USB 3.0在Intel主導加上USB 3.0 Promoter Group的推波助瀾下,預計將在今年底進一步與硬體廠商合作推出相關產品,不過USB3.0技術規格應用是否準備就緒,有興趣的廠商依舊是眾說紛紜;至於殺手級應用是否已浮出檯面,市場上仍存有觀望氣氛。

USB 3.0在技術上有其新意,但簡化相關設計與找到應用最佳切入點,會是USB 3.0能否在今年全球市場經濟衰退的陰影中站穩根基的重要關鍵。
USB 3.0在技術上有其新意,但簡化相關設計與找到應用最佳切入點,會是USB 3.0能否在今年全球市場經濟衰退的陰影中站穩根基的重要關鍵。

今年1月中Intel已經開放USB 3.0標準細節及USB 3.0主控制器(Host Controller)規範,有效化解AMD、NVIDIA、VIA等疑慮,為USB 3.0應用影響力的擴展奠定良好的基礎,並進一步在市場發酵。目前包括Fujitsu Microelectronics、Fresco Logic、NEC、PLDA及Symwave,正在進行USB 3.0晶片demo設計;市場傳言AMD也開始跟NEC購買相關IP;而作為USB 3.0 Promoter Group的成員,Microsoft、HP、TI、NEC、ST-NXP和LSI也全力支援推動USB 3.0的市場普及度。

USB-IF最打動消費者的形容,便是可使用USB 3.0在70秒內完成傳輸一張27GB的HD DVD,加上可大幅縮短複製高畫質多媒體視訊影片的時間,這無疑相當吸引消費者的目光。

以Intel為主導的USB-IF(USB Implements Forum)期許USB3.0成為SuperSpeed USB,是希望其能真正發揮最大傳輸速率4.8Gbps、以及具備雙向並進數據傳輸的設計特性,因應裝置之間多媒體視訊影音高容量傳輸的應用需求。這也是為什麼USB 3.0採用中斷驅動協定,取代USB 2.0的polling模式,透過點對點連結、而非資料廣播至所有連結設備的通訊協定。

這樣的傳輸速度若以既有銅傳輸線材為基礎已無法滿足,因此USB 3.0改採銅線包覆的光纖藉以傳輸GHz等級的訊號。同時USB 3.0改良USB 2.0兩條對應數據輸入輸出無法同時工作的傳輸設計,在USB 3.0增加的5條線路中,兩條為數據輸出,兩條數據輸入,四條線路可雙向同時傳輸,加上接地線設計,可進一步實現全雙工(Full Duplex)效能,避免USB 2.0半雙工(Half Duplex)的單工通訊作業模式,有效提升USB數據傳輸效率。

此外USB 3.0採用更高的供電協議標準,使接口供電能力亦有所提升。中斷驅動協定亦能讓主機處理器負載減輕,系統耗電在mW/Gbit的基礎上更具優勢,攜電量由500毫安培(milliamps)提升到900毫安培。USB 3.0應用在行動硬碟上也減少額外供電量,USB-Hub也可連接更多的設備。

不過USB 3.0仍有課題亟待克服。從上述可之USB 3.0傳輸架構與USB2.0並不相同,實體層PHY和controller也因此是兩套東西,USB 3.0的向下相容性也意味著要兼容USB 2.0設計,複雜度因此提高。所以USB 3.0的整合晶片設計如何有效降低邏輯閘及功耗,並且提出單晶片設計方案減少體積面積,無疑是影響USB 3.0在可攜式裝置及隨身硬碟應用的重要關鍵。另一方面或許固態硬碟SSD已經準備好支援USB 3.0,但傳統光碟機和硬碟機等儲存裝置速度能否並進跟上支援,也是一個問題。此外Windows會不會進一步支援USB 3.0 Mass Storage Device驅動程式,仍是未定之天,還需端賴USB 3.0在市場的應用狀況而定。加上由於高傳輸速率牽動電纜線長度的物理限制,USB 3.0的傳輸線可能減少至2公尺,也降低了USB 3.0與HDMI或DisplayPort在平面顯示高速串流傳輸應用的競爭條件。

同時,USB 3.0也面臨IEEE 1394 2008規格(亦俗稱FireWire)在多媒體視訊領域的激烈競爭。原本USB 3.0規格計劃與Wireless USB(亦即UWB 1.1版)平行相容壯大聲勢,不過Intel已從UWB領域抽腿,UWB廠商也受到全球經濟蕭條衝擊而哀鴻遍野。這個策略似乎已經無法奏效。

最關鍵的是,USB 3.0的殺手級應用尚未浮出檯面。如果光靠隨身硬碟或是多媒體視訊影像傳輸應用仍過於單薄,並不能收風行草偃之效,讓USB 3.0在消費電子及其他領域發光發熱更是當務之急。例如有廠商已經想到藉由不採模擬而是以100%解析USB訊號、結合動態裝置對應更新技術方式輔以API介面,應用在以觸控螢幕切換KVM自動控制的電腦設備,可有效擴大USB 3.0在工業自動控制的應用廣度,未嘗不是令人耳目一新的方案。

支援USB 3.0的商用化控制器預計將在今年下半年問世、支援USB 3.0的消費電子產品也可望於明年正式推出。USB 3.0在技術上有其新意,但簡化相關設計與找到應用最佳切入點,會是USB 3.0能否在今年全球市場經濟衰退的陰影中站穩根基的重要關鍵。