USB 3.0到底狼來沒?

Chevelle Fu
Chevelle Fu
2010年08月4日, 上午 10:00
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相較2009年與2010年的筆記型電腦與主機板廣告,USB 3.0逐漸從高階機型的選配品,普及到一般中低階主機板上,而市面上的週邊也越來越多,但是USB 3.0的普及真的開始了嗎?

先回過頭來看USB 3.0的本質,USB 3.0的基本設計繼承USB系列,依舊擁有向下相容的能力,但為了提昇頻寬,在通道上比起USB 2.0多了5個接點,以標準的USB端子,原本內部只有單面接點,變成兩面都有(某些筆電上的正面USB、反面eSATA設計、在USB 3.0時代可能就無法實現)、手機上常用的mini-USB也從一個插孔變成一組插孔(僅使用USB 3.0以下時,只要連接相容的那一個插孔)。USB 3.0對於最大的進化,在於頻寬從480Mbs強化到5Gbs,強化10倍以上的傳輸速度,相較於SATA 3的6Gbs,距離也不再遙遠,根據德州儀器的說法,搭配新版的USB host驅動程式與SATA 3轉USB 3.0外接硬碟,USB 3.0與SATA傳同樣檔案的時間幾乎相同,但是USB 3.0有更多的應用,對一般消費者而言,也不需要特地使用eSATA裝置。

另外一個重點是改善電流的輸出,雖然USB 3.0依舊維持5V電壓(一般都在4V與5V左右漂移),但電流部份從原本的一組HUB最高500mA進化到900mA,對裝置的穩定或是連接更多的裝置都有長足的幫助,尤其連接較耗電的裝置像是行動硬碟或是外接多聲道、高音質音效卡,相較過去USB常常遇到電流不穩或是不足的情況,在USB 3.0時代會更為減少。

既然頻寬提升到5Gbs,能夠產生的應用當然會相較2.0時代更多元,USB 3.0最主要的用途仍會是以行動硬碟、隨身碟作為賣點,連接鍵鼠等週邊這些當然是不在話下(但也沒必要作到USB 3.0規格),另外包括與智慧手機同步影片或是音樂的時間也會更為快速,另外由於電流增加,也會得到充電速度增加的附加價值(但這其實不是很重要...)。

新興的應用則會產生如外接式PCIe插槽,可以用以連接中低階獨立顯示,使筆記型電腦不須透過專用的接頭就能擴充顯示卡效能,甚至未來顯示卡改朝換代或是需要其他特殊用途(像是專業繪圖卡),也可以透過USB 3.0界面快速的擴充新式外接顯示卡。 話說到這邊,都是為USB 3.0講了一些好話,但是USB 3.0的普及速度仍有一段艱辛的路要走,首先就是測試與認證方式的問題。

雖然目前已經有通過USB-IF的晶片,但只是通過所謂的效能測試後的產品,這差別在於,由於測試與認證方式沒有標準化,廠商只能將內部透過較複雜的設計最佳化,但相對上成本就增加了。而USB IF遇到一個相當麻煩的問題,關於測試方面,由於初期採用由Intel所生產的治具,在不同環境下,治具會受到物理現象的影響,造成有些廠商在上半年熱插拔大會通過測試驗證、下半年場次卻無法通過測試,目前USB IF傾向改用軟體模擬信號的方式使測試信號均一化,減少環境變因。

面對裝置端的晶片價格直直落,甚至從年初5美金剩下1.5美金,Host端晶片卻仍僅有少數幾家,甚至目前在市場有一家獨大的跡象。這原因在於由於USB 3.0的傳輸速度規範已達5Gbs,但所規定的線材長度需要達5公尺,USB內部又須供應電力,造成線材內部信號干擾更為嚴重,為了降低線材成本,只能從Host晶片著手,而採用的方式則是需要信號增幅與濾波,先將回送的衰弱信號擴大、然後濾除不必要的雜訊,但這些都會增加設計的複雜程度。

另外,在手機產品的USB 3.0也還沒那麼快出現,主要是因為USB 3.0需要48八條通道,但是多半手機的晶片預留的通道往往不足這個數量,並非不想用、而是還沒辦法採用,唯有下一代手機的處理器推出後,看能否有廠商針對USB 3.0預留更多通道、依照目前USB 3.0的設計,似乎短期內還很難見到內建USB 3.0 Host的手機處理器。

當然對於PC上,USB 3.0的成長關鍵仍控制在Intel手上,何時Intel要採用原生USB 3.0,才是USB 3.0能夠普及的關鍵,但Intel目前的態度仍不積極,甚至要至2012年才會納入原生USB 3.0,若屏除技術問題,另一個可能的狀況是Intel打算改用光通訊取代USB也說不定;但是隨著週邊價格越來越低,或許會迫使Intel回心轉意,提前投產原生USB 3.0的南橋。
標籤: Intel, pcie, sata, usb 3.0, Usb3.0
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