通用串行总线 (USB) 于 1996 年推出。它大幅简化了主机计算机和外围设备(例如,鼠标、键盘、外部驱动程序和打印机)之间的连接。
让我们参考下表,简要了解 USB 的演变。
类型 | 数据传输速率 | 类别 | 推出年份 |
---|---|---|---|
USB 2.0 | 480 Mbps | 高速 | 2000 |
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 | 5 Gbps | 超高速 | 2010 |
USB 3.1 Gen 2 | 10 Gbps | 超高速 | 2013 |
多年来,USB 2.0 一直稳定地作为 PC 界的实际接口标准,相关设备已售出 60 亿台,而且在空前快速的计算硬件和空前巨大的带宽需求下,其需要更大的速度提升。USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 凭借理论上比其前代产品快 10 倍的速度,最终满足了消费者的需求。简而言之,USB 3.1 Gen 1 功能如下所示:
下述主题介绍了有关 USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 的一些最常见问题。
当前,最新的 USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 规范定义了 3 种速度模式。它们分别是超高速、高速和全速。新的超高速模式的传输率为 4.8 Gbps。该规格保留了高速和全速 USB 模式,通常分别称为 USB 2.0 和 1.1,速度较慢的模式仍然分别以 480 Mbps 和 12 Mbps 速度运行并且继续保持向后兼容性。
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 通过下述技术变革实现了更高的性能:
当今高清视频内容、TB 级存储设备、高百万像素级数码相机等领域的数据传输需求不断增长,USB 2.0 无法实现足够快的速度。此外,没有 USB 2.0 连接可以达到接近 480 Mbps 的理论最大吞吐量,而数据传输速度约为 320 Mbps (40 MB/s) - 这是实际的最大值。同样,USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 连接也绝不会实现 4.8 Gbps 的速率。我们很可能在现实世界的开销方面看到高达 400 MB/s 的速率。USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 的这一速率比 USB 2.0 提高了 10 倍。
USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 提高了速度,使设备能够提供更好的整体体验。以前,几乎无法支持 USB 视频(从最大分辨率、延迟和视频压缩的角度来看都是如此),不难想象到,将带宽增加 5-10 倍后,USB 视频解决方案的性能会显著提升。单链路 DVI 需要将近 2 Gbps 吞吐量。当限制为 480 Mbps 时,5 Gbps 更具前景。通过承诺的 4.8 Gbps 速度,之前未进入 USB 范围的某些产品(例如,外部 RAID 存储系统)将采用此标准。
下面列出了部分可用的超高速 USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 产品:
好消息是,USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 从一开始就经过仔细规划,以与 USB 2.0 共存。首先,尽管 USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 指定了新的物理连接,而且新的电缆可充分利用新协议的更高速度能力,但连接器本身保持矩形形状不变,在与以前完全相同的位置具有四个 USB 2.0 触点。五个新连接可独立传输接收和发送的数据,它们位于 USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 电缆上,仅当连接到正确的超高速 USB 连接时,才会接触到位。
Windows 8/10 将为 USB 3.1 Gen 1 控制器提供原生支持。相比之下,以前版本的 Windows 仍需要用于 USB 3.0/ USB 3.1 Gen 1 控制器的单独驱动程序。
Microsoft 宣布,Windows 7 将支持 USB 3.1 Gen 1,虽然可能不是在下一个版本,但会是在后续 Service Pack 或更新中发布。我们毫无疑问地会想到,在 Windows 7 中成功发布 USB 3.0/USB 3.1 Gen 1 支持后,超高速支持会渗透到 Vista。Microsoft 通过声明其大多数合作伙伴都认为 Vista 也应支持 USB 3.0/USB 3.1 Gen 1,对此进行了确认。