USB3.0接口带来的变化

    
 目前市场上已有几款通过USB3.0认证的产品,而USB3.0的大规模市场普已经成为必然趋势,它背后的主要驱动力是什么?USB3.0不仅提升传输速度,更从多个方面提升用户体验效果,在用户体验的时代,USB3.0想不火都很难!
 
  通用串行总线,即人们熟知的USB,是一种最初于1996年发布的外设连接标准。USB1.0包含低速和全速两个速度等级,分别支持1.5MBPs和12Mbps的数据速率。USB1.0的目标是统一PC的外设连接接口。
 
  USB2.0于2000年发布,其增加了数据速率为480Mbps的高速USB。这种更高的最大带宽顺应了不断增长的存储趋势,满足了PC与外设之间更大的数据量传输需求。截至到目前,全球已有超过60亿个USB设备,每年新售出的USB设备大约20亿个。
 
  USB3.0必火!
 
  USB系列的最新成员是USB3.0规范,它将最大数据传输速率提升到了5Gbps或略高于600MB/秒。USB3.0规范在设计上完全向后兼容,所提供的最新SuperSpeedSSTX+/-和SSRX+/-信号兼容原有USB2.0D+/D-信号,因此,尚未完全支持USB3.0的系统可以使用USB2.0。
 
  1、为什么要采用USB3.0?
 
  USB3.0(也称作为SuperSpeed)所提出的多个价值定位都可以让移动手持设备和电子消费类产品大获裨益。首先,高达5Gbps或600MB/秒的数据速率可为高性能应用提供充足的带宽。由于最近高清内容和3D技术得到普及,使得传输的媒体文件大小也急剧增加。
 
  这些趋势可在目前发售的大容量存储设备的容量值上得以体现,新的手持设备现在配备了高达64GB的嵌入式和/或移动存储器件。随着更多高清和3D内容的出现,预计这种趋势将会继续。
 
  新的嵌入式和移动大容量存储标准(eMMC4.41和SD3.0)定义了高达2TB的容量。为了跟上不断增长的大容量存储密度,在手持设备上输入和输出内容的速度也需要相应提高。形象地说,在新一代存储设备中使用USB2.0就像是用一根小橡胶软管给奥运会标准游泳池注水一样,需要太长时间。
 
  从数量上来说,使用USB2.0传输1GB的数据需要大约60秒,而传输64GB的数据需要60分钟以上。现在,想象一下使用USB2.0传输2TB的数据是什么样子。有了SuperSpeedUSB3.0,传输速度将提高10倍,只需几分钟时间就能传输64GB的媒体数据。
 
  2、电池使用寿命的考虑因素
 
  USB3.0的第二个价值在于其出色的电源管理。USB3.0引入了新的电源模式,允许在USB连接建立但未激活的情况下独立切断USB链路层的电源。这些新的电源模式允许更高效地利用有限的电池能量为移动设备供电。
 
  在要求通过USB断断续续存取数据的情况下(例如视频流和音乐播放),这种协议层的改进配合更快的USB3.0可将每字节总体功耗降低80%。此外,低功率链路层状态可以自动进入和退出,而且对上层的应用层是透明的。这使得系统更容易迁移到USB3.0。
 
  3、更快充电
 
  此外,USB3.0还增加了下游USB设备从传统主机(例如PC)中所能提取的电流量。电流限值从USB2.0的500毫安提升至USB3.0的900毫安,相当于可用电源增加了80%。这不仅能支持更高性能的应用,还使得移动手持设备的电池充电速度更快。
 
  对于一直在路上的最终用户来说,充电时间的缩短及其重要,例如,使用USB2.0主机给一个效率假定为90%的耗尽电的1400mAh电池充满电需要3小时以上,而使用USB3.0仅需1.5小时。
 
  4、高清与3D多媒体时代
 
  高清摄像机和具有视频功能的手机日益普及,而且视频共享应用(比如YouTube)现在支持HD(1080p)格式。为了存储各种格式的压缩和未压缩HD视频格式,存储密度就会相应增加。
 
  更高的存储密度意味着“传输管道”也需要加快速度。用户没有耐心等待一个小时将其设备上的视频存入PC以进行编辑和共享。USB3.0在新一代高清内容制作与使用过程中发挥了至关重要的作用。
 
  5、制造过程:刷机
 
  鉴于上述价值体现,USB3.0能够支持新的使用模式并改进现有的使用模式。除了能够以USB2.0系统的10倍速度载入媒体内容之外,早期的USB3.0应用之一就是生产期间的内容/代码的刷机。
 
  制造一台移动手持设备的成本主要与花在生产线上的时间有关,而该流程最耗费时间的部分就是刷写编程和预加载内容。刷机过程通常由USB完成,而且目前USB2.0广泛应用于生产线。USB3.0不仅能以10倍速度进行手机刷机,而且还能同时用于对多个设备进行刷机。最终,USB3.0将可以显著降低制造成本。
 
  6、无控制器游戏
 
  随着XboxKinect和SonyPlaystationEye等最新游戏平台的推出,基于手势的无控制器游戏日益普及。这些应用利用高分辨率感应器捕捉玩家的图片,并将信息实时传送到游戏控制台。感应器与控制台之间的连接功能将会大大受益于USB3.0的速度优势。
 
  7、USB传输视频
 
  鉴于移动手持设备上HD或3D媒体内容的广泛应用,下一个逻辑使用模型就是寻找一种方法将内容输出到更大的显示屏以实现共享浏览。这一直是USB2.0系统的一个挑战,因为其带宽严重限制了视频质量。借助USB3.0带宽,即便不进行任何压缩,也能轻易地支持24位色彩的30FPS完整1080pHD。
 
  此外,USB-IF目前正在定义的USB3.0音频-视频类别的目的也是优化面向移动手持设备的HD/3D视频支持。USB3.0接口速度也使得多媒体内容的传输成为可能,包括视频、音频和元数据。鉴于移动手持设备USB3.0规范的出台,系统集成商将不再需要购买额外的HDMI连接器,该连接器不仅笨重,而且连接后也不提供电池充电功能。
 
  视频行业其它有趣的使用模型包括同时连接多个显示屏并向每个显示屏传送不同的内容,而其它接口无法支持这种应用。USB3.0还能支持双向同步内容流。
 
  对能够通过一个物理连接发送的通道数量没有理论上的限制。USB3.0带宽支持多达大约500个通道的DVD质量视频(通过3Gbps管道可达6Mbps)以及大约100个通道的HD质量视频(通过3Gbps管道可达30Mbps)。
 
  允许将手持设备插入更大显示器和键盘的全新应用(比如webtop)将需要更快的连接解决方案,以提供无缝的用户体验。由于带宽增加和低功耗功能,USB3.0非常适合此类应用。另外,将来显示屏(例如电视和显示器)将不再需要是“智能的”(多功能)。手机可以连接这些显示屏,以提供“智能”(多功能)和驱动显示屏。
 
  USB3.0将与现有的移动设备接口解决方案(例如MHL和HDMI)竞争,但USB显然是一种更普及、采用更广泛的接口。USB3.0满足了对移动手持设备上高清内容期待已久的需求,而且被设计和定位为HD/3D内容传输与使用的理想解决方案。
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