USB3.0数据线

编辑:知识号互动百科 时间:2017-03-23 17:41:38
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USB 3.0是最新的USB规范,英特尔公司(Intel)和业界领先的公司一起携手组建了USB3.0推广组,旨在开发速度超过当今10倍的超高效USB互联技术。该技术是由英特尔,以及惠普(HP)、NEC、NXP半导体以及德州仪器(Texas Instruments)等公司共同开发的,应用领域包括个人计算机、消费及移动类产品的快速同步即时传输。 [1] 
USB 3.0 具有后向兼容标准,并兼具传统USB技术的易用性和即插即用功能,而USB 3.0数据线适用于电脑及其具备USB接口的周边产品(打印机,摄像机,传真机,扫描仪,U盘,MP3,MP4等)之间的数据传输。
中文名
USB3.0数据线
外文名
data cable 3.0
类    别
接口技术
时    间
2013年

USB3.0数据线发展介绍

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USB,即通用串行总线,也称通用串联接口,它是一个使计算机周边设备连接标准化、单一化的接口,其规格最早是由 Intel、NEC、COMPAQ、DEC、IBM、Microsoft、Northern Telecom 联合制定的。
USB 接口的出现完全是因为计算机外设的日益增多,诸如键盘、鼠标、调制解调器、打印机、扫描仪、数码相机、MP3 等接踵而至,为了给这些外设一个通用的接口,USB最终诞生。最先普及的 USB1.1 标准接口传输速率为 12Mbps,不过一个 USB 设备最多只可以得到 6Mbps 的传输频宽。因此若要外接光驱,至多能接 6 倍速光驱,无法再高。而若要即时播放 MPEG1 的 VCD 影片,至少要 1.5Mbps 传输频宽,这点 USB 办得到,但是要完成数据量大四倍的 MPEG2 的 DVD 影片播放,USB 可能就吃力了,若再加上AC-3 音频数据,USB 设备很难实现即时播放了。这一点到了2013年,在相当部分的机箱前面板接口上体现得非常清楚。几乎所有需要双 USB 接口供电的移动硬盘在前置接口上都会出现供电不足的情况,所以前置的便捷接口也在不断改进。
随着 USB 设备被广泛应用,仅为 12Mbps 的传输速率已经成为了制约自身发展的78POPHARD瓶颈,所以用户对厂商提出了更高的要求。于是 COMPAQ、HP(惠普,当时并没有收购康柏 )、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS这7家厂商联合制定了USB2.0 接口标准。它由 USB1.1 规范演变而来,最初的目标仅仅是将 USB1.1的变而来,最初的目标仅仅是将USB1.1 的传输数率提高10~20倍,而实际上却提高了40倍,达到了480Mbps,折算为MB 为 60MB/s。这也是我们目前正在使用的广泛标准,更令人满意的是USB2.0 与的广泛标准,更令人满意的是USB2.0与1.1可互相兼容,也就是说,USB2.0设备可工作在USB1.1接口上,USB1.1的设备也可以工作在USB2.0接口上(对于部分设备来说,存在无法识别的故障,此时需更新 USB 管理程序或者更新主板驱动)。速度的提高对于用户的最大好处,就是意味着用户可使用更高效的外部设备,具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB2.0 的线路上,而且无需担心数据传输时发生瓶颈效应。但另一方面 USB2.0放宽了标准,对厂商进行了妥协,分为了几个级别,并分别用不同的表示标注。并不是所有的 USB2.0 都可以达到最高的传输标准,这在购买时要注意分辨。由于受制于 USB2.0 级别限制的主要设备是存储产品,包括 U 盘和移动硬盘,甚至也包括个别品牌的外置光驱

USB3.0数据线拓扑结构

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系统是最多只能有7层的树状结构
最多只能支持127个设备和Hub
Host+RootHub永远是在第一层
复合(Compound)设备一般占两层
功能设备不能作为非叶节点, 只有Hub才可以
USB3.0 Hub其实包含了一个USB2的Hub和一个SuperSpeed Hub

USB3.0数据线重要特性

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USB3.0 数据线各种接头样式 USB3.0 数据线各种接头样式
1. 增加了一个重要的数据传输速率
2. 点对点方式传输包, 使活动链路数目达到最少
3. 异步方式的通知功能, 去除了轮询方式的必要
4. 基于链路级的电源管理, 这是总线结构的基础设计
5. 向后兼容USB2.0, 驱动级和物理层级别上都达到了兼容的目的

USB3.0数据线与2区别

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1. 数据传输速率, 3.0是SuperSpeed 5.0Gbps,2.0是 1.5Mbps, 12Mbps或480Mbps
2. 数据接口, 3.0是全双工,独立于USB 2.0信号的四路差分信号,支持同时双向数据传输
2.0是半双工,双路差分信号, 单向数据传输, 需要事先协商好总路线的传输方向
3. 信号线数目, 3.0是4路SuperSpeed数据线, 2路HighSpeed数据线和2路电源及地线
2.0是2路LS/FS/HS数据线, 2路电源及地线
4. 总线事务协议, 3.0是主机主导的异步方式的传输流量控制, 包传输是能显式地进行路由
2.0是主机主导的轮询方式的传输流量控制, 包传输是通过广播方式到所有设备
5. 电源管理, 3.0是多级别的链路电源管理, 支持Idle, sleep和suspend状态
2.0是在端口级进行管理, 可以在entry/exit上有两种级别的挂机状态
6. 总线电源, 3.0是和USB 2.0差不多, 只是未配置的电源有50%的增幅, 已配置的电源有80%的增幅
7. 主机控制器,3.0用的是xHCI,2.0则是EHCI。xHCI中提供了虚拟化技术支持。

USB3.0数据线数据类型

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1. Link Management Packets, 链路管理包, 仅发生在两个相连的端口之间,主要是用来进行链路管理
2. Transaction Packets, 事务包, 发生在设备和主机之间, 用来控制数据包的流量, 配置设备和Hubs. 它没有数据
3. Data Packets, 数据包, 发生在设备和主机之间. 它包括两部分:包头和实际数据. 其中数据部分还包括一个32位的CRC校验码来保证数据的完整性.
4. Isochronous Timestamp Packets, 同步时间戳包, 它是唯一的多播方式发送的. 发送方向是从主机到所有U0状态的设备.
参考资料
词条标签:
计算机学