嵌入式專欄-USB3.0 對個人儲存應用之新契機

USB3.0適用於各式行動儲存設備及外接式儲存設備(圖由銀燦科技提供)

SuperSpeed USB 3.0是下一個無處不在的USB技術的進步，提供更多優惠吸引消費者的功能，包括數據傳輸率為USB2.0的10倍，最高速度可達5G bit/sec原始數據速率、向下兼容USB2.0、優化電源效率並增加電力輸送至900mA、體積小且易於使用，具備同步及各地(Sync-n-Go)技術，讓使用者等待時間減至最小。

此外透過USB 3.0讀取資料，資料讀取順序則與硬碟機中資料儲存順序相同，硬碟機只要轉1圈，即可完整讀取所有資料，不需花費多餘時間處理儲存順序的問題，與USB 2.0相較之下，USB 3.0資料讀取效率至少能提升1.5倍。

新一代可攜式儲存裝置之性能

現有的高容量儲存產品中，USB3.0提供最簡單的方法來提高性能和降低成本，USB接口不再是性能瓶頸，而是在設備本身或軟體層。釋放儲存裝置全部的空間，其中驅動程式是目前最大的瓶頸。現階段在這方面有兩個方向：
I.  Optimized Mass-storage driver
II. UASP

目前對mass-storage產品所使用的驅動程式有以下3種：

1. Microsoft 內建的驅動程式(BOT)
已存在超過10年，對新的儲存裝置尚未提供優化處理，只能處理單一資料且需要系統即時的回應。同時只對小檔案儲存、封包傳輸效率不高，成為高速儲存裝置性能瓶頸。

2. Optimized BOT driver
基於 BOT的架構，提高效率或總線利用率在一定條件下，性能甚至優於UASP，但是缺點是仍沒有改善對小型文件傳輸，有時它甚至可能不如原來BOT驅動程序。

3. 新標準UASP
取法自SATA NCQ技術，支援同時處理多個資料，提供更好的隨機存取性能。但峰值性能也許低於優化的BOT驅動程序，對此新標準微軟並沒有提供支援內建確切的時間表，現有的解決方案需同時更新主機和裝置端的驅動程式，容易造成使用者困擾。

新一代可攜式儲存裝置電源效率

USB3.0接口提供900mA的電源，比USB2.0接口多80％， 但是並不意味著更多的電力可供浪費，USB3.0使裝置可以節省 50％以上的功率在存取相同的資料量。

該控制器不但節省了更多的電力，大幅提升外接式裝置透過USB介面的充電速度，當使用需更大電源的USB外接裝置，如外接式硬碟等，亦毋需額外的電源供應裝置。此外USB 3.0規格能感測到所連接裝置端的電池是否枯竭，並能藉由傳遞細微的電流，讓電池枯竭的外接式裝置恢復動力並建立連結。

新一代可攜式儲存裝置之互操作性

USB - IF在產品認證上，即便是不同供應商，相容性也做得極好。但是超高速USB是一個認證的新領域，現在還沒有可使用的認證實驗室，PIL的排隊廠商很多，也迫切需要路測。目前唯一穫得認證的方法是由PIL測試或參加協會Plug-fest。

系統效能、功耗、成本、個人資料保密性、應用支援和相容性，這6方面是最重要的考量，理想的解決方案必能符合完善的6角模式