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    USB3.0接口帶來的變化

      
     
    目前市場上已有幾款通過USB3.0認證的產品,而USB3.0的大規模市場普已經成為必然趨勢,它背后的主要驅動力是什么?USB3.0不僅提升傳輸速度,更從多個方面提升用戶體驗效果,在用戶體驗的時代,USB3.0想不火都很難!
     
      通用串行總線,即人們熟知的USB,是一種最初于1996年發布的外設連接標準。USB1.0包含低速和全速兩個速度等級,分別支持1.5MBPs和12Mbps的數據速率。USB1.0的目標是統一PC的外設連接接口。
     
      USB2.0于2000年發布,其增加了數據速率為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據量傳輸需求。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。
     
      USB3.0必火!
     
      USB系列的最新成員是USB3.0規范,它將最大數據傳輸速率提升到了5Gbps或略高于600MB/秒。USB3.0規范在設計上完全向后兼容,所提供的最新SuperSpeedSSTX+/-和SSRX+/-信號兼容原有USB2.0D+/D-信號,因此,尚未完全支持USB3.0的系統可以使用USB2.0。
     
      1、為什么要采用USB3.0?
     
      USB3.0(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品大獲裨益。首先,高達5Gbps或600MB/秒的數據速率可為高性能應用提供充足的帶寬。由于最近高清內容和3D技術得到普及,使得傳輸的媒體文件大小也急劇增加。
     
      這些趨勢可在目前發售的大容量存儲設備的容量值上得以體現,新的手持設備現在配備了高達64GB的嵌入式和/或移動存儲器件。隨著更多高清和3D內容的出現,預計這種趨勢將會繼續。
     
      新的嵌入式和移動大容量存儲標準(eMMC4.41和SD3.0)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USB2.0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。
     
      從數量上來說,使用USB2.0傳輸1GB的數據需要大約60秒,而傳輸64GB的數據需要60分鐘以上?,F在,想象一下使用USB2.0傳輸2TB的數據是什么樣子。有了SuperSpeedUSB3.0,傳輸速度將提高10倍,只需幾分鐘時間就能傳輸64GB的媒體數據。
     
      2、電池使用壽命的考慮因素
     
      USB3.0的第二個價值在于其出色的電源管理。USB3.0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斷斷續續存取數據的情況下(例如視頻流和音樂播放),這種協議層的改進配合更快的USB3.0可將每字節總體功耗降低80%。此外,低功率鏈路層狀態可以自動進入和退出,而且對上層的應用層是透明的。這使得系統更容易遷移到USB3.0。
     
      3、更快充電
     
      此外,USB3.0還增加了下游USB設備從傳統主機(例如PC)中所能提取的電流量。電流限值從USB2.0的500毫安提升至USB3.0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USB2.0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USB3.0僅需1.5小時。
     
      4、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。USB3.0在新一代高清內容制作與使用過程中發揮了至關重要的作用。
     
      5、制造過程:刷機
     
      鑒于上述價值體現,USB3.0能夠支持新的使用模式并改進現有的使用模式。除了能夠以USB2.0系統的10倍速度載入媒體內容之外,早期的USB3.0應用之一就是生產期間的內容/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線上的時間有關,而該流程最耗費時間的部分就是刷寫編程和預加載內容。刷機過程通常由USB完成,而且目前USB2.0廣泛應用于生產線。USB3.0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,USB3.0將可以顯著降低制造成本。
     
      6、無控制器游戲
     
      隨著XboxKinect和SonyPlaystationEye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USB3.0的速度優勢。
     
      7、USB傳輸視頻
     
      鑒于移動手持設備上HD或3D媒體內容的廣泛應用,下一個邏輯使用模型就是尋找一種方法將內容輸出到更大的顯示屏以實現共享瀏覽。這一直是USB2.0系統的一個挑戰,因為其帶寬嚴重限制了視頻質量。借助USB3.0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1080pHD。
     
      此外,USB-IF目前正在定義的USB3.0音頻-視頻類別的目的也是優化面向移動手持設備的HD/3D視頻支持。USB3.0接口速度也使得多媒體內容的傳輸成為可能,包括視頻、音頻和元數據。鑒于移動手持設備USB3.0規范的出臺,系統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容,而其它接口無法支持這種應用。USB3.0還能支持雙向同步內容流。
     
      對能夠通過一個物理連接發送的通道數量沒有理論上的限制。USB3.0帶寬支持多達大約500個通道的DVD質量視頻(通過3Gbps管道可達6Mbps)以及大約100個通道的HD質量視頻(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,USB3.0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)和驅動顯示屏。
     
      USB3.0將與現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。USB3.0滿足了對移動手持設備上高清內容期待已久的需求,而且被設計和定位為HD/3D內容傳輸與使用的理想解決方案。
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