O prezentare generală a SuperSpeed ​​USB 3.0

Magistrala serială universală (USB) continuă să fie interfața dominantă pe piețele de PC-uri, dispozitive mobile, electronice de larg consum și comunicații. Ani de zile, USB 2.0 a fost standardul industrial pentru conectivitatea PC-urilor, oferind o lățime de bandă suficientă pentru o gamă largă de dispozitive conectate la un computer gazdă, fie direct, fie prin hub-uri. Cu toate acestea, lățimea de bandă maximă de 480 Mbps a USB 2.0 nu mai este adecvată pentru a satisface cerințele tot mai mari de video de înaltă definiție, dispozitive de stocare de terabyte, imagini digitale de înaltă rezoluție și telefoane mobile bogate în multimedia.

Specificația USB 3.0 asigură compatibilitate retroactivă cu USB 2.0, o caracteristică crucială pentru electronicele de larg consum. Designul este conceput pentru a oferi utilizatorilor aceeași experiență ca o interfață USB 2.0, oferind în același timp o lățime de bandă semnificativ îmbunătățită. USB 3.0 utilizează o arhitectură cu magistrală duală, integrând atât interfața USB 2.0, cât și o componentă SuperSpeed ​​recent dezvoltată.

Protocolul USB 3.0

USB 3.0, cunoscut și sub numele de SuperSpeed, este un protocol de comunicare stratificat, format dintr-o interconectare gazdă, dispozitiv și SuperSpeed. Acesta permite interoperabilitatea între dispozitive de la diverși producători, menținând în același timp compatibilitatea retroactivă cu infrastructura USB existentă, inclusiv driverele de dispozitiv și interfețele software. Conceput pentru a îmbunătăți arhitectura PC-urilor, USB 3.0 se întinde pe computere portabile, desktop-uri de afaceri, medii de acasă și comunicații de la dispozitiv la dispozitiv.

Protocolul SuperSpeed ​​USB 3.0 cuprinde mai multe aspecte cheie, inclusiv

• Produsul oferă o lățime de bandă mărită de până la 5 Gbps.

• Transferuri de date dual-simplex

• Compatibil cu versiuni anterioare

• Capacitatea maximă de curent a magistralei a fost îmbunătățită.

• Gestionare îmbunătățită a energiei magistralei de alimentare

• Gestionare optimizată a energiei

USB 3.0 a fost dezvoltat pentru a obține performanțe îmbunătățite prin mai multe îmbunătățiri tehnice. Cea mai notabilă dintre acestea este adăugarea unei noi perechi diferențiale pe lângă magistrala de date USB 2.0 existentă. În timp ce USB 2.0 utilizează patru fire (alimentare, masă și o pereche pentru date diferențiale), USB 3.0 introduce patru fire suplimentare și un semnal de masă, creând încă două perechi de semnale diferențiale pentru recepție și transmisie. Acest lucru are ca rezultat un total de nouă fire în cabluri și conectori.

Cele două perechi suplimentare sunt esențiale pentru îndeplinirea cerințelor de lățime de bandă SuperSpeed ​​USB 3.0. Metoda de semnalizare a trecut de la interogare continuă la asincronă, deși rămâne direcționată de gazdă. USB 3.0 oferă, de asemenea, o interfață de date bidirecțională, spre deosebire de designul half-duplex al USB 2.0, care restricționează fluxul de date într-o singură direcție. Împreună, aceste îmbunătățiri realizează o creștere de zece ori a lățimii de bandă teoretice, permițând transferul în timp real al unor volume mari de date.

USB 3.0 introduce mai multe îmbunătățiri pentru o eficiență energetică sporită. Caracteristicile cheie includ gestionarea energiei la nivel de legătură, permițând fie gazdei, fie dispozitivului să inițieze stări de economisire a energiei în perioadele de inactivitate. Nivelul de legătură poate intra în stări de consum progresiv mai scăzut atunci când este inactiv, reducând consumul de energie. Interogarea continuă a dispozitivelor este eliminată, iar transmiterea pachetelor de difuzare prin hub-uri este eliminată. În plus, dispozitivele pot suspenda funcții individuale sau circuite care nu sunt utilizate, economisind și mai mult energie.

Adoptarea pe scară largă a USB-ului poate fi atribuită a trei factori cheie: designul său ușor de utilizat, prezența extinsă a hardware-ului USB în PC-uri și alte dispozitive electronice de larg consum și suportul software complet oferit de driverele USB integrate în toate sistemele de operare majore. USB 3.0 se bazează pe fundația stabilită de USB 2.0, îmbunătățind performanța pentru a satisface cerințele aplicațiilor cu lățime de bandă mare care anterior erau limitate.

Îmbunătățirile suplimentare ale performanței includ

• Streaming optimizat pentru transfer în bloc pentru performanță îmbunătățită.

• Trebuie implementate transferuri izocrone cu stări de legătură de putere redusă între intervalele de service.

• Comunicați toleranța latenței către gazdă pentru a optimiza interfața USB.

Un rezumat al noilor caracteristici și beneficii ale USB 3.0

USB 3.0 este o soluție ideală pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv dispozitive de stocare în masă pe bază de SSD, streaming și transfer video, stații de andocare pentru PC, interfețe audio multicanal, camere web de înaltă rezoluție și camere de supraveghere, precum și soluții de afișare video precum tehnologia grafică DisplayLink USB. În plus, facilitează conectivitatea pentru camere video digitale și camere statice, dispozitive media externe, cum ar fi playere Blu-ray și hard disk-uri externe și multe altele. Pe măsură ce utilizarea PC-urilor media de acasă și a unităților externe de mare capacitate continuă să crească, USB 3.0 oferă o soluție simplă și eficientă pentru transferul de fișiere media mari, îmbunătățind experiența consumatorului.

Lățimea de bandă crescută a USB 3.0 îmbunătățește semnificativ performanța dispozitivului, oferind o experiență superioară utilizatorului în comparație cu USB 2.0. În timp ce USB 2.0 nu putea suporta video de înaltă rezoluție din cauza limitei sale de 480 Mbps, lățimea de bandă maximă de 5 Gbps a USB 3.0 permite transmiterea de video de înaltă rezoluție cu latență redusă, rezultând o îmbunătățire notabilă a calității video. De exemplu, DVI single-link necesită un debit de aproape 2 Gbps, pe care USB 2.0 nu îl poate suporta. Capacitatea USB 3.0 de a furniza 5 Gbps permite soluții video superioare și se așteaptă să faciliteze extinderea USB în produse și aplicații noi pe care USB 2.0 nu le putea suporta eficient.