从15年前最初的USB 1.1规范开始，将不兼容的IO埠予以标准化，USB技术开启了产业革命，并改变了个人计算机与人机接口外围间的连接方式。进展到USB 2.0，由于传输速度提升40倍达到480 Mbps，成为计算机与个人储存装置连接的标准用户接口，数码相片和数字音乐在这样的态势之下，随之大为风行。发展至今日，储存容量和多媒体内容持续增加的刺激下，现在消费者希望能更迅速地存取内容，以便能在多台装置间快速同步、分享、与储存内容。

彻底破解多而无用的显示接头

USB 3.0或称为Super Speed USB是下一代的USB技术，能带来全新的效能水平，以满足消费者对速度永无止境的追求。USB 3.0的速度为5Gbps，是USB 2.0传输速率的10倍，进一步延伸USB的应用范围，使其成为更佳的消费性储存接口，面对新的生活型态－快速同步与行动（sync-and-go）也能游刃有余。USB 3.0更令人期待之处，不仅在于它能满足储存装置的效能需求，同时还有可能实现目前USB技术无法企及的崭新应用－USB显示！

随着PC显示器分辨率从VGA提升到XGA、UXGA、以及WUXGA的持续演进，由于画素的增加，其接口技术也随之进展至DVI、HDMI、和DisplayPort。为保持与既有产品的兼容性，并同时导入新的接口标准，便在不舍弃旧接头的情况下，增加了新的接头设计。

现今个人计算机与消费电子产品愈来愈讲求精简设计与可移植性，为了相同目的却保留多个重复接头，是非常不实际的做法。这些不兼容、却又共存的显示器接头，替新型PC的设计者带来挑战，也让用户感到相当困惑。

事实上，不管是在桌上、家里、个人的衣服口袋、甚至在车上的消费性产品中，USB堪称无所不在；利用既有的USB接头来实现新的应用，是非常具经济效益的。此外，全球用户都已经对USB非常熟悉，利用USB来连接显示器，就像是用USB来连接鼠标、键盘、打印机、或随身碟一样的自然。

USB3.0凭什么用在显示？

但是，之前我们未曾见过USB连接显示器，是因为USB2.0无法胜任传输高分辨率影像的带宽需求，只能先对图像进行压缩，再利用480Mbps的速度传输。现在，USB 3.0已可超越这项限制。5Gbps的可用带宽让USB连接显示器在技术上与实务上都成为可能。除了速度之外，USB 3.0还能在物理层、链结层、以及协议层提供其他的优点，使其成为显示应用的理想选择。

物理层

在物理层，SuperSpeed USB的每位功率较USB 2.0为低，因此，速度增加十倍仅增加了些微的功率消耗。Super Speed讯号为具备专用TX和RX差分讯号对的双单工（dual simplex），因此总线不需要处理双向流量。由于显示器仅单纯的接收讯号，因此从USB 3.0主机端流向SuperSpeed USB显示器的大量显示数据不会影响反方向中其他数据源传送位的效能。

《图一 USB3.0物理层示意图》

链结层

在链结层，USB 3.0使用先进编码技术以达到10-20的位失误率，因此可做为坚实且可靠的视讯传输总线。扩展到四个链结功耗状态的有效电源管理提供了最大化每位功率效率的良好基础。事实上，每个装置都能驱动自己的链结状态，以达到所需的功率特性。当某特定装置没有待传输的数据时，此装置可将其链结设定在低功耗状态，不会对其他装置造成影响。

除了链结层，USB 3.0还进一步以整体考虑来进行电源管理。它在物理层、链结层、协议层、主机端、集线器、和装置端等所有层级中，都采取了省电技巧，替整个系统取得最佳电源效率。在功耗尽可能降低的同时，每一埠上的USB 3.0缆线最多能获得4.5瓦 （900 mA @ 5V）的功率，接近USB 2.0的 2.5瓦的两倍。这开展了纯以USB供电的崭新可能应用，也许能利用单一条USB缆线为桌上型显示器供电。

更令人兴奋的是，液晶面板技术的最新进展亦同时聚焦于如何大幅降低功率。省电的LED背光、亮度增强膜、以及场色序法（field sequential color ）LCD技术...等，都试图将显示器的功耗降低到可管控的水平，最终希望能达到以单一条USB缆线为显示器供电的目标。这些技术的发展，将使USB显示器成为与USB鼠标或随身碟一样普遍的应用。

应用实例：USB基座

USB显示的应用范围相当广泛。USB可透过单一缆线传输视讯、绘图（如OpenGL、DirectX）、以及相关的音频和元数据（metadata） （如隐藏字幕），并根据应用需求，以优化的带宽使用率传输压缩或未经压缩的视讯和音频格式。透过利用集线器建立多层星状 （tier-star） USB拓朴架构，能增加好几台显示器以复制主屏幕的映像影像，或是能被用来做为延伸屏幕，显示与主屏幕完全不同的影像，以放大整体的显示面积。多功能显示器同时具备喇叭、相机、麦克风、和触控屏幕的功能，能以单一USB缆线达成所有的数据传输，以减少桌面上杂乱无章的线路。

利用USB基座（docking station）是可以减少电线杂乱的一个应用案例。随着笔记本电脑日趋轻薄，为符合超可携的外型设计，势必要减少接头的数量。但在此同时，消费者却拥有更多的个人储存与多媒体装置，需要在计算机上提供更多USB埠。因此，USB基座是笔记本电脑的理想配件，它具备连接所有外围所需的功能，但只需要用一条USB缆线与计算机相连。

《图二 USB基座(Source:SMSC)》

在家中使用笔记本电脑时，把计算机连上基座，不仅能增加比桌面计算机还多的USB端口，还能利用基座实现USB绘图功能，做为第二台显示器、弥补笔电屏幕太小的缺憾。

USB基座能提供多种视讯接头，满足用户不同大小、接口的显示器需求，因此笔记本电脑无需再承担「支持多种影音接口」的责任。在可携式应用领域，包括平板计算机、掌上电脑、和甚至智能型手机也都无需再提供多种视讯接头，将所有的连接需求整合到USB接口上，可大幅简化工业设计。对已经采用micro-USB或mini-USB接头进行数据同步化、耳机连接、以及电池充电的智能型手机来说，相同的USB接头还能被用来连接大尺寸显示器，以增加视讯观赏体验并执行商务应用程序。

当我们检视目前与个人计算机相连的各种外围产品，我们会发现，USB几乎已经为所有外围提供了标准化接口，从低速的人机接口装置、到中速的无线个人与局域网络、以及数据共享和备份用的高速硬盘和随身碟等都涵盖在内。随着渗透率逐步扩展， USB3.0的新时代终将会将此多样性、且无所不在的接头带到显示应用的新领域，引领USB显示器进入此一蓬勃发展的市场。

《图三 SMSC解决方案》

…本文作者于SMSC计算与连接事业部门担任营销总监...