USB 3.0提供比USB 2.0更快的速度和更高效的电源管理。USB 3.0 向后兼容USB 2.0 设备;但是,当这些设备互操作时,数据传输速度仅限于 USB 2.0 级别。2014 年,新标准USB 3.1发布,预计到 2015 年将得到广泛使用。
什么是 USB 3.0 和 USB 2.0?
开发于 1990 年代的通用串行总线 (USB) 标准用于定义计算机与打印机和扫描仪等电子设备之间的通信协议,包括电缆和连接器。随着设备数量和类型的成倍增加,USB 端口被用作基本的连接入口。
智能手机、PDA、平板电脑、智能手机和视频游戏机等设备可以通过 USB 端口连接到计算机,从而实现充电和通信,从而取代适配器和电源充电器的需求。
USB3.0 于 2008 年 11 月发布,距 USB 2.0 发布已近八年。五年后的 2014 年,USB 3.1 发布,预计 2015 年将得到广泛使用。
什么是 USB 3.1?
USB 的最新标准是 USB 3.1。与 3.0 相比,它提供了三项主要改进:“永远正确”的 C 型连接器,无需考虑方向即可插入、高达 10 Gbps(每秒千兆位)的更高数据传输速度,以及为任何类型的设备供电的能力。
C 型连接器足够小,适用于现代纤薄的设备,例如MacBook Air型笔记本电脑、平板电脑和智能手机。但仍然足够坚固,可以使用 10,000 次。数据传输速度更符合当前应用程序和用户需求,尤其是视频和图像文件。并且可以选择连接到任何类型的设备并为其供电,100 瓦的充电功率可以在两个设备之间分配,大大减少了“充电器和电缆的混乱”,简化了个人设备之间的连接。但是,向后兼容性将受到限制。
USB 3.0 相对于 USB 2.0 的亮点和优势
- 传输速率: USB 2.0 提供 480 Mbps 的传输速率,USB 3.0 提供 4.8 Gbps 的传输速率——快 10 倍。
- 增加另一条物理总线:电线数量翻了一番,从 4 条增加到 8 条。额外的电线需要在电缆和连接器中占用更多空间,因此设计了新型连接器。
- 功耗: USB 2.0 提供高达 500 mA 的电流,而 USB 3.0 提供高达 900 mA 的电流。USB 3 设备在需要时提供更多电力,并在设备已连接但空闲时节省电力。
- 更多带宽: USB 3.0 不是单向通信,而是使用两条单向数据路径,一条用于接收数据,另一条用于传输,而 USB 2.0 在任何时候只能处理一个方向的数据。
- 提高总线利用率:添加了一项新功能(使用数据包 NRDY 和 ERDY)让设备异步通知主机其准备就绪。
当数据通过 USB 3.0 设备、电缆和连接器传输时,事务由主机发起,发出请求,然后是设备的响应。设备要么接受请求,要么拒绝请求。如果被接受,设备将发送数据或从主机接受数据。如果缓冲区空间或数据不足,它会以未就绪 (NRDY) 信号响应,告知主机它无法处理请求。当设备准备就绪时,它将向主机发送端点就绪 (ERDY),然后主机将重新安排事务。
物理差异
USB 3.0 连接器与 USB 2.0 连接器不同,3.0 连接器内部通常为蓝色,以与 2.0 连接器区分开来。
向下兼容
USB 3.0 与 USB 2.0 兼容。然而,USB 3.0 产品的性能将与 USB 2.0 产品处于同一水平,因此速度和功耗方面的优势不会得到充分体现。
如果物理匹配,USB 3.0 插座与 USB 标准 2.0 设备插头电气兼容。USB 3.0 A 型插头和插座完全向后兼容,USB 3.0 B 型插座将接受 USB 2.0 和更早版本的插头。但是,USB 3.0 B 型插头不适合 USB 2.0 和更早版本的插座。
这意味着 USB 3.0 电缆不能与 USB 2.0 和 USB 1.1 外围设备一起使用,尽管 USB 2.0 电缆可以与 USB 3.0 设备一起使用,前提是 USB 2.0 速度。