这几年PC端不断挑战效能极限，朝向HD(High Definition)以及UHD(Ultra High Definition)趋势发展，周边影音设备面临第一道难题 － 就是高速多媒体传输需求与日俱增。面对高解析、高画质应用当道，新技术规范接连出笼。在资料传输领域，USB 3.0和Thunderbolt是各擅胜场的两大技术，纷纷摩拳擦掌，抢当龙头。

2013年的1月，USB 3.0和Thunderbolt迫不及待互相呛声。首先，在CES展，USB联盟挑战Thunderbolt高达10Gbps传输速率，向外界宣布推出SuperSpeed​​ USB 3.0，不仅能向下相容既有USB 2.0，更能使现有USB 3.0传输速度从5Gbps提高至10Gbps传输速率，脚步很快，预计新标准制定在2013年年中即可完成，首波产品预计2014年年底有机会正式上市。

而英特尔面对USB联盟的消息发布，也不甘示弱，旋即宣布将以矽奈米光电(Silicon Nanophotonics)技术打造新世代Thunderbolt，速度可由目前10Gbps调高至50Gbps，此项技术透过结合矽元件与光纤网路，可使数据以每秒50Gb的速度传送至100公尺以上的距离，亦即使用者可在1秒内下载一部高画质(HD)电影。看来，展望2013年，USB 3.0和Thunderbolt激战的时刻，已经不远了。

那么，下世代PC端高速传输的介面，谁会成为介面新宠儿呢？

苹果：「Thunderbolt是最快、最灵活的I/O技术。」

英特尔推出Thunderbolt已将近2年，当初在2011年Apple全系列MacBook、iMac以及萤幕全面支援Thunderbolt，引起不少人关注。其之所以能成为众所瞩目的焦点，在于其同时整合传输资料的 PCI Express 和显示投射用的DisplayPort，比起USB 3.0来说，更达到了「介面统一」以及「什么都吃」的境界。 Thunderbolt兼具数位影像与数据传输的能力，前身为Light Peak，是英特尔视为对付USB 3.0的利器。

图一: 苹果Thunderbolt Display打着「就是不缺连接埠」的称号。 (图片来源:Apple官网)

专门报导苹果消息的Apple Insider在今年1月15日指出，各大卖场如Amazon、MacMall以及J&R，最近苹果Thunderbolt Display都出现缺货潮，按以往苹果产品缺货之际，皆会推出新款的习惯，或许意味苹果将推出新版Thunderbolt Display，此一消息一出，间接了显示Thunderbolt仍具有一定的需求力道。

在苹果官网可以看到，苹果Thunderbolt Display打着「就是不缺连接埠」的称号，提供一个Thunderbolt连接埠、三个USB 2.0埠、一个FireWire 800埠以及Gigabit Ethernet埠，其显示器便能串连6个装置，达到「无所不能」的境界。根据外电消息传言，新版的Thunderbolt Display，将可能改为USB 3.0传输埠。

Thunderbolt如意算盘打得可说是很精，其选择通用介面PCIe作为讯号传输的技术底层，带给介面近乎无限的可能，例如可以用来外接显示卡或是转换成USB、eSATA等介面。而苹果当初成为第一个导入Thunderbolt技术的厂商，与英特尔一拍即合，足见Thunderbolt带来的创新力量不容小觑。但另一方面，英特尔仍然不敢轻忽PC产业对于USB 3.0的需求，也不曾明言要放弃对USB 3.0的支援。

图二 : Thunderbolt在PC中的系统架构图，也可以采其他的建置架构。（数据源:Intel）

Thunderbolt 虽然整合度很高，但还是有价格不低的问题。继苹果之后，现在宏碁也将Thunderbolt带入Windows市场，不过大多数PC业者还是认为Thunderbolt成本居高不下，比USB 3.0贵了整整10倍，对一般消费者来说又非必要介面配备，因而要从高阶进入主流产品，依旧是困难的挑战，普及化也尚须一段时间。

USB 3.0加快脚步通过认证

在Thunderbolt渗透率尚不高的情况之下，随着Windows 8搭载以及英特尔Ivy Bridge新款处理器的带动下，各界相当看好USB 3.0将成为下一代传输介面的主流。

USB 3.0是目前最新的USB规范，其联盟成员包括英特尔、惠普、微软、瑞萨、德州仪器与意法爱立信。先前USB 2.0已经获得众PC厂商的普遍使用及青睐，成为各大硬体厂商的必备连接传输埠。但随着硬体的不断更新，使用者对于高速传输的需求也越来越高，即便是每秒2~300MB的传输速度，却也已不敷现今科技使用。

有鉴于此，2007年，英特尔于IDF上把「SuperSpeed​​ USB」设定为一项重要议题，后来到了2008年11月，USB 3.0标准才真正完成并对外公布。百佳泰策略事业处协理欧勤圣指出：「当时，USB 3.0规格一推出后，吸引众多厂商加入。只是​​相对于USB 2.0，USB 3.0是全新的架构，在测试认证上花了不少时间讨论。 」

直到2009年的第三季，才有第一个认证产品问世。欧勤圣继续说明：「从2009年起，USB 3.0认证测试才开始升温，而真正的认证高峰，却是拖到了2012年第一季，整个测试数量才急速成长。」

甚至到2012年年底，USB协会才宣告，目前有超过650款产品通过协会认证。欧勤圣指出：「其中，最受到大家瞩目的，是USB协会终于认定第一颗USB 3.0 集线器控制器，由瑞萨(Renesas) uPD720210拔得头筹。」而这一款USB 3.0集线器控制器，可说是瑞萨气势重新再起的重要关键。而台湾厂商也不落人后，威盛电子(VIA)旗下威锋集线器控制器VL811+ / VL812也通过USB-IF认证，成为全世界第二家通过认证的厂商。

USB 3.0比起USB 2.0多出50%到80%的供电电力，不仅能够支援高电力需求的数位产品，也能够为需要充电的数位装置产品加快充电速度。新式的Powered-B埠是由额外的2条线路所组成，并且提供了1000毫安培的电力。

由于供电能力提升，让原先需要额外供电的USB装置能够免除多条电源线的困扰。不仅如此，当连接的USB3.0装置闲置不用时，能够自动减少耗电，以及在不进行高流量资料传输的模式下，能够自动节约电源以便提高电力的续航力，USB3.0功耗问题得到有效的改善。

USB 3.0采用双汇流排的架构，让它不仅能支援高速SuperSpeed​​汇流，又能向下相容USB 2.0。而Host与Hub亦能够同时操作USB 3.0、USB 2.0汇流，致使USB 3.0传输连接埠会选择讯号传输率最高的汇流。比起USB 2.0，USB 3.0物理层以及连接层没有什么改变，物理层也与USB 2.0相容。协议层的部份主要是更改了编码方式，采用了高速传输常使用的8bit/10bit编码技术，再由物理层负责讯号编码及解码，以便减少EMI干扰问题。

看来，随着这些功能的改善，USB 3.0商机逐渐在应用端发酵，各家IC厂商皆会加快脚步通过认证，积极抢进集线器、随身碟等控制晶片市场，让USB 3.0 市场愈炒愈热。其中包括祥硕、威锋、钰创、群联、鑫创、创惟、智微等公司，都预计在2013年抢占USB 3.0周边应用商机。

遮蔽或展频 解决USB 3.0干扰

然而，人人说会热、说会普及的USB 3.0真的要起飞了吗？ USB 3.0普及的关键，皆万事具备了吗？又，干扰的难题，是否都已排除了呢？

即便USB 3.0带来方便与快速，但其全新的架构，硬体与韧体的开发难度，也提升数倍之多，因此延宕了整体技术开发与市场接受速度。如今新的规格又将出炉，不少技术专家即指出，为了使USB 3.0介面的传输速率提高一倍，相关电脑配备、相机、USB集线器以及缆线等，都需要全新的USB控制软体，也要进行更新并接受测试与认证，才能保证支持10Gbs的传输速率。

USB联盟是这样表示的：「现有的超高速USB线缆没有经过10Gbps传输速率的验证，当前一些线缆『有可能』支援10Gbps的速率。」显然许多线缆并无法支援新规格，这也说明了，未来USB 3.0传输率要再翻升，整个产业又有一番技术挑战待克服，周边的应用也不会很快发生。

即使是这一代的USB 3.0，仍有一些难解的议题待克服，且大多围绕在讯号的干扰与传输衰减上，包括串音、电磁波EMI/EMC和天线射频等三大干扰问题，以及高频传输及大电流传输的讯号衰减问题上。

欧勤圣提到，Intel有一篇白皮书《USB 3.0 Radio Frequency Interference Impact on 2.4 GHz Wireless Devices》清楚指出，USB 3.0的EMI辐射刚好会对2.4 GHz ISM频段造成射频干扰，因此若没有处理好USB 3.0的EMI辐射，邻近频段2.4 GHz设备正在运作时，就会导致效能降低，进一步影响功能。

而Intel所提出的解决方案，则是藉由金属屏障设计将USB 3.0的5GHZ干扰源，利用遮蔽的方式，让它在铁壳中，进行隔离。创惟科技资深技术行销经理魏骏雄认为，针对射频或电磁干扰，也可以利用自行开发的PHY技术，提供展频(Spectrum Clock)，让原本USB 3.0的能量可以透过展频，能量相对分散，因此对原本EMI干扰的情况就会下降。

魏骏雄说明：「展频的道理，就好比将原本十公斤的石头丢下水，换成两个五公斤的石头，分别丢入水中，引起的水花会比较小的道理。也就是透过展频把USB 3.0的能量分成不同时间打散，去减缓干扰的问题。」他认为，USB 3.0可以诸如此类双管齐下的方式，让不同的USB 3.0装置对于信号品质能作出改善，以达到加乘的效果。

这场竞争，才正要开始。

时至今日，亦敌亦友的USB3.0与Thunderbolt，目前在传输技术上，仍有重叠的效益，这场竞争，才正要开始。除了各自有其擅长的领域，也必须端看应用环境的需求来决定采用哪项技术。好比说，随身碟若作成Thunderbolt介面，反而没有效益可言。但若以外接固态硬碟来说，未来就不会只有USB 3.0寡占市场，反倒可以因为有了Thunderbolt，串连多个装置并且同步传输资料作业，创造更好的应用价值。

总而言之，究竟是Thunderbolt会一统传输介面，而USB 3.0是所谓过渡性产品；还是USB 3.0能凭借着USB 2.0 广大的市场优势，跃升主流，这些猜测都还值得我们继续观察，而这一场传输技术的竞争只会更加白热化。

(注: 以下三图请连着做在一起)

图三 : USB 3.0的数据带宽很宽，范围涵盖0 - 5GHz，在2.4GHz区域的幅射强度仍很强。

图五 : 包括USB 3.0周边(如硬盘)、缆线和链接器，都是会对附近无线应用产生干扰的讯号源。

图四 : : 当USB 3.0设备链接时，干扰讯号的强度即大幅提升（红线）。

资料来源:Intel白皮书《USB 3.0 Radio Frequency Interference Impact on 2.4 GHz Wireless Devices》