在千呼萬喚中，新一代的USB 3.0標準在2008年11月正式完成並公開發布，最大傳輸率達到5Gbps，比USB 2.0快了十倍，並向下兼容USB 2.0/1.1/1.0。USB 3.0的正式名稱定為SuperSpeed USB，其出現正好因應市場對高速傳輸介面的熱切渴望，In-stat預估到了2013年，USB 3.0將佔USB市場三成的市佔率。

新規格的優勢雖然明顯，但在設計開發上也面臨著和過去大為不同的挑戰。當傳輸率一下子倍增了十倍，不論是晶片或系統的設計與驗證都變得十分嚴峻。為了協助台灣業界及早跨越這道門檻，零組件科技論壇在2010年5月12日舉辦了一場「USB 3.0技術規範與設計要領」研討會，邀請了多位專家分別針對主機端、設備端及驗證測試要領進行了深入的剖析。

《圖一　睿思林宏曄表示，USB 3.0主控晶片的整合性愈高愈好》

十倍速時代需要十倍速技術

「這是一個十倍速的時代，因此我們需要十倍速的傳輸技術！」睿思科技技術林宏曄行銷專員開門見山的指出，今日一片25GB的HD電影，若用USB 2.0來下載，需要用掉14分鐘才傳得完；但新一代的3.0介面只需70秒就下載完成了。新舊技術的優劣非常明顯。

為了達成十倍速的任務，USB 3.0大幅改進了其介面規格，引進了先進的序列傳輸技術。林宏曄表示，USB 3.0的介面增加了兩對SuperSpeed傳輸數據差分信號線，並採用採用全雙工雙向高速串列數據傳輸，以及封包路由技術，允許終端設備在需要發送時才進行傳輸。在輸入電流上，USB 3.0可支援900mA輸入電流，而USB 2.0為500mA。此外，USB 3.0也具有2.0的相容性，支援USB2.0 DP/DM訊號傳輸。

林宏曄進一步剖析USB主機端設計上常見的問題。在筆電方面，由於強調輕薄短小，因此實現USB 3.0功能的收、發端走線要具有彈性，以滿足個別設計案的需求。此外，目前市場剛起步，筆電支援3.0的連接埠數量很少，但未來的數量勢必會增加，因而相關晶片需有擴充的彈性。如果是介面上的設計，成本會是很大的考量，因此主控晶片的整合性愈高愈好，能夠節省外部元件的成本，而且最好也能省下額外的韌體費用。

《圖二　富士通李瑞棋表示目前最需要地是橋接轉換的功能》

設備端是市場關注的焦點

目前USB 3.0發展最快的是主機端的建置，已有不少主機板及筆電導入3.0的功能。這是新傳輸介面推展的第一步，市場接著關注的會是周邊設備端的可行方案。富士通半導體應用技術副理李瑞棋表示，USB 3.0設備端的設計重點在於讓開發程序愈簡單愈好，這樣才能快速推廣3.0的市場應用。

要做到這點，關鍵在於晶片廠商能否提供全方位的解決方案。如果晶片商已將多數的系統整合工作做好，並能提供驅動軟體給設備廠商，那會大幅降低他們在開發上的時間與心力。當然，一套解決方案是無法一體適用所有的設備的，因此晶片商也需滿足客製化的要求，甚至將原始碼提供的系統商，讓他們針對需求做出最佳化的設計。

在USB 3.0的應用上，李瑞棋認為USB 3.0會先從USB 2.0既有的市場開始出現替代效應，目前市場上已有華碩、技嘉推出支援USB 3.0的主機板；希捷、西部數據等儲存廠商推出了USB 3.0行動硬碟。筆電的市場，目前支援3.0的機種雖不多，但預估到了今年底將會有10～20款以上的USB 3.0 Ready機種出現。未來USB 3.0的硬碟、轉接卡、藍光光碟機將會不斷地在市場上湧現。

李瑞棋表示，行動設備市場對3.0的支援會比較慢一些，預估要到明年起才會見到支援USB 3.0的手機、MID、媒體播放器、數位相機、數位錄影機等個人手持設備。此外，在車載資通多媒體的市場，也會看到USB 3.0的支援。

此外，在市場應用剛起步的階段，李瑞棋認為現在最需要地是橋接轉換的功能，例如運用USB 3.0 – SATA橋接晶片來支援USB 3.0的各種外接式儲存設備，包括HDD硬碟、SSD、DVD、藍光光碟機等。

《圖三　太克黃芳川指出3.0的進入門檻很高》

USB 3.0驗證難度大幅提升

在USB 3.0的測試驗證上，太克量測儀器技術部門黃芳川技術經理表示，雖然同樣是USB的規格，但2.0與3.0的傳輸特性差異很大，因此需要這次的改朝換代要求業者必須具備不同的設計與驗證能力。不僅如此，開發USB 3.0的功能還需添購高成本儀器設備，因此進入門檻其實並不低。

針對USB 3.0帶來的高速串列傳輸介面測試挑戰，黃芳川指出重要在於設計案的驗證與相容性測試。這包括底層的發射器測試及接收器測試，以及互連性測試和連結分析，最後則要進行相容性測試。此外，在上層的應用層則需進行系統整合與數據連結分析。這些測試及分析必須採用特定的量測工具，例如發射器測試需要到示波器，而接收器測試則要用到信號產生器或任意波型產生器。

在測試上，黃芳川強調3.0與2.0的主要差異在於以下幾點：3.0的高速傳輸環境中，接收器測試已成了必要的項目；在通道設計中，必須考量傳輸線的影響，並需在設計初期即採用軟體通道模擬。此外，高速傳輸造成的挑戰還包括長距離傳輸下的訊號衰減影響、接收端訊號的正確性等等，需要透過一些技巧來加以克服，例如發射端採用De-emphasis，及在接收器採用CTLE等作法。