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在PC整机、消费电子、移动存储、PC外设等领域,USB接口的采用非常普遍,自1995年USB标准推出以来,USB接口已经得到了全面普及,然而在传输速度、接口供电上,USB2.0标准依然无法满足应用需求,因而USB 3.0标准也由此而生。
一、USB3.0接口有多快?
在MP3/MP4、DC/DV、手机/PDA、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USB 2.0标准的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的文件传输为例,USB 2.0需要13.9分钟,而3.0只需70秒左右。对于忙碌的学生、办公一族而言,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。
而USB3.0标准的出现,将给用户带来10倍的数据传输体验,USB3.0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USB2.0所采用的轮流检测和广播机制,USB3.0将采用一种封包路由技术,并且仅容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,因而使USB3.0接口的数据传输更为优化。
二、USB3.0设备更稳定
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USB2.0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/MP4、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机电的正常运转。所以在功耗大的时候使用时,会因供电不足而造成一些问题。
为此,高功耗USB设备往往需要使用辅助电源才能工作(比如配合P/S接口供电线或者独立使用供电电源),但这样不仅增加了成本,而且因增加了供电线缆或电源适配器,USB设备的便捷性和易用性打卡折扣。USB3.0标准的出现可以解决因USB2.0供电不足带来的问题。USB3.0接口将有望实现1A以上的供电能力,而且USB3.0接口经过了优化设计(如采用铜导线),它的传输效率更快,所以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USB3.0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。
三、兼容性、扩展性增强
与USB1.1升级到USB2.0一样,USB 3.0仍然采用USB2.0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,USB2.0线缆使用了4根线包装,所以USB2.0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USB3.0并非广播总线,它在USB2.0的基础上增加了一个SS Hub和一个USB 2.0 Hub,在包头中采用发送列表区段来进行发包,SS Hub上行接口提供分散式的USB 3.0互联,而USB 2.0 Hub下行接口支持USB 2.0设备,从而实现高速传输和兼容性并举的双重好处。
从USB3.0接口来看,它除了具备USB2.0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,USB3.0标准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。
三、竞争对手纷纷下课?
从USB1.1标准的每秒12Mbps升级到USB 2.0标准,提升幅度达到了40倍,而USB2.0标准升级到USB3.0标准仅为10倍,但这10倍速度的提升有着更大的应用意义,既然USB3.0的数据传输率达到了4.8Gbps,要远远高于其它传输标准,比如IEEE 1394的数据传输通常为400Mbps-3.2Gbps之间,而新一代eSATA标准也仅有3Gbps的数据传输率,随着USB3.0标准的普及,IEEE 1394和eSATA将退入“二流”市场。
值得一提的是,尽管IEEE 1394标准在速度上落后于USB3.0,但提供了点对点传输功能,这样不用依赖PC即可实现设备之间的数据传输,同时支持同步和异步传输模式,可以连接63个设备,可以同时传输数字视频及数字音频信号,并且在采集和回录过程中没有任何信号损失,使得IEEE1394接口更加适合多媒体设备(如DV机、采集卡),这些都是USB3.0标准无可比拟的。
对于eSATA标准,它实际上是SATA接口的扩展,支持热拔插和即插即用,但在功能上有很大的局限性,在USB3.0标准推出之后,eSATA标准受到了制约,但仍然要注意,由于eSATA沿自主板上的SATA芯片,所以具备了引导启动功能,也就是说,电脑连接eSATA硬盘或eSATA光驱可以启动系统,而这是USB硬盘、USB光驱难以实现的,这对于系统维护、服务器在DOS数据下进行数据交换及其重要。
四、USB3.0标准普及即在
USB接口广泛应用于各种IT产品上,但PC、笔记本、消费数码等产品的发展趋势是无线,比如蓝牙技术能够在10米的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps,尽管速度上相比USB3.0差距非常大,但由于功耗低、应用简单,很多手机、MP4、笔记本、数码相机等设备上广泛采用了蓝牙接口,如果传输的数据量并不大,相信谁也不希望随身携带一根线缆,并且还要进行连接后才能使用,而Wi-Fi更是以远距离无线传输的优势,逐渐成为手机、MP4、笔记本甚至DV机、打印机等设备上的传输接口,看来,只有无线USB技术才能挽救USB未来。
尽管USB3.0在未来的发展中会遇到各种困难,但不可否认,在目前的PC、数码电子产品上,USB是应用最广泛、普及程度最高的传输接口,USB标准经过了多年的发展,已经被广大消费者所认可,现在大家随身拿出一款数码产品,任何一台电脑,都可以轻易找到USB接口,加上USB3.0拥有在传输速度、扩展能力上的众多优势,数字时代需要高速的性能和可靠的互联来实现日常生活中庞大数据量的传输,USB3.0可以很好地应对这一挑战,它必然会成为电脑、电脑外设和数码设备上主流传输接口。
一、USB3.0接口有多快?
在MP3/MP4、DC/DV、手机/PDA、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USB 2.0标准的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的文件传输为例,USB 2.0需要13.9分钟,而3.0只需70秒左右。对于忙碌的学生、办公一族而言,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。
而USB3.0标准的出现,将给用户带来10倍的数据传输体验,USB3.0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USB2.0所采用的轮流检测和广播机制,USB3.0将采用一种封包路由技术,并且仅容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,因而使USB3.0接口的数据传输更为优化。
二、USB3.0设备更稳定
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USB2.0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/MP4、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机电的正常运转。所以在功耗大的时候使用时,会因供电不足而造成一些问题。
为此,高功耗USB设备往往需要使用辅助电源才能工作(比如配合P/S接口供电线或者独立使用供电电源),但这样不仅增加了成本,而且因增加了供电线缆或电源适配器,USB设备的便捷性和易用性打卡折扣。USB3.0标准的出现可以解决因USB2.0供电不足带来的问题。USB3.0接口将有望实现1A以上的供电能力,而且USB3.0接口经过了优化设计(如采用铜导线),它的传输效率更快,所以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USB3.0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。
三、兼容性、扩展性增强
与USB1.1升级到USB2.0一样,USB 3.0仍然采用USB2.0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,USB2.0线缆使用了4根线包装,所以USB2.0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USB3.0并非广播总线,它在USB2.0的基础上增加了一个SS Hub和一个USB 2.0 Hub,在包头中采用发送列表区段来进行发包,SS Hub上行接口提供分散式的USB 3.0互联,而USB 2.0 Hub下行接口支持USB 2.0设备,从而实现高速传输和兼容性并举的双重好处。
从USB3.0接口来看,它除了具备USB2.0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,USB3.0标准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。
三、竞争对手纷纷下课?
从USB1.1标准的每秒12Mbps升级到USB 2.0标准,提升幅度达到了40倍,而USB2.0标准升级到USB3.0标准仅为10倍,但这10倍速度的提升有着更大的应用意义,既然USB3.0的数据传输率达到了4.8Gbps,要远远高于其它传输标准,比如IEEE 1394的数据传输通常为400Mbps-3.2Gbps之间,而新一代eSATA标准也仅有3Gbps的数据传输率,随着USB3.0标准的普及,IEEE 1394和eSATA将退入“二流”市场。
值得一提的是,尽管IEEE 1394标准在速度上落后于USB3.0,但提供了点对点传输功能,这样不用依赖PC即可实现设备之间的数据传输,同时支持同步和异步传输模式,可以连接63个设备,可以同时传输数字视频及数字音频信号,并且在采集和回录过程中没有任何信号损失,使得IEEE1394接口更加适合多媒体设备(如DV机、采集卡),这些都是USB3.0标准无可比拟的。
对于eSATA标准,它实际上是SATA接口的扩展,支持热拔插和即插即用,但在功能上有很大的局限性,在USB3.0标准推出之后,eSATA标准受到了制约,但仍然要注意,由于eSATA沿自主板上的SATA芯片,所以具备了引导启动功能,也就是说,电脑连接eSATA硬盘或eSATA光驱可以启动系统,而这是USB硬盘、USB光驱难以实现的,这对于系统维护、服务器在DOS数据下进行数据交换及其重要。
四、USB3.0标准普及即在
USB接口广泛应用于各种IT产品上,但PC、笔记本、消费数码等产品的发展趋势是无线,比如蓝牙技术能够在10米的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps,尽管速度上相比USB3.0差距非常大,但由于功耗低、应用简单,很多手机、MP4、笔记本、数码相机等设备上广泛采用了蓝牙接口,如果传输的数据量并不大,相信谁也不希望随身携带一根线缆,并且还要进行连接后才能使用,而Wi-Fi更是以远距离无线传输的优势,逐渐成为手机、MP4、笔记本甚至DV机、打印机等设备上的传输接口,看来,只有无线USB技术才能挽救USB未来。
尽管USB3.0在未来的发展中会遇到各种困难,但不可否认,在目前的PC、数码电子产品上,USB是应用最广泛、普及程度最高的传输接口,USB标准经过了多年的发展,已经被广大消费者所认可,现在大家随身拿出一款数码产品,任何一台电脑,都可以轻易找到USB接口,加上USB3.0拥有在传输速度、扩展能力上的众多优势,数字时代需要高速的性能和可靠的互联来实现日常生活中庞大数据量的传输,USB3.0可以很好地应对这一挑战,它必然会成为电脑、电脑外设和数码设备上主流传输接口。