSATA开始侵蚀USB以及Firewire的市场份额,特别是在数据存储领域。坦诚的讲,其应用范围还有一定限制,并且在便携市场里并不方便。 

 ExpressCard 2.0基本上和USB 3.0规格同期发布,主要是承诺提升ExpressCard现有标准的传输速度。和PCI Express以及USB 3.0规格紧密,ExpressCard 2.0提供了多方面的应用模式,用来解决目前大吞吐量的数据传输瓶颈。和ExpressCard保持向下兼容,将会和USB 3.0并存。

瓶颈和竞争,催生了USB 3.0的诞生,也正好迎合了用户的口味。更加吸引大家的,无外乎10倍于USB 2.0的传输速度和向下兼容性。

       在USB 3.0下,依托8条线路,显然现有设备将会有一次传输速度上的再飞跃,这是更加值得期待的。




USB连接线3.0比2.0好在哪里?支持那些系统和应用?
USB连接线是目前最为成功,最有优势,应用最为广泛的的外设接口规范。随着时代的发展,外设的进步,USB接口规范也需要有相应的配套升级,于是 “SuperSpeed USB”(超高速USB连接线)出现了,这也就是我们今天要重点解释和介绍的USB 3.0
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