随着用户对数据传输速率需求不断提升,USB2.0已经无法满足多媒体应用对传输的需要,USB-IF在2008年11月推出全新超高速USB(Super Speed USB)标准,即USB3.0,旨在满足富媒体和大型数字文件传输带宽的要求。USB3.0规定的5Gb/s数据率和200Mb/s的数据吞吐率是USB2.0的10倍。USB系统的演进如图1所示,USB3.0可以兼容原有各种USB传输标准,以及支持未来的光纤传输。
德州仪器(TI)进军全球USB3.0晶片市场,或许早已不是新闻,但德仪决定大动作进军NB、PC、消费性电子及智慧型手机USB3.0介面市场,却是产业界的一大盛事,相较于瑞萨半导体(Renesas)在市场上的一枝独秀,及台系IC设计业者只顾着摇旗呐喊,德仪在2011年整军经武进军品牌PC、NB及手机市场动作,肯定会继续搅动全球USB3.0晶片市场一池春水。
USB3.0的推出解决了USB2.0一些性能瓶颈问题。高速USB2.0提供480Mb/s的数据率,但实际数据吞吐率往往受I/O性能限制而超不过35MB/s。当下载较大文件时,较高的吞吐率能节省可观的传输时间。USB3.0可提供高达5Gb/s的数据传输率和200MB/s以上的数据吞吐率,实际中的表现区别详见表1。
全新特性
USB2.0接口共有4条线路,其中两条对应数据输入输出,另外两条分别是供电和地线。USB3.0在此基础上增加了5个触点,其中有四条线,两条为数据输出,两条数据输入,并且这四条线路可以实现双向同时传输,即采用了对偶单纯形四线制差分信号线。这样整个配线系统总共就有8条线,4条遵从USB2.0规范和用于确保向后兼容性,新增的4条线配置为专门用于USB3.0通信的两对线(如图3)。它们采用全单工工作模式,一对线发送,另一对线接收。解决了USB2.0的输入输出线路无法实现同时工作(即输入信号时无法输出的问题)之后,USB3.0的双向传输模式大大提高了传输速度。
SMSC计算与连接事业部门营销总监MarkFu特别介绍道,USB3.0在物理层、链接层以及协议层提供其它的优点,这使它成为显示应用的理想选择。
在物理层,Super Speed USB的每比特位功率较USB2.0为低,因此,其速度虽然增加了10倍,功耗增加却很少。Super Speed信号为基于专用TX和RX差分信号对的双单工(dualsimplex)信号,因此总线不需要处理双向流量。由于显示器仅单纯地接收信号,因此从USB3.0主机端流向Super Speed USB显示器的大量显示数据不会影响反方向数据传输的性能。
在链接层,USB3.0使用先进编码技术以达到10-20的误码率,因此可做为稳健且可靠的视频传输总线。
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