USB3.0规范标准与技术内容解析

随着电子产品的小型化集成化发展，USB接口的标准也迎来了必须变化的时刻。原有的USB2.0标准已经无法满足新产品的科技需要，于是新的USB3.0技术走进人们的生活。但是很多人对于USB3.0技术仍旧不是非常了解，针对于此，本文就将针对USB3.0的规范内容进行介绍，并对其技术内容进行解析。

传输速率

新标准超高速接口的实际传输速率大约是3.2Gbps（即400MB/S）。理论上的最高速率是5.0Gbps（即625MB/S）。

数据传输

USB3.0引入全双工数据传输。5根线路中2根用来发送数据，另2根用来接收数据，还有1根是地线。也就是说，USB3.0可以同步全速地进行读写操作。以前的USB版本并不支持全双工数据传输。

电源

电源的负载已增加到150毫安（USB2.0是100毫安左右），配置设备可以提高到900毫安。这比USB2.0高了80%，充电速度更快。另外，USB3.0的最小工作电压从4.4伏特降到4伏特，更加省电。

电源管理

USB3.0并没有采用设备轮询，而是采用中断驱动协议。因此，在有中断请求数据传输之前，待机设备并不耗电。简而言之，USB3.0支持待机、休眠和暂停等状态。

物理外观

上述的规范也会体现在USB3.0的物理外观上。但USB3.0的线缆会更“厚”，这是因为USB3.0的数据线比2.0的多了4根内部线。不过，这个插口是USB3.0的缺陷。它包含了额外的连接设备。

已支持的操作系统

WindowsVista、Windows7（据传要等到Windows7SP1）和Linux已支持USB3.0.Mac还在观望，应该也会支持的。鉴于WindowsXP的“年纪”，它能支持USB3.0的希望几乎渺茫。

USB3.0技术解析

随着Vista操作系统、高清视频和DX10的逐步普及，大容量、高速的数据传输越来越多，对带宽的需求也越来越高，原来的USB1.1和USB2.0已无法满足未来的需要。2007年底开始，英特尔公司和惠普（HP）、NEC、NXP半导体及德州仪器（Texas Instruments）等公司共同开发USB3.0技术，USB3.0技术主要应用于个人计算机、消费及移动类产品的快速同步即时传输。

USB3.0具有后向兼容标准，兼容USB1.1和USB2.0标准，具传统USB技术的易用性和即插即用功能。USB3.0技术的目标是推出比USB2.0快10倍以上的产品，采用与有线USB相同的架构。除对USB3.0规格进行优化以实现更低的能耗和更高的协议效率之外，USB3.0的端口和线缆能够实现向后兼容，以及支持未来的光纤传输。

USB3.0将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，因而达到较高的速度。为了取代目前USB所采用的轮流检测和广播机制，新的规格将采用封包路由技术，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，该功能可在视讯传输过程中用来终止造成抖动的干扰。数据流的传输机制也使固有的指令队列成为可能，因而能使硬盘的数据传输优化。

为了向下兼容2.0版，USB3.0采用了9针脚设计，其中四个针脚和USB2.0的形状、定义均完全相同，而另外5根是专门为USB3.0准备的。

标准USB3.0公口的针脚定义，白色部门是USB2.0连接专用针脚，而红色部分为USB3.0专用。

标准USB3.0母口的针脚定义，紫色针脚为USB2.0专用，红色为USB3.0连接专用。

USB3.0线缆如果不算编织（Braid）用线，一共是8根，值得注意的是，在线缆中，USB2.0和3.0的电源线（Power）是共用的。

MiniUSB3.0接口分为A、B两种公口（Plug），而母口（Receptacle）将有AB和B两种，从形状上来看，AB母口可兼容A和B两种公口，3.0版公口的针脚是9针。

通过以上的介绍，可以看到3.0标准不仅在传输性能上要优于上一个版本，并且兼具传统USB技术的易用性和即插即用功能。因此3.0版本带来的革新是非常必要的，在很多小体积的智能设备中也只有采用3.0版本的协议才能实现理想的功能与体积表现。