通用串行總線，即人們熟知的USB，是一種最初于1996年發(fā)布的外設連接標準。USB 1.0 包含低速和全速兩個速度等級，分別支持1.5Mbps和12Mbps的數(shù)據(jù)速率。USB 1.0的目標是統(tǒng)一PC的外設連接接口。USB 2.0于2000年發(fā)布，其增加了數(shù)據(jù)速率為480Mbps的高速USB。這種更高的最大帶寬順應了不斷增長的存儲趨勢，滿足了PC與外設之間更大的數(shù)據(jù)量傳輸需求。截至到目前，全球已有超過60億個USB設備，每年新售出的USB設備大約20億個。
USB系列的最新成員是USB 3.0規(guī)范，它將最大數(shù)據(jù)傳輸速率提升到了5Gbps或略高于600MB/秒。USB 3.0規(guī)范在設計上完全向后兼容，所提供的最新SuperSpeed SSTX+/-和SSRX+/-信號兼容原有USB 2.0 D+/D-信號，因此，尚未完全支持USB 3.0的系統(tǒng)可以使用USB 2.0。
目前市場上已有幾款通過USB 3.0認證的產(chǎn)品，真正的問題在于USB 3.0的大規(guī)模市場普及需要多長時間以及背后的主要驅(qū)動力是什么?
為什么要采用USB 3.0?
USB 3.0(也稱作為SuperSpeed)所提出的多個價值定位都可以讓移動手持設備和電子消費類產(chǎn)品大獲裨益。首先，高達5Gbps或600MB/秒的數(shù)據(jù)速率可為高性能應用提供充足的帶寬。由于最近高清內(nèi)容和3D技術(shù)得到普及，使得傳輸?shù)拿襟w文件大小也急劇增加。這些趨勢可在目前發(fā)售的大容量存儲設備的容量值上得以體現(xiàn)，新的手持設備現(xiàn)在配備了高達64GB的嵌入式和/或移動存儲器件。隨著更多高清和3D內(nèi)容的出現(xiàn)，預計這種趨勢將會繼續(xù)。
新的嵌入式和移動大容量存儲標準(eMMC 4.41和SD 3.0)定義了高達2TB的容量。為了跟上不斷增長的大容量存儲密度，在手持設備上輸入和輸出內(nèi)容的速度也需要相應提高。形象地說，在新一代存儲設備中使用USB 2.0就像是用一根小橡膠軟管給奧運會標準游泳池注水一樣，需要太長時間。從數(shù)量上來說，使用USB 2.0傳輸1 GB的數(shù)據(jù)需要大約60秒，而傳輸64 GB的數(shù)據(jù)需要60分鐘以上。現(xiàn)在，想象一下使用USB 2.0傳輸2TB的數(shù)據(jù)是什么樣子。有了SuperSpeed USB 3.0，傳輸速度將提高10倍，只需幾分鐘時間就能傳輸64 GB的媒體數(shù)據(jù)。
電池使用壽命的考慮因素
USB 3.0的第二個價值在于其出色的電源管理。USB 3.0引入了新的電源模式，允許在USB連接建立但未激活的情況下獨立切斷USB鏈路層的電源。這些新的電源模式允許更高效地利用有限的電池能量為移動設備供電。在要求通過USB斷斷續(xù)續(xù)存取數(shù)據(jù)的情況下(例如視頻流和音樂播放)，這種協(xié)議層的改進配合更快的USB 3.0可將每字節(jié)總體功耗降低80%。此外，低功率鏈路層狀態(tài)可以自動進入和退出，而且對上層的應用層是透明的。這使得系統(tǒng)更容易遷移到USB 3.0。
更快充電
此外，USB 3.0還增加了下游USB設備從傳統(tǒng)主機(例如PC)中所能提取的電流量。電流限值從USB 2.0的500毫安提升至USB 3.0的900毫安，相當于可用電源增加了80%。這不僅能支持更高性能的應用，還使得移動手持設備的電池充電速度更快。對于一直在路上的最終用戶來說，充電時間的縮短及其重要，例如，使用USB 2.0主機給一個效率假定為90%的耗盡電的1400mAh電池充滿電需要3小時以上，而使用USB 3.0僅需1.5小時。
高清與3D多媒體時代
高清攝像機和具有視頻功能的手機日益普及，而且視頻共享應用(比如YouTube)現(xiàn)在支持HD(1080p)格式。為了存儲各種格式的壓縮和未壓縮HD視頻格式，存儲密度就會相應增加。更高的存儲密度意味著“傳輸管道”也需要加快速度。用戶沒有耐心等待一個小時將其設備上的視頻存入PC以進行編輯和共享。USB 3.0在新一代高清內(nèi)容制作與使用過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
制造過程：刷機
鑒于上述價值體現(xiàn)，USB 3.0能夠支持新的使用模式并改進現(xiàn)有的使用模式。除了能夠以USB 2.0系統(tǒng)的10倍速度載入媒體內(nèi)容之外，早期的USB 3.0應用之一就是生產(chǎn)期間的內(nèi)容/代碼的刷機。制造一臺移動手持設備的成本主要與花在生產(chǎn)線上的時間有關(guān)，而該流程最耗費時間的部分就是刷寫編程和預加載內(nèi)容。刷機過程通常由USB完成，而且目前USB 2.0廣泛應用于生產(chǎn)線。USB 3.0不僅能以10倍速度進行手機刷機，而且還能同時用于對多個設備進行刷機。最終，USB 3.0將可以顯著降低制造成本。
無控制器游戲
隨著Xbox Kinect和Sony Playstation Eye等最新游戲平臺的推出，基于手勢的無控制器游戲日益普及。這些應用利用高分辨率感應器捕捉玩家的圖片，并將信息實時傳送到游戲控制臺。感應器與控制臺之間的連接功能將會大大受益于USB 3.0的速度優(yōu)勢。
USB傳輸視頻
鑒于移動手持設備上HD或3D媒體內(nèi)容的廣泛應用，下一個邏輯使用模型就是尋找一種方法將內(nèi)容輸出到更大的顯示屏以實現(xiàn)共享瀏覽。這一直是USB 2.0系統(tǒng)的一個挑戰(zhàn)，因為其帶寬嚴重限制了視頻質(zhì)量。借助USB 3.0帶寬，即便不進行任何壓縮，也能輕易地支持24位色彩的30FPS完整1080p HD。此外，USB-IF目前正在定義的USB 3.0音頻-視頻類別的目的也是優(yōu)化面向移動手持設備的HD/3D視頻支持。USB 3.0接口速度也使得多媒體內(nèi)容的傳輸成為可能，包括視頻、音頻和元數(shù)據(jù)。 鑒于移動手持設備USB 3.0規(guī)范的出臺，系統(tǒng)集成商將不再需要購買額外的HDMI連接器，該連接器不僅笨重，而且連接后也不提供電池充電功能。
視頻行業(yè)其它有趣的使用模型包括同時連接多個顯示屏并向每個顯示屏傳送不同的內(nèi)容，而其它接口無法支持這種應用。USB 3.0還能支持雙向同步內(nèi)容流。對能夠通過一個物理連接發(fā)送的通道數(shù)量沒有理論上的限制。USB 3.0帶寬支持多達大約500個通道的DVD質(zhì)量視頻(通過3Gbps管道可達6Mbps)以及大約100個通道的HD質(zhì)量視頻(通過3Gbps管道可達30Mbps)。
允許將手持設備插入更大顯示器和鍵盤的全新應用(比如webtop)將需要更快的連接解決方案，以提供無縫的用戶體驗。由于帶寬增加和低功耗功能，USB 3.0非常適合此類應用。另外，將來顯示屏(例如電視和顯示器)將不再需要是“智能的”(多功能)。手機可以連接這些顯示屏，以提供“智能”(多功能)和驅(qū)動顯示屏。
USB 3.0將與現(xiàn)有的移動設備接口解決方案(例如MHL和HDMI)競爭，但USB顯然是一種更普及、采用更廣泛的接口。USB 3.0滿足了對移動手持設備上高清內(nèi)容期待已久的需求，而且被設計和定位為HD/3D內(nèi)容傳輸與使用的理想解決方案。
