stringtranslate.com

USB 3.0

Универсальная последовательная шина 3.0 ( USB 3.0 ), продаваемая как SuperSpeed ​​USB , является третьей основной версией стандарта универсальной последовательной шины (USB) для взаимодействия компьютеров и электронных устройств. Он был выпущен в ноябре 2008 года. Спецификация USB 3.0 определила новую архитектуру и протокол под названием SuperSpeed, который включал новую линию для новой схемы кодирования сигнала (символы 8b/10b, 5 Гбит/с; также известный позже как Gen 1), обеспечивающую полную -дуплексная передача данных, которая физически требует пяти дополнительных проводов и контактов, сохраняя при этом архитектуру и протоколы USB 2.0 и, следовательно, сохраняя исходные четыре контакта и провода для обратной совместимости USB 2.0, в результате чего всего получается девять проводов и девять или десять контактов на интерфейсы разъема (ID-пин не распаян). Новая скорость передачи данных, продаваемая как SuperSpeed ​​USB (SS), может передавать сигналы со скоростью до 5  Гбит/с с номинальной скоростью передачи данных 500  МБ/с после накладных расходов на кодирование, что примерно в 10 раз быстрее, чем высокоскоростная (максимальная скорость для USB) . 2.0 стандарт). Разъемы USB 3.0 типа A и B обычно имеют синий цвет, чтобы отличать их от разъемов USB 2.0, как рекомендовано спецификацией. [2] и инициалами СС . [3]

USB 3.1, выпущенный в июле 2013 года, является преемником спецификации, полностью заменяющей спецификацию USB 3.0. USB 3.1 сохраняет существующую архитектуру и протокол SuperSpeed ​​USB с режимом работы (символы 8b/10b, 5 Гбит/с), что дает ему обозначение USB 3.1 Gen 1 . [4] [5] USB 3.1 представил улучшенную систему SuperSpeed ​​– при сохранении и включении архитектуры и протокола SuperSpeed ​​(также известного как SuperSpeed ​​USB ) – с дополнительной архитектурой SuperSpeedPlus , добавляющей и предоставляющей новую схему кодирования (символы 128b/132b) и протокол с именем SuperSpeedPlus (также известный как SuperSpeedPlus USB , иногда продаваемый как SuperSpeed+ или SS+ ) при определении нового режима передачи данных под названием USB 3.1 Gen 2 [4] со скоростью сигнала 10 Гбит/с и номинальной скоростью передачи данных 1212 МБ/с по сравнению с существующим типом- Подключения A, Type-B и USB-C более чем в два раза превышают скорость USB 3.0 (также известного как Gen 1). [6] [7] . Обратная совместимость по-прежнему обеспечивается параллельной реализацией USB 2.0. Разъемы и вилки USB 3.1 Gen 2 Type-A и Type-B обычно имеют бирюзовый цвет.

USB 3.2, выпущенный в сентябре 2017 года, полностью заменяет спецификацию USB 3.1. Спецификация USB 3.2 добавила вторую полосу к Enhanced SuperSpeed ​​System, помимо других улучшений, так что SuperSpeedPlus USB реализует Gen 2x1 (также известный как USB 3.1 Gen 2) и два новых режима работы Gen 1x2 и Gen 2x2 при работе на двух полосах. Архитектура и протокол SuperSpeed ​​(также известный как SuperSpeed ​​USB) по-прежнему реализует однополосный режим работы Gen 1x1 (он же USB 3.1 Gen 1). Таким образом, возможны только двухканальные операции, а именно USB 3.2 Gen 1x2 (10 Гбит/с с номинальной скоростью передачи данных 1 ГБ/с после накладных расходов на кодирование) и USB 3.2 Gen 2x2 (20 Гбит/с, 2,422 ГБ/с). с полнофункциональным USB Type-C Fabric (24 контакта). По состоянию на 2023 год USB 3.2 Gen 1x2 и Gen 2x2 еще не реализованы во многих продуктах; Intel, однако, начинает включать их в свои модели процессоров SoC 11-го поколения, но Apple их так и не предоставила. С другой стороны, реализации USB 3.2 Gen 1(x1) (5 Гбит/с) и Gen 2(x1) (10 Гбит/с) уже несколько лет довольно распространены. Опять же, обратная совместимость обеспечивается параллельной реализацией USB 2.0.

Обзор

Спецификация USB 3.0 аналогична USB 2.0 , но со многими улучшениями и альтернативной реализацией. Более ранние концепции USB, такие как конечные точки и четыре типа передачи (массовая, контрольная, изохронная и прерывания), сохраняются, но протокол и электрический интерфейс отличаются. Спецификация определяет физически отдельный канал для передачи трафика USB 3.0. Изменения в данной спецификации улучшают следующие области:

USB 3.0 имеет скорость передачи до 5 Гбит/с или 5000 Мбит/с, что примерно в десять раз быстрее, чем USB 2.0 (0,48 Гбит/с), даже если не учитывать, что USB 3.0 является полнодуплексным , а USB 2.0 — полудуплексным . Это дает USB 3.0 потенциальную общую двунаправленную пропускную способность в двадцать раз большую, чем у USB 2.0. [9] Учитывая управление потоком, формирование пакетов и накладные расходы протокола, приложения могут рассчитывать на пропускную способность 450 МБ/с. [10]

Архитектура и особенности

Вид спереди на разъем Standard-A USB 3.0: передний ряд из четырех контактов для обратной совместимости USB 1.x/2.0 и второй ряд из пяти контактов для более позднего (но устаревшего) подключения USB 3.0. . Пластиковая вставка выполнена в стандартном для USB 3.0 синем цвете Pantone 300C.

В USB 3.0 используется архитектура с двумя шинами, позволяющая одновременно выполнять операции USB 2.0 (полноскоростной, низкоскоростной или высокоскоростной) и USB 3,0 (сверхскоростной), обеспечивая тем самым обратную совместимость . Структурная топология та же самая, состоящая из многоуровневой звездообразной топологии с корневым концентратором на уровне 0 и концентраторами на более низких уровнях для обеспечения подключения устройств к шине.

Передача и синхронизация данных

Транзакция SuperSpeed ​​инициируется запросом хоста, за которым следует ответ устройства. Устройство либо принимает запрос, либо отклоняет его; если принято, устройство отправляет данные или принимает данные от хоста. Если конечная точка остановлена, устройство отвечает подтверждением STALL. Если не хватает буферного пространства или данных, он отвечает сигналом «Не готов» (NRDY), сообщая хосту, что он не может обработать запрос. Когда устройство готово, оно отправляет хосту сообщение о готовности конечной точки (ERDY), который затем перепланирует транзакцию.

Использование одноадресной рассылки и ограниченного количества многоадресных пакетов в сочетании с асинхронными уведомлениями позволяет каналам, которые не передают пакеты активно, переводить их в состояния пониженного энергопотребления, что позволяет лучше управлять питанием.

USB 3.0 использует тактовый сигнал с расширенным спектром , изменяющимся до 5000 ppm при частоте 33 кГц, чтобы уменьшить электромагнитные помехи. В результате приемнику приходится постоянно «гнаться» за тактовым сигналом, чтобы восстановить данные. Восстановлению тактовой частоты способствует кодировка 8b/10b и другие конструкции. [11]

Кодирование данных

Шина «SuperSpeed» обеспечивает режим передачи с номинальной скоростью 5,0 Гбит/с в дополнение к трем существующим режимам передачи. С учетом накладных расходов на кодирование пропускная способность необработанных данных составляет 4 Гбит/с, и спецификация считает разумным на практике достичь 3,2 Гбит/с (400 МБ/с) или более. [12]

Все данные передаются в виде потока восьмибитных (однобайтовых) сегментов, которые скремблируются и преобразуются в 10-битные символы посредством кодирования 8b/10b ; это помогает предотвратить возникновение электромагнитных помех (EMI) при передаче. [6] Скремблирование реализуется с использованием автономного регистра сдвига с линейной обратной связью (LFSR). LFSR сбрасывается всякий раз, когда отправляется или принимается символ COM. [12]

В отличие от предыдущих стандартов, стандарт USB 3.0 не определяет максимальную длину кабеля, требуя только, чтобы все кабели соответствовали электрическим характеристикам: для медных кабелей с проводами AWG 26 максимальная практическая длина составляет 3 метра (10 футов). [13]

Питание и зарядка

Как и предыдущие версии USB, USB 3.0 обеспечивает номинальное питание 5 Вольт. Доступный ток для маломощных (одна единица нагрузки) устройств SuperSpeed ​​составляет 150 мА, что больше, чем 100 мА, определенных в USB 2.0. Для мощных устройств SuperSpeed ​​предел составляет шесть единиц нагрузки или 900 мА (4,5  Вт ) — почти вдвое больше, чем у USB 2.0 (500 мА). [12] : раздел 9.2.5.1 Планирование мощности 

Порты USB 3.0 могут реализовывать другие спецификации USB для увеличения мощности, включая спецификацию зарядки аккумулятора USB до 1,5 А или 7,5 Вт или, в случае USB 3.1, спецификацию подачи питания USB для зарядки хост-устройства мощностью до 100 Вт. [14 ]

Доступность

Внутренняя плата и разъемы четырехпортового концентратора USB 3.0 с использованием чипсета VIA Technologies .

Группа промоутеров USB 3.0 объявила 17 ноября 2008 года, что спецификация версии 3.0 завершена и передана Форуму разработчиков USB (USB-IF), руководящему органу спецификаций USB. [15] Этот шаг фактически открыл спецификацию разработчикам аппаратного обеспечения для реализации в будущих продуктах.

Первые потребительские продукты USB 3.0 были анонсированы и поставлены компанией Buffalo Technology в ноябре 2009 года, а первые сертифицированные потребительские продукты USB 3.0 были анонсированы 5 января 2010 года на выставке Consumer Electronics Show (CES) в Лас-Вегасе, включая две материнские платы Asus и Gigabyte . Технологии . [16] [17]

Производителями хост-контроллеров USB 3.0 являются, помимо прочего, Renesas Electronics , Fresco Logic, ASMedia , Etron, VIA Technologies , Texas Instruments , NEC и Nvidia . По состоянию на ноябрь 2010 года компании Renesas и Fresco Logic [18] прошли сертификацию USB-IF. Материнские платы для процессоров Intel Sandy Bridge также использовались с хост-контроллерами Asmedia и Etron. 28 октября 2010 года Hewlett-Packard выпустила HP Envy 17 3D с хост-контроллером Renesas USB 3.0, на несколько месяцев раньше, чем некоторые из ее конкурентов. AMD работала с Renesas над добавлением реализации USB 3.0 в свои чипсеты для своих платформ 2011 года. [ нужно обновить ] На выставке CES2011 компания Toshiba представила ноутбук под названием « Qosmio X500», оснащенный USB 3.0 и Bluetooth 3.0 , а Sony выпустила новую серию ноутбуков Sony VAIO , которая будет включать USB 3.0. По состоянию на апрель 2011 года серии Inspiron и Dell XPS были доступны с портами USB 3.0, а по состоянию на май 2012 года серия ноутбуков Dell Latitude также была доступна; однако корневые хосты USB не работали на SuperSpeed ​​под Windows 8.

Дополнение к существующему оборудованию

Контроллер USB 3.0 в виде карты расширения PCI Express.
Боковые разъемы портативного компьютера. Слева направо: хост USB 3.0, разъем VGA , разъем DisplayPort , хост USB 2.0. Обратите внимание на пять дополнительных контактов на нижней стороне язычка порта USB 3.0.

Дополнительную мощность для нескольких портов портативного ПК можно получить следующими способами:

На материнских платах настольных ПК, имеющих слоты PCI Express (PCIe) (или более старый стандарт PCI ), можно добавить поддержку USB 3.0 в виде карты расширения PCI Express . Помимо пустого слота PCIe на материнской плате, многие карты расширения «PCI Express to USB 3.0» должны быть подключены к источнику питания, например адаптеру Molex или внешнему источнику питания, для питания многих устройств USB 3.0, таких как мобильные телефоны. или внешние жесткие диски, у которых нет другого источника питания, кроме USB; по состоянию на 2011 год он часто используется для питания двух-четырех портов USB 3.0 с полной мощностью 0,9 А (4,5 Вт), на которую способен каждый порт USB 3.0 (при одновременной передаче данных), тогда как сам слот PCI Express не может обеспечить питание. необходимое количество мощности.

Если более быстрое подключение к устройствам хранения является причиной рассмотрения USB 3.0, альтернативой является использование eSATAp , возможно, путем добавления недорогого кронштейна слота расширения, который обеспечивает порт eSATAp; некоторые внешние жесткие диски имеют интерфейсы USB (2.0 или 3.0) и eSATAp. [17] Для обеспечения совместимости материнских плат и периферийных устройств все USB-сертифицированные устройства должны быть одобрены Форумом разработчиков USB (USB-IF). На рынке доступна как минимум одна комплексная система тестирования для разработчиков USB 3.0. [19]

Принятие

Группа USB Promoter Group объявила о выпуске USB 3.0 в ноябре 2008 года. 5 января 2010 года USB -IF анонсировала первые две сертифицированные материнские платы USB 3.0: одну от ASUS и одну от Giga-Byte Technology . [17] [20] Предыдущие анонсы включали список Gigabyte за октябрь 2009 года, включающий семь материнских плат с чипсетом P55 USB 3.0, [21] и материнскую плату Asus, выпуск которой был отменен до начала производства. [22]

Ожидалось, что серийное производство коммерческих контроллеров начнется в первом квартале 2010 года. [23] 14 сентября 2009 года Freecom анонсировала внешний жесткий диск USB 3.0. [24] 4 января 2010 года компания Seagate анонсировала небольшой портативный жесткий диск в комплекте с дополнительной картой USB 3.0 ExpressCard , предназначенный для ноутбуков (или настольных компьютеров с дополнительным слотом ExpressCard) на выставке CES в Лас-Вегасе, штат Невада. [25] [26]

Основная ветка ядра Linux поддерживает USB 3.0, начиная с версии 2.6.31, выпущенной в сентябре 2009 года. [27] [28] [29]

FreeBSD поддерживает USB 3.0, начиная с версии 8.2, выпущенной в феврале 2011 года. [30]

Windows 8 была первой операционной системой Microsoft, предлагающей встроенную поддержку USB 3.0. [31] Поддержка Windows 7 не была включена в первоначальный выпуск операционной системы. [32] Однако драйверы, обеспечивающие поддержку Windows 7, доступны на веб-сайтах производителей оборудования.

Intel выпустила свой первый набор микросхем со встроенными портами USB 3.0 в 2012 году, выпустив набор микросхем Panther Point . Некоторые отраслевые аналитики утверждают, что Intel медленно интегрировала USB 3.0 в свой набор микросхем, тем самым замедляя массовое внедрение. [33] Эти задержки могут быть связаны с проблемами в процессе производства CMOS , [34] стремлением к развитию платформы Nehalem , [35] ожиданием разработки всех стандартов соединений 3.0 (USB 3.0, PCIe 3.0 , SATA 3.0 ) перед разработка нового набора микросхем, [36] [37] или тактика Intel в пользу нового интерфейса Thunderbolt . [38] Apple, Inc. анонсировала ноутбуки с портами USB 3.0 11 июня 2012 года, почти через четыре года после завершения разработки USB 3.0.

AMD начала поддерживать USB 3.0 с помощью своих концентраторов Fusion Controller Hubs в 2011 году. Samsung Electronics объявила о поддержке USB 3.0 с помощью своей платформы Exynos 5 Dual на базе ARM , предназначенной для портативных устройств.

Проблемы

Скорость и совместимость

В различных ранних реализациях USB 3.0 широко использовалось семейство хост-контроллеров NEC / Renesas µD72020x [39] , которые, как известно, требуют обновления прошивки для правильной работы с некоторыми устройствами. [40] [41] [42]

Фактором, влияющим на скорость запоминающих устройств USB (более очевидным для устройств USB 3.0, но также заметным для устройств USB 2.0), является то, что драйверы протокола USB Mass Storage Bulk-Only Transfer (BOT) обычно медленнее, чем протокол USB Attached SCSI ( Драйверы UAS[P]). [43] [44] [45] [46]

На некоторых старых (2009–2010 гг.) материнских платах на базе Ibex Peak встроенные чипсеты USB 3.0 по умолчанию подключаются через  линию PCI Express 2,5 ГТ/с PCH , которая тогда не обеспечивала полную скорость PCI Express 2.0 (5 GT/s), поэтому он не обеспечивал достаточной пропускной способности даже для одного порта USB 3.0. Ранние версии таких плат (например, Gigabyte Technology P55A-UD4 или P55A-UD6) имеют ручной переключатель (в BIOS), который позволяет подключить чип USB 3.0 к процессору (вместо PCH), что обеспечивает полноскоростную PCI. Уже тогда была возможность подключения Express 2.0, но это означало использование меньшего количества линий PCI Express 2.0 для видеокарты. Однако более новые платы (например, Gigabyte P55A-UD7 или Asus P7P55D-E Premium) использовали метод объединения каналов (в случае этих плат, оснащенных переключателем PCI Express PLX PEX8608 или PEX8613), который объединяет два PCI Express 2,5 ГТ/с. полосы в одну линию PCI Express 5 ГТ/с (помимо других функций), таким образом получая необходимую пропускную способность от PCH. [47] [48] [49]

Радиочастотные помехи

Устройства и кабели USB 3.0 могут создавать помехи беспроводным устройствам, работающим в диапазоне ISM 2,4 ГГц. Это может привести к падению пропускной способности или полной потере ответа устройств Bluetooth и Wi-Fi . [50] Когда производители не смогли вовремя решить проблемы с помехами, некоторые мобильные устройства, такие как Vivo Xplay 3S, были вынуждены отказаться от поддержки USB 3.0 непосредственно перед отправкой. [51] Для решения проблемы можно применять различные стратегии: от простых решений, таких как увеличение расстояния между устройствами USB 3.0 от устройств Wi-Fi и Bluetooth, до применения дополнительного экранирования вокруг внутренних компонентов компьютера. [52]

Разъемы

Розетка USB 3.0 Standard-A (вверху, синего цвета « Pantone 300C»), вилка Standard-B (посередине) и вилка Micro-B (внизу)

К розетке USB 3.0 Standard-A можно подключить либо вилку USB 3.0 Standard-A, либо вилку USB 2.0 Standard-A. И наоборот, можно подключить вилку USB 3.0 Standard-A к розетке USB 2.0 Standard-A. Это принцип обратной совместимости. Standard-A используется для подключения к порту компьютера на стороне хоста.

К розетке USB 3.0 Standard-B можно подключить либо вилку USB 3.0 Standard-B, либо вилку USB 2.0 Standard-B. Обратная совместимость применяется при подключении вилки USB 2.0 Standard-B к розетке USB 3.0 Standard-B. Однако невозможно подключить вилку USB 3.0 Standard-B к розетке USB 2.0 Standard-B из-за физически большего разъема. Стандарт-B используется на стороне устройства.

Поскольку порты USB 2.0 и USB 3.0 могут сосуществовать на одном компьютере и выглядеть одинаково, спецификация USB 3.0 рекомендует, чтобы розетка USB 3.0 стандарта A имела синюю вставку ( цвет Pantone 300C). Такая же цветовая маркировка применяется и к разъему USB 3.0 Standard-A. [12] : разделы 3.1.1.1 и 5.3.1.3. 

USB 3.0 также представил новый кабельный разъем Micro-B, который состоит из стандартного кабельного разъема USB 1.x/2.0 Micro-B с дополнительным 5-контактным разъемом, «уложенным» внутри него. Таким образом, хост-разъем USB 3.0 Micro-B сохранил обратную совместимость с кабельными вилками USB 1.x/2.0 Micro-B, что позволяет устройствам с портами USB 3.0 Micro-B работать на скоростях USB 2.0 на USB 2.0 Micro-B. кабели. Однако невозможно подключить вилку USB 3.0 Micro-B к розетке USB 2.0 Micro-B из-за физически большего разъема.

Распиновка

Вилка USB 3.0 Standard-A (сверху) и розетка (снизу) с аннотированными контактами

Разъем имеет ту же физическую конфигурацию, что и его предшественник, но с пятью дополнительными контактами.

Контакты VBUS, D−, D+ и GND необходимы для связи USB 2.0. Пять дополнительных контактов USB 3.0 представляют собой две дифференциальные пары и одну землю (GND_DRAIN). Две дополнительные дифференциальные пары предназначены для сверхскоростной передачи данных; они используются для полнодуплексной сигнализации SuperSpeed. Вывод GND_DRAIN предназначен для заделки провода заземления, а также для контроля электромагнитных помех и поддержания целостности сигнала.

Обратная совместимость

USB Micro-B USB 2.0 и USB Micro-B SuperSpeed ​​(USB 3.0) (Обратите внимание, что Macro -B на изображении является ошибкой, и в USB такого термина никогда не существовало.)

Вилки и розетки USB 3.0 и USB 2.0 (или более ранней версии) типа A предназначены для взаимодействия.

Розетки USB 3.0 типа B, например, на периферийных устройствах, больше, чем в USB 2.0 (или более ранних версиях), и подходят как к более крупному разъему USB 3.0 типа B, так и к меньшему разъему USB 2.0 (или более ранней версии) типа B. затыкать. Вилки USB 3.0 типа B больше, чем вилки USB 2.0 (или более ранней версии) типа B; поэтому вилки USB 3.0 типа B нельзя вставлять в розетки USB 2.0 (или более ранних версий) типа B.

Вилка и розетка Micro USB 3.0 (Micro-B) предназначены в первую очередь для небольших портативных устройств, таких как смартфоны, цифровые камеры и устройства GPS. Разъем Micro USB 3.0 обратно совместим со штекером Micro USB 2.0.

Розетка для eSATAp , представляющая собой комбинацию eSATA/USB, предназначена для подключения вилок USB Type-A от USB 2.0 (или более ранней версии), поэтому она также принимает вилки USB 3.0 Type-A.

USB 3.1

Устаревший логотип на упаковке [55] SuperSpeed+ USB 10 Гбит/с.

В январе 2013 года группа USB объявила о планах обновить USB 3.0 до 10 Гбит/с (1250 МБ/с). [56] В итоге группа создала новую спецификацию USB, USB 3.1, которая была выпущена 31 июля 2013 года, [57] заменив стандарт USB 3.0. Спецификация USB 3.1 заменяет существующую скорость передачи данных SuperSpeed ​​USB USB 3.0 , теперь называемую USB 3.1 Gen 1 , и вводит более высокую скорость передачи данных, называемую SuperSpeed ​​USB 10  Гбит/ с , называемую USB 3.1 Gen 2 , [ 58] он находится на одном уровне с одним каналом Thunderbolt первого поколения . На логотипе нового режима имеется надпись, стилизованная под SUPERSPEED+ ; [59] имеется в виду обновленный протокол SuperSpeedPlus . Режим USB 3.1 Gen 2 также снижает накладные расходы на кодирование строк до 3% за счет изменения схемы кодирования на 128b/132b с номинальной скоростью передачи данных 1212 МБ/с. [60] Первая реализация USB 3.1 Gen 2 продемонстрировала реальную скорость передачи данных 7,2 Гбит/с. [61]

Спецификация USB 3.1 включает в себя спецификацию USB 2.0, полностью сохраняя при этом выделенный физический уровень, архитектуру и протокол параллельно. Спецификация USB 3.1 определяет следующие режимы работы:

Номинальная скорость передачи данных в байтах учитывает накладные расходы на битовое кодирование. Физическая скорость передачи данных SuperSpeed ​​составляет 5 Гбит/с. Поскольку передача каждого байта занимает 10 бит, накладные расходы на необработанные данные составляют 20%, поэтому скорость передачи данных составляет 500 МБ/с, а не 625. Аналогично, для канала Gen 2 кодировка составляет 128b/132b, поэтому физическая передача 16 байтов занимает 16,5 байт или 3% накладных расходов. Следовательно, новая скорость передачи данных составляет 128/132 * 10 Гбит/с = 9,697 Гбит/с = 1212 МБ/с. На самом деле режим работы Gen 2 требует дополнительных затрат на управление каналами и протокол, поэтому в лучшем случае достижимая скорость передачи данных составляет около 1100 МБ/с. [10]

Изменение спецификации USB 3.0 на «USB 3.1 Gen 1» было неправильно использовано некоторыми производителями для рекламы продуктов со скоростью передачи данных всего 5 Гбит/с как «USB 3.1», опуская определяющее поколение. [62]

USB 3.2

Устаревший логотип на упаковке [55] SuperSpeed+ USB 20 Гбит/с.

25 июля 2017 года в пресс-релизе группы промоутеров USB 3.0 подробно описано ожидаемое обновление спецификации USB Type-C , определяющее удвоение пропускной способности существующих кабелей USB-C. В соответствии со спецификацией USB 3.2, выпущенной 22 сентября 2017 года, [10] существующие кабели USB-C 3.1 Gen 1, сертифицированные SuperSpeed, смогут работать со скоростью 10 Гбит/с (вместо 5 Гбит/с), а USB-C 3.1, сертифицированный SuperSpeed+. Кабели второго поколения смогут работать со скоростью 20 Гбит/с (было 10 Гбит/с). Увеличение пропускной способности является результатом многополосной работы по существующим проводам, которые предназначались для триггерных возможностей разъема USB-C. [63] [64]

Стандарт USB 3.2 включает в себя спецификацию USB 2.0 с четырьмя выделенными проводами на физическом уровне. Enhanced SuperSpeed ​​System включает в себя оба, но отдельно – и параллельно с реализацией USB 2.0: [65]

Как и в предыдущей версии, применяются те же соображения, касающиеся кодирования и номинальной скорости передачи данных. Хотя сигнал поколения 1×2 и поколения 2×1 имеет скорость 10 Гбит/с, поколение 1×2 использует старое, менее эффективное линейное кодирование 8b/10b, что приводит к более низкой номинальной скорости передачи данных по сравнению с поколением 2×1, хотя оба используя новый протокол SuperSpeedPlus. [65]

В мае 2018 года компания Synopsys продемонстрировала первый режим работы USB 3.2 Gen 2×2, при котором ПК с Windows был подключен к устройству хранения данных, достигая средней скорости 1600 МБ/с, [66] [67] , что составляет 66% от его скорости. сырая пропускная способность.

USB 3.2 поддерживается драйверами USB по умолчанию для Windows 10, а также в ядрах Linux 4.18 и более поздних версиях. [66] [67] [68]

В феврале 2019 года USB-IF упростил маркетинговые рекомендации, исключив режим Gen 1×2, и потребовал, чтобы в логотипах трезубца SuperSpeed ​​была указана максимальная скорость передачи. [69] [70]

Двухканальная работа (USB 3.2 Gen 1x2, USB 3.2 Gen 2x2) возможна только с полнофункциональными фабриками USB-C. [71]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Часто задаваемые вопросы по универсальной последовательной шине Intel (USB)» . Intel.com . Корпорация Интел . Проверено 26 декабря 2014 г.
  2. ^ «Спецификация универсальной последовательной шины версии 3.1» . USB.org . Форум разработчиков USB. стр. 5–20. Архивировано из оригинала (ZIP) 12 апреля 2016 года . Проверено 12 апреля 2016 г.
  3. ^ Макфедрис, Пол (2013). «Подключение USB-устройств». ПК для взрослых: максимально эффективно использовать компьютер с Windows 8 . Индианаполис: Издательство Que. ISBN 978-0-13-303501-8. Проверено 18 февраля 2016 г. - из Интернет-архива. Большинство производителей ПК маркируют каждый USB-порт логотипом типа USB... логотип USB 2.0 представляет собой трезубец, а логотип USB 3.0 представляет собой аналогичный трезубец с прикрепленными буквами «SS» (что означает SuperSpeed).
  4. ^ ab «Руководство по использованию языка спецификации USB 3.1 от USB-IF» (PDF) . USB.org . Форум разработчиков USB. 28 мая 2015 г. Архивировано из оригинала (PDF) 12 марта 2016 г. . Проверено 10 марта 2016 г.
  5. ^ «Описание USB 3.1 Gen 1 и Gen 2» . MSI.com . Микро-Стар Интернэшнл . 5 августа 2015 г.
  6. ^ ab «Спецификация USB 3.2». USB.org . Форум разработчиков USB . Проверено 30 августа 2018 г.
  7. ^ «Спецификация универсальной последовательной шины версии 3.1» . USB.org . Форум разработчиков USB. Архивировано из оригинала (ZIP) 21 ноября 2014 года . Проверено 19 ноября 2014 г.
  8. ^ Энбретсон, Майк (январь 2009 г.). «Измерения физического уровня USB 3.0». Оценочная инженерия . Проверено 31 января 2013 г.
  9. ^ «Технология USB 3.0» (PDF) . hp.com. 2012. Архивировано из оригинала (PDF) 3 января 2014 года . Проверено 2 января 2014 г.
  10. ^ abcd «Спецификация USB 3.2, выпущенная 22 сентября 2017 г., и ECN». USB.org . Форум разработчиков USB . Сентябрь 2017 года . Проверено 14 октября 2019 г.
  11. ^ «Физический уровень USB 3.0» . www.techdesignforums.com .
  12. ^ abcd «Спецификация универсальной последовательной шины версии 3.0» . Архивировано из оригинала 19 мая 2014 года . Проверено 19 мая 2014 г.
  13. ^ Аксельсон, январь. «Часто задаваемые вопросы для разработчиков USB 3.0». ЯнАксельсон.com . Проверено 14 ноября 2018 г.
  14. ^ «Спецификация подачи питания USB 1.0» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 апреля 2016 года . Проверено 14 ноября 2015 г.
  15. ^ «USB-IF» (PDF) . USB.org . Форум разработчиков USB. 17 ноября 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2010 г. . Проверено 22 июня 2010 г.
  16. ^ «Анонсированы первые сертифицированные продукты USB 3.0» . Мир ПК . 7 января 2010 года. Архивировано из оригинала 19 октября 2012 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  17. ^ abc «Потребительский сертификат SuperSpeed ​​USB Final 2» (PDF) . USB.org . Форум разработчиков USB. Архивировано из оригинала (PDF) 2 апреля 2012 года . Проверено 24 июня 2011 г.
  18. ^ «USB-IF объявляет о втором сертифицированном хост-контроллере USB 3.0» (пресс-релиз). Форум разработчиков USB, Inc., 16 ноября 2010 г. . Проверено 30 августа 2018 г.
  19. ^ «USB 3». Лекрой . Проверено 22 июня 2010 г.
  20. ^ «Анонсированы первые сертифицированные сверхскоростные потребительские продукты USB» (PDF) (пресс-релиз). Форум разработчиков USB. 5 января 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 января 2010 г.
  21. ^ «Материнские платы USB 3.0» . Гигабайт.com . Индианаполис: Технология Gigabyte . Архивировано из оригинала 1 июня 2010 года . Проверено 14 октября 2019 г..
  22. ^ «Asus отменяет выпуск своей первой материнской платы с USB 3.0» . Спрашивающий . Архивировано из оригинала 30 июля 2009 года . Проверено 22 июня 2010 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  23. ^ "Цифровые времена". 15 марта 2009 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  24. ^ "Freecom.com". Архивировано из оригинала 17 июня 2010 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  25. ↑ Нго, Донг (5 января 2010 г.). «Seagate поставляет комплект внешнего жесткого диска на базе USB 3.0 для ноутбуков | CES» . CNET . Проверено 22 июня 2010 г.
  26. ^ «BlackArmor PS 110 с USB 3.0 | Портативный жесткий диск для бизнеса с программным обеспечением для резервного копирования» . Сигейт. Архивировано из оригинала 15 августа 2010 года . Проверено 18 января 2014 г.
  27. ^ «Новички ядра». 9 сентября 2009 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  28. ^ «Erste USB 3.0 Treiber» [Первые драйверы USB 3, поставляемые с Linux 2.6.31]. Heise Online (на немецком языке). Германия: Heise Medien. 3 декабря 2009 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  29. ^ «Первый драйвер для USB 3.0» . Журнал Линукс. 9 июня 2009 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  30. ^ «Примечания к выпуску FreeBSD 8.2-ВЫПУСК» . FreeBSD.org . 13 ноября 2013 года . Проверено 5 августа 2015 г.
  31. ↑ Маквей, Боб (15 сентября 2011 г.). «Понимание USB 3.0 в Windows 8 | Сборка 2011 | Канал 9». Channel9.MSDN.com . Проверено 19 января 2014 г.
  32. ^ «USB в MS Windows 7 более надежен, но нет повышения скорости 3.0» . APCMag.com . Проверено 22 июня 2010 г.
  33. ↑ Кротерс, Брук (7 марта 2010 г.). «Ожидается длительная задержка с поддержкой Intel USB 3.0 | Nanotech - блог Circuits» . Новости CNet . Проверено 19 января 2014 г.
  34. ^ "Предположения о возможностях USB 3.0" . Heise Online (на немецком языке). Германия: Heise Medien.
  35. ↑ Ма, Пол (23 октября 2009 г.). «Fiercecio.com» . Проверено 22 июня 2010 г.
  36. ^ «Часто задаваемые вопросы — PCI Express 3.0» . PCISIG.com . Специальная группа по взаимодействию периферийных компонентов. 1 июля 2009 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  37. ^ «Скоро появится спецификация PCIe 3.0» . Форум корпоративных систем хранения данных . 5 мая 2010 года. Архивировано из оригинала 10 июля 2011 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  38. ^ «Intel откладывает поддержку USB 3.0 до 2011 года» . ТехСпот . 22 октября 2009 года . Проверено 22 июня 2010 г.
  39. ^ TeamVR (23 августа 2011 г.). «Тесты скорости USB 3.0: обзор 7-канальных хост-контроллеров – страница 5 из 11». VR-Zone.com . Проверено 19 января 2014 г.
  40. ^ «USB 3.0: Обновления прошивки Renesas Electronics USB 3.0» . DownloadCenter.Intel.com . Корпорация Интел . Проверено 19 января 2014 г. Эти обновления встроенного ПО устраняют следующие проблемы, связанные с портами USB 3.0 на этих платах: • BIOS и операционная система не обнаруживают устройства, подключенные к портам USB 3.0. • Система зависает на коде POST 58 на одну минуту, если какое-либо устройство подключено к портам USB 3.0, а затем продолжает процесс загрузки. • В диспетчере устройств расширяемый хост-контроллер Renesas USB 3.0 отображается желтым значком и сообщением об ошибке «Windows остановила это устройство, поскольку оно сообщило о проблемах». Код 43'.
  41. ^ «NEC uPD720200 USB 3.0 не работает в Ubuntu 12.04» . Спросите Убунту . Сеть обмена стеками . Проверено 19 января 2014 г.
  42. ^ «Как улучшить совместимость устройств USB3.0?». Гигабайт.com . Технология Гигабайт . Проверено 19 января 2014 г.
  43. ↑ Нильссон, Ларс-Йоран (30 июля 2010 г.). «Gigabyte добавляет поддержку UASP на свои материнские платы с USB 3.0». Полуточный . Проверено 19 января 2014 г.
  44. ↑ Нильссон, Ларс-Йоран (11 августа 2010 г.). «Драйвер UASP USB 3.0 от Gigabyte повышает производительность USB 2.0». Полуточный . Проверено 19 января 2014 г.
  45. ↑ Ку, Эндрю (19 июня 2012 г.). «USB Attached SCSI (UAS): повышение производительности USB 3.0 – повышение производительности USB 3.0: изучение UASP и режима Turbo». Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 19 января 2014 г.
  46. ↑ Хамид, Аднан (18 марта 2012 г.). «В чем разница между USB UASP и BOT | Встроенный контент» . Электронный дизайн . Проверено 22 января 2014 г.
  47. ↑ Содерстрем, Томас (9 декабря 2009 г.). «Новые материнские платы от Asus и Gigabyte – Производительность USB 3.0: два решения от Asus и Gigabyte». Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 22 января 2014 г.
  48. ^ Шмид, Патрик; Роос, Ахим (26 августа 2010 г.). «Gigabyte P55A-UD6 и UD7 (NEC PD720200) — не все реализации USB 3.0 созданы равными». Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 22 января 2014 г.
  49. ^ Номера моделей PLX взяты из руководства P55A-UD7, стр. 7, и руководства Asus P7P55D-E Premium, стр. 7. 2-2; Блок-схема P55A-UD7 приведена на стр. 8.
  50. ^ «Влияние радиочастотных помех USB 3.0 на беспроводные устройства 2,4 ГГц» (PDF) . USB.org . Форум разработчиков USB. Апрель 2012 года . Проверено 14 октября 2019 г.
  51. ^ «手机厂商阉割Type-C接口的真相：影响手机信号！-科技频道-手机搜狐» [Правда о производителях мобильных телефонов, сокращающих интерфейс Type-C: влияние на сигналы сотовых телефонов!]. Sohu.com (на японском языке). 2017.
  52. ↑ Линн, Самара (5 сентября 2013 г.). «Беспроводная ведьма: правда о USB 3.0 и помехах Wi-Fi». Журнал ПК . Проверено 14 июля 2014 г.
  53. ^ «Интерфейсная шина USB 3.0, схема кабелей» .100806interfacebus.com
  54. ^ «Фон USB» . TotalPhase.com . Корпорация Тотал Фаз . Проверено 11 сентября 2016 г. USB 3.0 включает вариант разъемов Standard-B с двумя дополнительными проводниками для подачи питания на USB-адаптеры. Изображение предоставлено Форумом разработчиков USB
  55. ^ ab Форум разработчиков USB (20 сентября 2023 г.). «Требования к лицензионным знакам USB-IF». Форум разработчиков USB. Архивировано из оригинала 21 сентября 2023 года . Проверено 29 августа 2023 г.
  56. ^ «Производительность сверхскоростного USB (USB 3.0) увеличится вдвое благодаря новым возможностям» (PDF) . Форум разработчиков (Пресс-релиз). 6 января 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 13 января 2013 г.
  57. ^ «Сверхскоростной USB 10 Гбит/с – готов к разработке» (PDF) (пресс-релиз). Хиллсборо, Орегон. 31 июля 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2016 г.
  58. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 12 марта 2016 года . Проверено 10 марта 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  59. ^ abc «Руководство по использованию логотипа USB» (PDF) . USB.org . Форум разработчиков USB. 30 ноября 2018 года . Проверено 27 февраля 2019 г.
  60. ^ «Сверхскоростной USB 10 Гбит/с – готов к разработке» . Рок-Хилл Геральд . Архивировано из оригинала 11 октября 2014 года . Проверено 31 июля 2013 г.
  61. ^ «Synopsys демонстрирует первую в отрасли сверхскоростную передачу IP-данных между платформами и устройствами USB со скоростью 10 Гбит/с» . News.Synopsis.com (пресс-релиз). Маунтин-Вью, Калифорния : Synopsys . 10 декабря 2013 года . Проверено 23 декабря 2013 г. По данным анализатора протоколов Ellisys USB Explorer, IP реализовал номинальную скорость передачи данных USB 3.1 10  Гбит/с , превышающую 900  Мбит/с между двумя системами прототипирования на базе Synopsys HAPS-70 FPGA при использовании обратно совместимых USB-разъемов, кабелей и программного обеспечения.
  62. ↑ Брайт, Питер (26 февраля 2019 г.). «USB 3.2 сделает нынешний бренд USB еще хуже». Арс Техника . Проверено 27 февраля 2019 г.
  63. ^ Сондерс, Брэд; Нардоцца, Лиз (25 июля 2017 г.). «Группа промоутеров USB 3.0 объявляет об обновлении USB 3.2» (PDF) (пресс-релиз). Группа промоутеров USB 3.0. Архивировано из оригинала (PDF) 21 сентября 2017 года . Проверено 27 июля 2017 г. - через USB.org.
  64. ↑ Брайт, Питер (26 июля 2017 г.). «USB 3.2 сделает ваши кабели вдвое быстрее… как только вы купите новые устройства». Арс Техника . Проверено 27 июля 2017 г.
  65. ^ ab Спецификация USB 3.2. Рисунок 3-2
  66. ^ ab «Synopsys показывает первую в мире демонстрационную версию USB 3.2 со скоростью 20 Гбит/с» . Аппаратное обеспечение Тома . 25 мая 2018 года . Проверено 27 мая 2018 г.
  67. ^ ab «Первая в мире демонстрация USB 3.2». Синопсис . 18 мая 2018 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2021 г. Проверено 27 мая 2018 г. - через YouTube.
  68. ^ «Идет работа над USB 3.2 для ядра Linux 4.18» . Фороникс.com . Фороникс . Проверено 27 мая 2018 г.
  69. ^ «Стандарт USB 3.2 получает новые, еще более запутанные названия перед своим массовым дебютом» . 27 февраля 2019 г.
  70. ^ ab Рекомендации по использованию языка спецификации USB 3.2 от USB-IF
  71. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины типа C, версия 2.2. Форум разработчиков USB (Технический отчет). Группа промоутеров USB 3.0. Октябрь 2022 года . Проверено 12 апреля 2023 г.
  72. ^ «Новый стандарт USB: объяснение USB 3.2» . Архивировано из оригинала 20 февраля 2020 года.
  73. ^ AB Apple Inc.; Хьюлетт-Паккард Инк.; корпорация Интел; Корпорация Майкрософт; Ренесас Корпорейшн; СТМикроэлектроника; Texas Instruments (11 июня 2022 г.). «Спецификация универсальной последовательной шины 3.2, версия 1.1». Форум разработчиков USB. Архивировано из оригинала 18 апреля 2023 года . Проверено 29 августа 2023 г.
  74. ^ «Документ о соответствии устаревших разъемов и кабельных сборок USB 3.1, версия 1.1» . USB.org . Форум разработчиков USB . Проверено 27 февраля 2019 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с USB 3.0 .