原创 USB 3.0：拓展全新互联标准(转)

    在上世纪90年代初USB标准问世之初，针对键盘和鼠标的USB1.1规范的运行速度小于12Mbps。火线瞄准的是诸如可携式摄像机这样的速率达到100Mbps及以上的视听应用。然而，随着时间的推移，USB已经获得了广泛的应用，速率逼近480Mbps，相比之下，火线的应用远远没有这么广泛。随着在英特尔开发商论坛作出的最新发布，USB的目标就是超越火线。

    英特尔公司的一位工程师说，他们已经在软件仿真中以5Gbps和25Gbps的速率对新协议的基本版本进行了测试。其链路是媒介不明确的，并将运行在铜缆和光缆上。这种称为超速USB的互连目标是为基于闪存的设备提供服务，包括USB驱动器、可携式摄像机以及媒体播放器，它的一个设计目标就是保持与闪存芯片的传输速度并驾齐驱。“我们不想做系统中的瓶颈，”英特尔公司负责监管USB 3.0倡议的高级管理人员Jeff Ravencraft说。

    惠普、微软、NEC、NXP和德州仪器正帮助定义新的规范，预计该规范将在11月于圣何塞举行的两天活动中进行设计回顾。英特尔公司表示，不久将向所有作出贡献的公司发出最终的规范。它希望在明年初完善该规范，并在2009年初推出第一款芯片实现方案。

    USB3.0将采用一种新的物理层，其中，用两个通道把数据传输和确认过程分离，从而达到较高的速度目标。为了取代目前USB所采用的轮流检测和广播机制，新的规范将采用一种包路由技术，并且仅仅容许当终端设备有数据要发送时才进行数据传输。新的链路还将让每一个器件支持多种数据流，并且每一个数据流都能够维持独立的优先级。该功能可被用于在视频传输过程中终止造成抖动的中断。数据流的传输机制也使固有的指令队列成为可能，从而最优化磁盘驱动器的数据传输。

    USB3.0的支持者表示，USB3.0能够取代火线，他们说火线已经失去了诸多公司的支持，如索尼公司已经在可携式摄像机这样的产品中转向采用USB2.0。“大多数人都看到1394正在走下坡路，”帮助定义USB3.0的NEC电子美国公司的高级工程经理Masami Katagiri说。“看来他们取得了巨大的飞跃，然而，对于如此不同的方法，要在2009年初制成芯片可能面临挑战，”定义火线规范的1394贸易协会的执行总监James Snider说。

    目前，各种各样的产品—包括许多外部硬盘驱动器—都采用1394提供最大物理吞吐量达到800Mbps的连接。该组织希望在明年初完成一个规范，将其速率提高到3.2Gbps，Snider表示。

    新的速度评级将继续采用跟定义现行1394b标准一样的电缆和连接器。那些电缆和连接器已经被额定为速度高达10Gbps。他补充说，协会正在考虑制定一个10G火线规范的提议。

苹果公司会“弃暗投明”吗？

    苹果公司已经被邀请加入USB3.0促进者组织，但是，该公司尚未对邀请作出响应。苹果公司一直是火线规范的长期支持者，在其针对媒体应用的iMac产品中，都采用的是火线规范，而那个领域目前超出了USB的势力范围。NEC的Katagiri表示，苹果公司可能被迫转向采用USB3.0，因为英特尔公司目前是它的主要芯片供应商，并将在其芯片组中最终采用USB3.0。然而，USB 3.0面临着挑战。Katagiri表示，该规范或许不得不把目前USB 2.0的5米传输距离缩短为仅仅2米。此外，主控制器将必须具备更为重大的智能，因为它们管理数据传输的路由。另一方面，USB 3.0组织正在寻求一种支持同步数据传输的新技术，以提供比火线更具优势的功能，他补充说道。Snider指出，1394协会一直研究采用火线规范在5/6类电缆和光缆上实现多达100米的传输距离，它还探索了基于同轴电缆的、用于家庭和汽车的火线规范。

    不论USB组织是否能够超越吞吐量，1394的服务质量和上市时间仍然显而易见。在这些参与者当中，许多运行USB 3.0倡议的公司也关注基于超宽带的无线USB的研究工作。

    在英特尔领导两个努力的Ravencraft说：“在我们的规范中有许多新内容。”

    无线USB倡议近日发布了针对其1.1规范的目标。新版本把吞吐量目标从480Mbps提升到在3米的传输距离上实现的1Gbps的吞吐量。

    NEC的Katagiri说，吞吐量目标是一种伸展，因为大多数公司仍然付运数据率仅仅为40Mbps的第一代无线USB器件。“我们必须使该协议更有效率，”Katagiri表示，“如果我们要达到Gbps级的速率，我们将需要至少500Mbps的速率。”

    无线USB 1.1规范将支持无线USB 1.0支持的3-4GHz频段以及6GHz以上频段。它以未泄漏量瞄准较低功耗的应用。它还将采用近场通信技术，让两个设备通过简单的接触而自我彼此之间互相识别。

    目前，USB实现者论坛(USB Implementers Forum)已经认证了一大批符合无线USB 1.0规范的笔记本电脑和网络集线器。WiMedia Alliance有望不久认证第一批符合无线USB 1.0规范的产品。