無所不在的USB 3.0
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威鋒電子(VIA Labs, Inc.)於2008年7月設立於台北新店，是世界領先x86處理器平台提供者威盛電子(VIA)的100%全資子公司。威鋒電子專注於全新USB 3.0傳輸規格的芯片研發，擁有高速串集式連接接口，自有的PHY實體層IP設計團隊以及系統整合能力，能提供客戶領先業界的技術支持，以及備受肯定的質量與執行能力。
威鋒電子中國區業務總監林佳明先生，以「無所不在的USB 3.0」為題作專題演講。他先簡介威鋒電子公司的成立背景，以及介紹威鋒在USB 3.0的市場布局，以及各種可能的應用。
USB 3.0的規格優勢
USB 3.0相較USB 2.0規格的優勢在於，USB 2.0為半雙工(Half Duplex)傳輸模式，一次只能由一端傳輸；而USB 3.0為全雙工(Full Duplex)傳輸模式，無論任何一端都能以10倍於USB 2.0的480Mbps傳輸速度，也就是5Gbps作上傳？下載。
除了USB 3.0的Hub與裝置更加省電，同時USB 3.0可供應高達900毫安培電流，比起以往USB 2.0的500毫安培還要大，更能驅動並供應當今需要電力的各式PC週邊儲存裝置，甚至是低耗電的USB顯示器。
林總監提到，根據In-Stat預測，2011年USB 3.0產品數超過3億，到2013年超過4億。而USB 3.0將在2011年被全面支持，2011年下半年AMD的Hudson D3芯片組將率先原生支持USB 3.0，提供高達4個USB 3.0埠；而Intel也將於2012年第1季整合USB 3.0主控芯片功能到Panther Point南橋芯片，同樣也提供多達4個USB 3.0埠的連接能力，所以能提供4埠的USB 3.0平台，絕對是立足現在、放眼未來的USB 3.0潮流。而威鋒電子是第1家提供4埠的USB 3.0主控芯片廠商。
率先提供4埠主控芯片？集線分接器芯片
威鋒在僅僅兩年之內，開發出像VL800 4埠USB 3.0主控芯片、VL810 USB 3.0 Hub控制芯片、VL750 USB 3.0 4通道Flash閃存控制芯片，以上3項都是世界第1，以及VL700 USB 3.0 to-SATA橋接控制芯片等等。所有核心技術都是公司自主研發，且4條產品線均已經開始量產出貨！
林總監先介紹VL800/801 USB 3.0主控芯片。VL800是全球首款4埠USB 3.0主控芯片，而VL801是2埠，且VL800/VL801維持pin腳相容。兩者自主研發的80奈米製程USB 3.0 PHY實體層電路更加省電，3.3 V和1.0 V供電，支持USB 3.0並向下相容USB 2.0/1.1模式，同時支持xHCI(extensible Host Controller Interface) 0.96版規範，相容於PCI Express GenII。VL800/801也支援USB電池充電(battery charging)規範，支持外置SPI接口的Flash固件(Firmware)更新，以及MS Windows & Linux作業系統。
USB Hub控制芯片部分，4埠的VL810與2埠VL812是全球第1款推出的USB 3.0 Hub控制芯片，兩者皆採取pin腳相容的設計，支持USB 3.0的相容xHCI(extensible Host Controller Interface)規範 0.96版，向下兼容USB 2.0與USB 1.1規格，並提供USB 2.0區塊傳輸交易化的轉譯電路；供1個上傳埠和4個下行埠(VL812為2個)的橋接集線能力；VL812更支持USB電池充電規範1.2 (Battery Charging 1.2)以及蘋果設備充電標準。
USB 3.0 U盤芯片與外接存儲橋接芯片
林總監接著介紹威鋒VL750，是全球首顆採4通道設計的USB 3.0閃存控制芯片，並通過USB-IF USB 3.0認證。VL750採自主研發USB 3.0 PHY實體層電路，具備30位元/1KB區塊的ECC錯誤修正引擎，採用靜態平均抹寫技術(Static wear-leveling)，以提升閃存使用年限與整體耐用壽命。
VL750閃存控制芯片支援包括三星、東芝、美光、英特爾及海力士等閃存大廠，從3X及2X奈米製程的閃存顆粒，包含傳統1bit SLC(Single Level Cell)、2bit MLC(Multi-Level Cell)等2KB/4KB/8KB分頁大小的閃存顆粒均納入支持。傳輸界面規格上，支持Bulk-Only Transport (BOT)區塊傳輸與UASP(USB Attached SCSI Protocol)傳輸協定，以及Windows作業系統的Readyboost加速功能。將來的VL752雖然僅支持雙通道內存驅動存取，但加入ONFI/Toggle驅動模式。
至於威鋒VL700/701 USB 3.0轉SATAII橋接芯片規格上，VL700/VL701採1T 8051單芯片架構，內建電源regulator變壓電路，GP I/O通用中斷監測線路，以及EEPROM用於記錄客製化VID/PID資訊需求，可節省整體BOM物料成本，並可外接SPI界面的Flash閃存來作固件升級。VL700通過USB-IF USB 3.0認證，採新製程的VL701橋接芯片，也於2011年3月開始量產。
既有USB 2.0裝置搭配USB 3.0的應用
雖然USB 3.0目前主要應用於存儲設備、讀卡器，但是其他像是AV影音設備、PC/Web攝像頭(PC/Web Camera)、USB顯示設備、USB音/視頻設備、個人影音娛樂設備等，以及像是Gbps乙太網路或無線設備，該怎麼踏入USB 3.0應用市場呢？林總監認為，可藉由一種能安裝在USB 3.0匯流排，提供USB 3.0傳輸協定轉換翻譯成USB 2.0的轉譯控制芯片，或稱USB 2.0硬體加速芯片，來達成這樣的目標，並快速切入這個新興的USB 3.0應用市場。
以往的USB 2.0規格，匯流排設計上是採取半雙工(Half Duplex)且互享頻寬的設計，也就是說480Mbps是總頻寬；若同時有1個以上的USB 2.0裝置時，眾多外接裝置必須共享並共用這有限的480Mbps頻寬，每個USB 2.0裝置傳輸效能會因此下降。
威鋒VL660/VL668 USB 2.0硬體加速芯片(USB 3.0 Transaction Translator；U3TT)，能使既有的USB 2.0裝置插在USB 3.0匯流排上，系統會抓到並認得它是USB 3.0的裝置，並且享有其900mA大電流供應輸入，以及其先進的點對點全雙工特性；若是搭配專屬的AOC連接線，傳輸距離還可以從3米延伸到100米之遠。
威鋒VL660/668 U3TT控制芯片，是藉由連接USB 3.0匯流排，並將匯流排協定翻譯成前端支持USB 2.0的傳輸協定，因此連接在前端的USB 2.0裝置，並不能像USB 3.0裝置能加速、享有5Gbps的傳輸速度，而是下降並發揮100%獨享480Mbps頻寬的傳輸速度。
不過USB 2.0硬體加速芯片的特性，在於能將現有的USB 2.0設備升級、支持到USB 3.0，使其具有USB 3.0匯流排的優勢，藉由USB 3.0先進的點對點架構，可讓每個USB 2.0裝置安插到USB 3.0 Hub或主機板連接埠時，享有專屬獨立的480Mbps頻寬，串接多個USB 2.0裝置時的傳輸效能更能明顯且有效的提升。而VL660也可以讓客戶在既有USB 2.0技術？設備基礎下，快速推出運用USB 3.0特性的產品。
威鋒揭露一項測試數據，利用兩個都是只支持USB 2.0的U盤以及行動硬盤，首先是插在USB 2.0或插在USB 2.0以USB 2.0模式驅動下，從U盤複製1.08GB的資料到移動硬碟。沒搭配VL660芯片的結果，兩個USB 2.0的裝置互享480Mbps頻寬，單一裝置降到只有240Mbps頻寬可用，再加上此時是半雙工傳輸模式，因此傳輸時間需要3分47秒(227秒)。
若各自搭配VL660芯片進行加速，改插到USB 3.0連接埠與專屬連接線來連接，此時兩個原本是USB 2.0的終端裝置，被系統判定為USB 3.0標準裝置，由於各自享有獨立的480Mbps傳輸頻寬，加上全雙工模式，可以同時進行資料雙向流動(同時上下傳)，複製時間遂縮短到僅31秒，傳輸效能整整提升了7.32倍。
VL660也可以應用在既有USB 2.0顯示芯片，使得多個USB顯示器無需共用USB 2.0頻寬，每一個USB顯示器可以獨享480Mbps頻寬，以達到最好的顯示效果。另外在Webcams網路攝像頭/PC-cams的應用上，產品搭接這組芯片，完全使用獨立的USB 2.0匯流排頻寬，可以達到720x480 30fps的高解析與刷新率表現，特別是建構3D攝像頭時，每一個攝像頭都享有獨立的480Mbps傳輸頻寬，所以均可達到720x480@30fps錄製動態影音資料串流的傳輸需求。
