USB 3.0

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USB最初是由英特尔（Intel）与微软（Microsoft）公司倡导发起，其最大的特点是支持热插拔和即插即用。当设备插入时，主机枚举到此设备并加载所需的驱动程序，因此在使用上远比PCI和ISA总线方便。

USB速度比并行端口（例如EPP、LPT）与串行接口（例如RS-232）等传统电脑用标准总线快上许多。原标准中USB 1.1的最大传输带宽为12Mbps，USB 2.0的最大传输带宽为480Mbps。近期推出的USB 3.0更从480Mbps提升到5Gbps。

USB的设计为非对称式的，它由一个主机控制器和若干通过集线器设备以树形连接的设备组成。一个控制器下最多可以有5级Hub，包括Hub在内，最多可以连接128个设备，因为在设计时是使用7bit（比特）寻址字段，二的七次方就等于128，一般人说USB连接127个是指连接（某一设备）时需扣除一个连接主机的USB接头，而一台计算机可以同时有多个控制器。和SPI-SCSI等标准不同，USB集线器不需要终结器。

USB可以连接的外设有鼠标、键盘、游戏手柄、游戏杆、扫描仪、数码相机、打印机、硬盘和网络部件。对数码相机这样的多媒体外设USB已经是缺省接口；由于大大简化了与计算机的连接，USB也逐步取代并口成为打印机的主流连接方式。2004年已经有超过1亿台USB设备；到2007年时，高清晰度数字视频外设是仅有的USB未能染指的外设类别，因为他需要更高的传输速率。

现USB标准中，统一为USB 3.0，向下兼容，分为：

USB版本	速率称号	带宽	速度
USB 3.0	超高速 SuperSpeed	5Gbps	约610MB/S(625,000KB/S)
USB 2.0	高速 Hi-Speed	480Mbps	约60MB/S(60,000KB/S)
USB 1.1	全速 Full Speed	12Mbps	约1.5MB/S(1,500KB/S)
USB 1.0	低速 Low Speed	1.5Mbps	187.5KB/S(192000Bytes/S)

第一版USB 1.0是在1996年出现的，速度只有1.5Mbps；两年后升级为USB 1.1，速度也大大提升

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到12Mbps，至今在部分旧设备上还能看到这种标准的接口；2000年4月，目前广泛使用的USB 2.0推出，速度达到了480Mbps，是USB 1.1的四十倍；如今10个年头过去了，USB 2.0的速度早已经无法满足应用需要，USB 3.0也就应运而生，最大传输带宽高达5.0Gbps，也就是640MB/s，同时在使用A型的接口时向下兼容。
　　IEEE组织最近也批准了新规范IEEE1394-2008，不过新版FireWire的传输速度只有3.2Gbps，相当于USB 3.0的60%多一点。难怪苹果等业界厂商普遍对该技术失去了兴趣。
　　USB 2.0基于半双工二线制总线，只能提供单向数据流传输，而USB 3.0采用了对偶单纯形四线制差分信号线，故而支持双向并发数据流传输，这也是新规范速度猛增的关键原因。
　　除此之外，USB 3.0还引入了新的电源管理机制，支持待机、休眠和暂停等状态。

USB 3.0 规范：

　　这款新的超高速接口的实际传输速率大约是3.2Gbps（即400MB/S)。理论上的最高速率是5.0Gbps（即625MB/S）。
　　数据传输
　　USB3.0 引入全双工数据传输。5根线路中2根用来发送数据，另2根用来接收数据，还有1根是地线。也就是说，USB 3.0可以同步全速地进行读写操作。以前的USB版本并不支持全双工数据传输。
　　电源
　　电源的负载已增加到150毫安（USB 2.0是100毫安左右），配置设备可以提高到900毫安。这比USB 2.0高了80%，充电速度更快。另外，USB 3.0的最小工作电压从4.4伏特降到4伏特，更加省电。
　　电源管理
　　USB 3.0 并没有采用设备轮询，而是采用中断驱动协议。因此，在有中断请求数据传输之前，待机设备并不耗电。简而言之，USB 3.0支持待机、休眠和暂停等状态。
　　物理外观
　　上述的规范也会体现在USB 3.0的物理外观上。但USB 3.0的线缆会更“厚”，这是因为USB 3.0的数据线比2.0的多了4根内部线。不过，这个插口是USB 3.0的缺陷。它包含了额外的连接设备。
　　已支持的操作系统
　　Windows Vista、Windows 7 SP1和Linux已支持USB 3.0。苹果Mac OS也会支持。鉴于Windows XP的“年龄”，它能支持USB 3.0的希望几乎渺茫。
USB 3.0先进之处：

“SuperSpeed USB”改进远不止在传输速率方面的提升。在USB 3.0中，设备和电脑主机之间如何更加融洽的配合，也被当作了一项重点研究的方向。在继承USB 2.0核心架构的基础上，如何利用双总线模式的优势，如何让用户能够直接的体验到USB 3.0比USB 2.0的先进，便成为了重点：
　　需要时能提供更多电力
　　USB 3.0能够提供50%—80%更多的电力支持那些需要更多电能驱动的设备，而那些通过USB来充电的设备，则预示着能够更快的完成充电。
　　新Powered-B接口由额外的2条线路组成，提供了高达1000毫安的电力支持。完全可以驱动无线USB适配器，而摆脱了传统USB适配器靠线缆连接的必要。通常有线USB设备需要连接到集线器或者是电脑本身上，而高电能支持下，就不需要在有“线”存在了。
　　不需要时就自动减少耗电
　　转换到USB 3.0，功耗也是要考虑的很重要的一个问题，因此有效的电源管理就很必要，可以保证设备的空闲的时候减少电力消耗。
　　大量的数据流传输需要更快的性能支持，同时传输的时候，空闲时设备可以转入到低功耗状态。甚至可以空下来去接收其他的指令，完成其他动作。
　　其实，在USB 3.0中也并不是所有的东西都更新换代了，比如线缆的长度。当在某些应用中需要尽可能高的吞吐量的时候，往往线缆依旧会成为瓶颈。虽然在USB 3.0规范中，没有明确指定USB线缆有多长，但是电缆材质和信号质量还是影响了传输的效果。因此在传输数百兆大数据流的时候，线缆长度最好不要超过3米。
　　另外，一些支持“SuperSpeed USB”的硬件产品，例如集线器（hub）可能要比USB 2.0的贵很多，这就像是现在主动供电集线器和被动供电的一个道理。因为一个真正意义上的“SuperSpeed hub”应该具备2类接口，一个用来扮演真正“SuperSpeed hub”的角色，另外一个则要扮演普通高速hub的角色。
　　网络上有一些非官方的言论谈到了USB 3.0可以使用光纤，其实这正是USB规范组织正在考虑的问题，也许会在下一个修正版本中推出，也许会让一些有能力的第三方公司来尝试一下。

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