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USB 3.0接口标准数据传输线缆内部结构

作者:九视视频网 来源:www.xiangb.com 发表时间: 2012-4-10

在原有4线结构(电源,地线,2条数据)的基础上,USB 3.0再增加了4条线路,用于接收和传输信号。因此不管是线缆内还是接口上,总共有8条线路。前排的四根线是用以与USB2.0 及USB1.1 兼容, 而后面那四根才是真正的USB3.0了。

  目前主流的USB 2.0接口传输速度已经无法满足高清音视频大容量数据采集传输的需求了,拥有更高传输速度的USB3.0接口USB采集卡产品则开始逐渐出现在我们的视线中。

  USB3.0又称为Super Speed USB,新的 USB 3.0 当然和 USB 2.0 兼容,但单向传输速率高了五倍,而且因为新规格是 Full Duplex 的,可惜 USB 产品中用得到 Full Duplex 的应用不多,USB视频采集卡达不到480Mbps,对于这种大容量的视频信号传输来说,USB 2.0 480 Mbps的速度只能支持到标清的视频传输,已经满足不了高端的应用。所以这个全速应该是发挥不出来。

  为什么USB 3.0这么快呢?

  USB 3.0之所以有“超速”的表现,完全得益于技术的改进。

  USB3.0标准在信号传输的方法上仍然采用主机控制的方式,不过改为了异步传输。USB3.0标准可以达到5Gb/s(480MB/s),同步传输带宽也能达到384MB/s.

  相比目前的USB 2.0接口,USB 3.0增加了更多并行模式的物理总线。

  USB 3.0采用了9针脚设计,为了向下兼容USB2.0,其中四个针脚和USB 2.0的形状、针脚定义均完全相同。另外5根是专门为USB 3.0的传输加速,称之为:Super Speed。

  可以拿起身边的一根USB线,看看接口部分。在原有4线结构(电源,地线,2条数据)的基础上,USB 3.0再增加了4条线路,用于接收和传输信号。因此不管是线缆内还是接口上,总共有8条线路。前排的四根线是用以与USB2.0 及USB1.1 兼容, 而后面那四根才是真正的USB3.0了。正是额外增加的4条(2对)线路提供了“SuperSpeed USB”所需带宽的支持,得以实现“超速”。显然在USB 2.0上的2条(1对)线路,是不够用的。

  新的 USB 3.0 可以与USB 2.0 及USB 1.0相通 (只限USB 3.0 A),向下兼容USB 2.0设备,因为要兼顾USB2.0 及USB1.1的问题, 它前排的四根线是用以与USB2.0 及USB1.1 兼容, 而后面那四根才是真正的USB3.0了。

  在继承USB 2.0核心架构的基础上,如何利用双总线模式的优势,如何让用户能够直接的体验到USB 3.0比USB 2.0的先进,成为了重点:

  ·需要时能提供更多电力

  USB 3.0能够提供50%—80%更多的电力支持那些需要更多电能驱动的设备,而那些通过USB来充电的设备,则预示着能够更快的完成充电。

  新Powered-B接口由额外的2条线路组成,提供了高达1000毫安的电力支持。完全可以驱动无线USB适配器,而摆脱了传统USB适配器靠线缆连接的必要。通常有线USB设备需要连接到集线器或者是电脑本身上,而高电能支持下,就不需要在有“线”存在了。

  ·不需要时就自动减少耗电

  转换到USB 3.0,功耗也是要考虑的很重要的一个问题,因此有效的电源管理就很必要,可以保证设备的空闲的时候减少电力消耗。

  大量的数据流传输需要更快的性能支持,同时传输的时候,空闲时设备可以转入到低功耗状态。甚至可以空下来去接收其他的指令,完成其他动作。

  多长才是好?

  其实,在USB 3.0中也并不是所有的东西都更新换代了,比如线缆的长度。当在某些视频应用中视频信号的远距离传输需要尽可能高的吞吐量的时候,往往线缆等传输介质依旧会成为瓶颈。虽然现在视频放大器、视频信号延长器对次有一定的帮助,虽然在USB 3.0规范中,没有明确指定USB线缆有多长,但是电缆材质和信号质量还是影响了传输的效果。因此在传输数百兆大数据流的时候,线缆长度最好不要超过3米。

  另外,一些支持“SuperSpeed USB”的硬件产品,例如集线器(hub)可能要比USB 2.0的贵很多,这就像是现在主动供电集线器和被动供电的一个道理。因为一个真正意义上的“SuperSpeed hub”应该具备2类接口,一个用来扮演真正“SuperSpeed hub”的角色,另外一个则要扮演普通高速hub的角色。




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