USB 3.0挾現有USB普及應用優勢　成未來高速傳輸介面主流

USB 3.0介面初期在系統晶片尚未全面支援前，必須透過擴充卡方式因應外接高速傳輸需求。

CE產品對影音內容的要求越來越高，目前主流的外接介面如USB 2.0、IEEE1394...等，多有速度上的限制問題，而自SATA發展出來的外接形式eSATA介面，其線長和實用性，也相對限制應用彈性，至於以USB 2.0介面基礎發展的USB 3.0介面標準，其性能與向下相容優勢，令週邊廠商十分看好...

高速傳輸介面，在目前的CE裝置應用環境中佔有極大的影響力，因為介面效能會直接影響裝置使用的實際體驗，效能低落不僅讓傳輸資料時間拉長，傳送過程中也極容易因為線材端子脫落或震動，造成資料傳輸不完整或是誤動作，而行動裝置動輒GB水準的檔案量，以現有的USB 2.0或其他主流介面，傳輸時就很容易出現效能瓶頸。

在內接的SATA 6Gb/s規範推出後，USB-IF(USB Implementers Forum)也釋出了USB 3.0介面標準，一個屬於內接應用介面，另一個則為外接的未來介面，兩種看似不同設計概念的傳輸介面標準，實際使用時也有相當程度的競合關係，尤其是在SATA-IO(Serial ATA International Organization)組織在3Gb/s規格釋出同時也發布了eSATA(external Serial ATA interface)外接應用規格。

eSATA在應用上直接讓內接的SATA外接化，不但簡省了橋接晶片成本並突破效能限制(直接使用系統晶片支援功能)，更直接與現有的USB、IEEE 1394等主流介面產生競爭關係。加上IEEE 1394預計要將現行的傳輸效能800Mb/s一舉拉升到1,600Mb/s甚至是3,200Mb/s，高速外接介面的應用市場，似乎面臨多重競爭與同質應用大量湧現的情況，USB 3.0的導入效益隨著時間推移，讓不少業者有了不同的想法。

檢視USB 3.0規範

其實，USB 3.0最大的規格改變，是將原有的USB 2.0從現行的480Mb/s一舉上修至5Gb/s傳輸頻寬，與目前最新的SATA 6Gb/s傳輸效能相較，等於讓USB 3.0擁有了近似內接介面的極速效能水準，甚至可用便捷的外接化應用模式，直接壓縮以內接介面應用為主的SATA市場空間。

重要的是，USB 3.0可擺脫以前USB 2.0的半雙工單向傳輸形式，USB 3.0導入雙向傳輸，不僅讓傳輸效能有跳躍性的改善，介面運行的處理器資源耗用量亦能獲得頗多改善。

USB 3.0介面另一項優勢在於線路與連接器，延續USB介面的傳統，可讓續接裝置向Host端取得供應電源；基於安全考量，USB 2.0的規格界定，介面的輸出電流量最高為500mA，但5v/500mA的輸出電能在因應隨身碟、數位攝影機等小電流裝置還算綽綽有餘，但面對掃描器、外接式硬碟等大電流驅動裝置，就會出現應用瓶頸！

而USB 3.0為將Host端的供應電能標準再上修，把USB 2.0的500mA輸出改成每埠具900mA的電力供應模式，此外，改良USB 2.0介面較缺乏的單純充電模式，USB 3.0介面在不傳遞數位資料的狀態下，可進行1.5A的大電流輸出，以因應如Tablet、智慧型手機、行動電源的充電需求，介面應用的未來性與便利性，超越現存的USB 2.0甚多。

平心而論，USB 3.0介面在標準的Host介面電源供應能力，實際上仍比IEEE 1394最高輸出的1.5A有些微差距，但USB 3.0介面的電源輸出規格，已足以應付多數行動裝置，例如外接硬碟甚至掃瞄器都綽綽有餘。尤其USB 3.0介面在強化電源輸出性能後，因為介面的輸出電流量提升，因應安全性考量也在電源管理功能進行大幅強化。

例如，USB 3.0介面可以提供閒置(Idle)、睡眠(Sleep)、暫停(Suspend)多種使用情境，減少介面未用時的電力損耗。回頭檢視現有USB 2.0的電源管理設計，就顯得過於簡陋，介面僅有on/off兩種狀態，難以因應未來的節能設計需求。

USB 3.0介面應用優勢

USB 3.0最大的優勢，是其介面可回溯相容USB 2.0的所有功能，基本上USB 3.0控制器即具備USB 2.0介面的支援設計，在系統端即可完整回溯支援舊規格裝置，而在USB介面的連接器方面，也採取接腳對應與相同構型設計，只是USB 3.0在線材新增5-Pin腳位，同時保留舊介面規範的4-Pin腳位。

USB 3.0介面採取與USB 2.0/1.0等舊式介面傳輸訊號分離的傳輸設計，例如，Standard A連接器可和原有USB 2.0以降的舊裝置完全相容，但在Standard B連接器設計，由於USB 3.0較USB 2.0/1.0舊規格高出許多，為提供新增腳位的應用功能，在線材方面無法與舊裝置設計相容。

具體而言，USB 3.0介面的新式線材不能與舊裝置共用，但USB 3.0介面裝置卻可以用舊版介面線材(Standard A/B)，來進行系統Host端與裝置間的連接，這種接續形式當然無法享受USB 3.0介面的高速傳輸優勢，但至少能基於Host端的最高性能(USB 2.0或1.1/1.0)來進行資料傳輸。

與其他主流介面的競爭差異

針對足以與USB 3.0抗衡的介面來觀察，IEEE 1394在傳輸效能上仍有段差距，對於未來的1,600Mb/s甚至是3,200Mb/s升速目標，面對USB 3.0起步就以5Gb/s為目標就有相當程度的技術差距，短期內IEEE 1394或許仍會以高階視訊剪輯應用市場使用為多，但也可能逐漸被新興介面標準取代也說不定。

而在eSATA介面方面，eSATA為延續內接SATA的介面性能，但具備同步升速優勢，但實際上eSATA本身不具介面Host端的電源供應腳位，目前折衷的Power over eSATA應用方法，是將eSATA介面連接埠與USB供電設計整合，利用USB介面的供電設計來補足eSATA介面缺乏電源支應的缺憾，另外eSATA必須利用磁碟控制器在進階主機控制器介面(Advanced Host Controller Interface；AHCI)才能實踐熱插拔與隨插即用，USB 3.0本身則延續USB 2.0的熱插拔設計，顯然eSATA介面在此方面略居弱勢。