Présentation de SuperSpeed ​​USB 3.0

L'USB (Universal Serial Bus) demeure l'interface dominante sur les marchés des PC, des appareils mobiles, de l'électronique grand public et des communications. Depuis des années, l'USB 2.0 est la norme industrielle pour la connectivité PC, offrant une bande passante suffisante pour une gamme d'applications connectées à un ordinateur hôte, directement ou via des concentrateurs. Cependant, la bande passante maximale de 480 Mbit/s de l'USB 2.0 ne suffit plus à répondre aux exigences croissantes de la vidéo haute définition, des périphériques de stockage de plusieurs téraoctets, des images numériques haute résolution et des téléphones portables multimédias.

La spécification USB 3.0 assure la rétrocompatibilité avec l'USB 2.0, une fonctionnalité essentielle pour l'électronique grand public. Sa conception vise à offrir aux utilisateurs la même expérience qu'une interface USB 2.0, tout en offrant une bande passante nettement améliorée. L'USB 3.0 utilise une architecture à double bus, intégrant l'interface USB 2.0 et un nouveau composant SuperSpeed.

Protocole USB 3.0

L'USB 3.0, également appelé SuperSpeed, est un protocole de communication en couches composé d'un hôte, d'un périphérique et d'une interconnexion SuperSpeed. Il assure l'interopérabilité entre les périphériques de différents fournisseurs tout en assurant la rétrocompatibilité avec l'infrastructure USB existante, notamment les pilotes de périphériques et les interfaces logicielles. Conçu pour améliorer l'architecture des PC, l'USB 3.0 s'adapte aux ordinateurs portables, aux ordinateurs de bureau professionnels, aux environnements domestiques et aux communications inter-appareils.

Le protocole SuperSpeed ​​USB 3.0 englobe plusieurs aspects clés, notamment

• Le produit offre une bande passante améliorée jusqu'à 5 Gbps.

• Transferts de données double-simplex

• Rétrocompatible

• La capacité de courant maximale du bus a été améliorée.

• Gestion améliorée de l'alimentation du bus

• Gestion optimisée de l'énergie

L'USB 3.0 a été développé pour améliorer ses performances grâce à plusieurs améliorations techniques. La plus notable est l'ajout d'une nouvelle paire différentielle au bus de données USB 2.0 existant. Alors que l'USB 2.0 utilise quatre fils (alimentation, masse et une paire pour les données différentielles), l'USB 3.0 introduit quatre fils supplémentaires et un signal de masse, créant ainsi deux paires de signaux différentiels supplémentaires pour la réception et la transmission. Cela porte le nombre total de fils dans les câbles et connecteurs à neuf.

Les deux paires supplémentaires sont essentielles pour répondre aux exigences de bande passante de l'USB 3.0 SuperSpeed. La méthode de signalisation est passée d'une interrogation continue à une signalisation asynchrone, tout en restant dirigée par l'hôte. L'USB 3.0 offre également une interface de données bidirectionnelle, contrairement à la conception semi-duplex de l'USB 2.0, qui limite le flux de données à une seule direction à la fois. Ensemble, ces améliorations permettent de décupler la bande passante théorique, permettant ainsi le transfert en temps réel de volumes de données importants.

L'USB 3.0 apporte plusieurs améliorations pour une meilleure efficacité énergétique. Parmi ses principales fonctionnalités, la gestion de l'alimentation au niveau de la liaison permet à l'hôte ou au périphérique d'activer des modes d'économie d'énergie pendant les périodes d'inactivité. La couche liaison peut passer progressivement à des modes de consommation plus faibles en période d'inactivité, réduisant ainsi la consommation d'énergie. L'interrogation continue des périphériques est supprimée, tout comme la transmission de paquets par diffusion via les concentrateurs. De plus, les périphériques peuvent suspendre certaines fonctions ou circuits non utilisés, ce qui permet d'économiser encore plus d'énergie.

L'adoption généralisée de l'USB s'explique par trois facteurs clés : sa conception conviviale, la présence importante de matériel USB dans les PC et autres appareils électroniques grand public, et la prise en charge logicielle complète des pilotes USB intégrés à tous les principaux systèmes d'exploitation. L'USB 3.0 s'appuie sur les bases établies par l'USB 2.0, améliorant les performances pour répondre aux exigences des applications à large bande passante, auparavant limitées.

D'autres améliorations des performances incluent

• Streaming de transfert en masse optimisé pour des performances améliorées.

• Des transferts isochrones avec des états de liaison à faible consommation d'énergie entre les intervalles de service doivent être mis en œuvre.

• Communiquez la tolérance de latence à l’hôte pour optimiser l’interface USB.

Un résumé des nouvelles fonctionnalités et avantages de l'USB 3.0

L'USB 3.0 est la solution idéale pour un large éventail d'applications, notamment les périphériques de stockage de masse SSD, le streaming et le transfert vidéo, les stations d'accueil pour PC, les interfaces audio multicanaux, les webcams et caméras de surveillance haute résolution, ainsi que les solutions d'affichage vidéo comme la technologie graphique USB DisplayLink. De plus, il facilite la connectivité des appareils photo et vidéo numériques, des périphériques multimédias externes tels que les lecteurs Blu-ray et les disques durs externes, et bien plus encore. Face à la croissance des PC multimédias domestiques et des disques durs externes haute capacité, l'USB 3.0 offre une solution simple et efficace pour transférer des fichiers multimédias volumineux, améliorant ainsi l'expérience utilisateur.

La bande passante accrue de l'USB 3.0 améliore considérablement les performances des appareils, offrant une expérience utilisateur supérieure à celle de l'USB 2.0. Alors que l'USB 2.0 ne pouvait pas prendre en charge la vidéo haute résolution en raison de sa limite de 480 Mbit/s, la bande passante maximale de 5 Gbit/s de l'USB 3.0 permet la transmission de vidéos haute résolution avec une latence réduite, ce qui améliore considérablement la qualité vidéo. Par exemple, le DVI à liaison unique nécessite un débit de près de 2 Gbit/s, que l'USB 2.0 ne peut pas prendre en charge. La capacité de l'USB 3.0 à fournir 5 Gbit/s permet des solutions vidéo supérieures et devrait faciliter l'expansion de l'USB vers de nouveaux produits et applications que l'USB 2.0 ne pouvait pas prendre en charge efficacement.