USB 3.0及測試解決方案

　　USB平臺的演進

　　自USB推出以來，USB-IF繼續(xù)發(fā)布該接口標準的新變體。2000年，USB-IF推出的USB 2.0，為用戶更高帶寬的設備如視頻會議攝像機和高分辨率打印機提供增加的數(shù)據(jù)吞吐率。USB 2.0 提供三種數(shù)據(jù)率選擇，包括低速1.5Mb/s，全速12Mb/s和高速480Mb/s。進一步發(fā)展是引入了允許用戶以無線方式連接多達127臺設備的無線USB。無線 USB 提供的帶寬在 3m 時高達480Mb/s，10m時達110Mb/s。

　　通過發(fā)布超速USB 3.0，現(xiàn)在進一步增強了USB平臺。USB 3.0與早期版本后向兼容，旨在滿足富媒體和大型數(shù)字文件傳輸帶寬的要求。USB 3.0規(guī)定的5Gb/s數(shù)據(jù)率和200Mb/s的數(shù)據(jù)吞吐率是USB 2.0的10倍。USB系統(tǒng)的演進如圖1所示，USB3.0可以兼容各種傳輸標準，如圖2 所示。

　　USB 3.0 的推出解決了 USB 2.0 一些性能瓶頸問題。為實現(xiàn)更高的性能水平，USB 3.0 另外增加了 4 條互連線。這樣整個配線系統(tǒng)總共就有 8 條線，其中 4 條遵從 USB 2.0 規(guī)范和用于確保向后兼容性。另增的 4 條線配置為專門用于 USB 3.0 通信的 2 對線。它們采用全單工工作模式，一對線發(fā)送，另一對線接收。高速 USB 2.0 提供 480Mb/s 的數(shù)據(jù)率，但實際數(shù)據(jù)吞吐率往往受 I/O 性能限制而超不過 35Mb/s。當下載較大文件時，較高的吞吐率能節(jié)省可觀的傳輸時間。USB 3.0 可提供高達 5Gb/s 的數(shù)據(jù)傳輸率和 200Mb/s 以上的數(shù)據(jù)吞吐率，實際中的表現(xiàn)區(qū)別詳見表1。

　　USB 的體系結構允許所有這些數(shù)據(jù)率在公共 PC 宿主機控制下同時共存于同一配置中。這就提供了混用具有不同速度和吞吐率要求的各種外設的靈活性。USB 規(guī)范大家庭中的 USB 2.0、無線 USB 和現(xiàn)在的 USB 3.0 各自滿足不同的應用需要，必將在市場中共存。設計師可選擇滿足其產品特定需要的規(guī)范。無論選擇何種規(guī)范，都需要通過堅實可靠的測試方法確保最終產品符合相關標準的要求。