十倍加速USB 3.0

睽違已久,USB-IF(USB Implementers Forum)終於在2008年正式頒布3.0規格,全名SuperSpeed USB,一般通稱為USB 3.0。最大賣點是提供比USB 2.0快十倍的資料傳輸頻寬,不僅迎頭趕上所有競爭者,連亦敵亦友的SATA-IO組織提出的SATA 6Gb/s規範,也不能小看這波來勢洶洶的挑戰。


十倍快感不縮水
USB 2.0雖然為USB-IF打下大片江山,在推出當年,卻不算是頂尖技術規格。雖然480Mbps理論傳輸頻寬尚稱足夠,然而單向傳輸模式卻種下不利因素,大家都都知道,實際傳輸速度能達到30MB/s就很棒了,而且極限並不會超過35MB/s。這樣的表現,比不上理論傳輸頻寬400Mbps的IEEE 1394a,它的基本盤少說也有40MB/s的演出,而且處理器資源耗用量偏高,傳輸資料時容易讓電腦產生些許的遲鈍現象。也因此,USB 2.0因為使用便利而受歡迎,卻不被玩家叫好。
USB-IF記取教訓,為USB 3.0導入雙向傳輸模式,一舉將理論傳輸頻寬提升到5Gbps,也有效的降低處理器資源消耗量。以10位元傳輸模式來推算,USB 3.0實際可用頻寬相當於500MB/s,僅次於SATA 6Gb/s的600MB/s。對絕大多數使用者而言,電腦系統中所安裝的磁碟裝置,都無法將塞不爆這樣的頻寬,確保能夠滿足未來幾年內的應用需求。這情形和SATA 6Gb/s介面相同,只有高速固態硬碟或是RAID裝置,才可能塞滿這麼高的資料傳輸量。
USB 3.0也可以向下相容USB 2.0規格,核心架構是USB 3.0與USB 2.0控制器電路並存,以確保最佳的支援度。具體來講,以現在還算普及的25GB容量高畫質影片來比較,USB 3.0裝置只要70秒鐘時間就能夠傳輸完畢,而USB 2.0裝置必需花費長達14分鐘或更久的時間。當然,實際傳輸時間長短還是得取決於磁碟裝置本身的效能,換上USB 3.0並不會平白無故變得那麼神!

充沛電力更好用
大家應該都有這樣的經驗,將2.5吋外接式硬碟機接上電腦,只傳來一陣陣咖啦聲響,電腦卻偵測不到新裝置。這是由於USB 2.0輸出電流負載設定在500mA,不足以驅動外接式硬碟機所導致。解決方法是改用Y型USB分接線,以便輸入更多的電源,只不過這會占用電腦端的兩個USB連接埠。
除了外接式硬碟機,像現在的智慧型手機普遍搭載高容量電池,原廠所提供的USB變壓器有不少為1A輸出電流,如果手機以USB 2.0介面進行充電得花費不少時間。也因此出現像技嘉的主機板產品,打出USB 3倍電力口號,將輸出電流負載提高到1.5A,得以驅動所有的2.5吋外接式硬碟機,或是縮短數位裝置充電時間。
延續5V標準工作電壓設計,USB 3.0電源供應量也成為USB-IF主打訴求,將最大輸出電流量提高到900mA,足足比USB 2.0增加了80%。不過使用上要注意,USB 3.0傳輸線腳位和USB 2.0不同,將USB 2.0裝置插到USB 3.0連接埠,所得最大輸出電流量還是只有500mA而已。
同時,USB 3.0也大幅強化了電源管理機能,具備idle(閒置)、sleep(睡眠)、suspend(睡眠)等多種省電模式,能夠有效降低硬體裝置在非存取狀態下的閒置電源消耗量。USB-IF總裁兼主席Jeff Ravencraft表示,USB 3.0平均耗電量只有USB 2.0的1/3而已。
就編輯測試心得來說,電腦關閉或是USB傳輸線拔掉時,USB 3.0裝置也會自動關閉。相反地,開機和連線則是自動啟動裝置。無論這算不算是正統的「電源連動」功能,使用上還是相當便利。

常見外接式傳輸介面比較

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