USB的第3次革命
编辑视线
5月20日～21日，USB-IF（USB设计论坛）在日本东京召开开发者大会。会上，相关人员不仅详细阐述了新一代USB技术“Super Speed USB”（即俗称的USB 3.0），还展示了USB 3.0控制芯片和相应的扩展卡。值得一提的是，现场还利用Windows 7系统展示了USB 3.0的实际传输速度，计速器显示高达200MB/s左右，而且据称实际产品今后的速度将不止于此。经过半年多的酝酿，USB 3.0终于从纸面发布“演变”到实物出现。不过，我们究竟还要等待多久才能迎来USB 3.0接口的普及？USB接口的改朝换代，又将怎样影响我们的数字生活？
从480Mbps到5Gbps：USB接口脱胎换骨
毫无疑问，即插即用的USB绝对是PC平台上最成功的I/O（输入/输出）接口，普及率几乎100%，而且USB设备的出货量从2006年至今累计超过60亿台。这里面USB 2.0功不可没，它凭借低成本和广泛的业界支持，打败了竞争对手IEEE 1394标准，毫无悬念地成为电脑外围设备事实上的唯一标准，而后者逐渐边缘化，如今只活跃在数字视频领域。
不过随着存储器的飞速扩容（特别是闪存设备）、高清视频的普及、数码照片的猛增，USB 2.0的速度已经逐渐跟不上趟了，比如一个6GB的SD卡，用USB 2.0接口传输最快也要3.3分钟才能填满，25GB BD光盘更是要耗时13.9分钟，在时间就是生命的今天这是无法接受的。为此，USB 3.0应运而生。
USB 3.0的问世，首先需要解决的就是传输率问题。后有IEEE1394b规格的追赶，前有eSATA 3Gbps速度的堵截，USB 3.0必须在一开始有着压倒性的性能优势，才能巩固外设接口之王的地位。为此，USB联盟选择了5Gbps这个惊人的传输率。这样的速度不仅直接扼杀了IEEE1394接口后续规格，即便是eSATA升级到6Gbps也不遑多让。
自从USB 2.0问世以来，USB组织就把所有速度的USB规范纳入了2.0标准，USB 3.0也不例外。其中仍旧是12Mbps速度的产品会被称作USB Full Speed，而480Mbps传输率规格的产品会被称作USB High Speed，而5Gbps的USB 3.0规格被定义为Super Speed。由于USB依旧保留了向下兼容的优良传统，所以3个规格之间的设备仍然能够通用，甚至可以都被标注为USB 3.0产品，它们之间的传输率会通过Full Speed/High Speed/Super Speed后缀进行区分。
既然要实现全部USB设备的兼容，那USB接口自然不能有太大的变化。新的USB 3.0接口和电缆的物理特性是向下兼容的。当然，只要设备、接口和导线中有一个不支持USB 3.0标准，就无法实现超高速。兼容的关键在于USB 3.0的接口设计。USB 2.0接口共有4条线路，其中两条对应数据输入输出，另外两条分别是供电和地线。USB 3.0在此基础上增加了5个触点，新触点并排位于4个USB 2.0触点的后方。也就是说，从USB接头处你就能看出3.0和2.0电缆的区别。
在数据传输机制方面，USB 3.0也有了明显的进步。USB 2.0基于半双工二线制总线，只能提供单向数据流传输，而USB 3.0支持双向并发数据流传输。
在USB 2.0的使用中，我们经常会遇到USB供电不足导致设备丢失，或者传输出错的问题。USB 3.0同样将解决这个问题纳入了规格制定目标。新的USB 3.0标准将会提供最高900mA的电流，相对于USB 2.0的500mA有了大幅度的进步，900mA的电流足以驱动当今市场上所有2.5英寸硬盘——比前辈提速10倍，更强的供电能力和更好的电源管理，加上更高的传输效率，USB 3.0几乎在所有方面都有着惊人的优势。那我们会在什么时候用上USB 3.0设备？
从纸面到实物：USB 3.0产品触手可及
2008年11月18日将被载入电脑发展历史之中，就在这一天，由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group宣布，该组织负责制定的新一代USB 3.0标准已经正式完成并公开发布。新规范提供了10倍于USB 2.0的传输速度和更高的节能效率，可广泛用于PC外围设备和消费电子产品。
你千万别以为规范推出后，过几个月就能在市场上找到USB 3.0规格的设备。其实在USB 3.0标准“修成正果”以前，Intel和AMD/NVIDIA/VIA甚至因此产生剧烈摩擦。作为USB标准的最大推动者，Intel一度拒绝将USB 3.0标准的详细规范提供给任何与他们在CPU和芯片组领域有竞争关系的厂商。AMD更是宣称Intel准备在自家芯片组上独占USB 3.0 xHCI（Extensible Host Controller Interface，扩展主控制器界面）控制器6～9个月，然后才开放给其他厂商。AMD还扬言要联合NVIDIA和VIA，联手推出“另一个”USB 3.0标准来抵制Intel的霸权主义行径。在随后的几个月中，这场闹剧最终因Intel完全开放自家的USB 3.0 xHCI控制器设计而告终。
随着USB 3.0最终规范的确立，在新一代USB标准上业界已经达成了共识。进入2009年，NEC更是在5月18日推出了业界首款USB 3.0控制芯片，型号为μPD720200。该芯片支持USB 3.0 Super Speed（5Gbps）和High Speed（480Mbps）和Full Speed（12Mbps），并向下兼容USB 2.0/1.1标准。该芯片支持PCI-E 2.0总线，176pin FBGA封装，封装尺寸10mm×10mm。NEC表示，由于带宽大幅提升，μPD720200芯片可以扩展到数字产品领域，包括数字电视、高分辨率录像机等市场，该芯片准备在9月份全面量产，每千颗单价约12美元，折合人民币84元。
此外，NEC在发布会上展示了针对桌面PC的PCI-E USB 3.0扩展卡、针对笔记本的ExpressCard/34型USB 3.0扩展卡，以及新的USB 3.0 B版连接线。根据他们的介绍，只有连接两端和连接线均为USB 3.0标准时才能实现5Gbps的高速传输，三者缺其一为USB 2.0标准即降级为480Mbps，而两款USB 3.0设备间用USB 2.0电缆连接则不能使用。
结语：USB 3.0将在2010年“爆发”
在控制芯片问世后，各种USB 3.0产品才有了应用的土壤。尽管目前市场主流的主板芯片组没有提供对USB 3.0接口的支持，而且外设方面也没有成熟量产的USB 3.0芯片，但USB 3.0标准的发展前景无疑是广阔的。在USB 3.0标准中，我们只需要提供很小的功耗就能够让数据进行高速传输，并且数据的安全也有了更好的保障。另外，即将发布的Windows 7会全面增强对USB特别是USB 3.0的支持，无论是核心驱动层还是用户管理层都会更强大、更易用，而且USB 3.0的电源管理技术、可靠性技术等也都会得到应用。一方面增强了对外围设备的供电能力，另一方面又降低了负载和待机功耗。USB 3.0协议的扩展性也非常强，今后可以随时根据需要来升级。
USB 3.0标准让我们的大容量闪存和移动硬盘设备有了更大的发展潜力，它的优势在于普及性和兼容性，未来会有很大机会取代现有的IEEE 1394接口，成为数字产品的主流数据传输接口。以前有人认为，大容量的移动存储设备将会被USB 2.0“乌龟般”的传输速度所限制，而现在USB 3.0的应用将会彻底改变这一局面，不管你的移动硬盘是80GB还是160GB或者更大容量，你都不用担心你在传输大型文件时会等待很长的时间。
有需求就会有市场，相信今后一段时间内，我们就能够见到更多的采用USB 3.0接口的设备出现在市场上。可以预见，USB 3.0标准及相关产品将会在2010年全面“爆发”。