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浅析USB 3.2接口升级后的改变

关键词:USB 接口 传输速度

时间:2017-10-20 15:37:57      来源:网络

与USB 3.1标准相比,USB 3.2标准在兼容旧版本设备的同时,使用USB 3.2主机连接USB 3.2储存设备,可以实现2GB/秒的数据传输速度。
    
官方表示USB 3.2属于增量更新,即在现有基础上对USB 3.1进行补充,保留USB 3.1(Gen2)物理层和编码技术,利用双通道技术,在使用经过SuperSpeed+认证的USB type-c数据线后可实现最高20Gbps的传输速率,而且type-c成为了USB 3.2的御用接口。


  在谈论USB 3.2之前我们先来简单回顾下前代的USB版本,USB最为人称道的一个地方就是兼容性,新版本和旧版本之间互相通用,但是最大传输速率取决于USB标准版本较低的一方,举个简单的例子:USB 1.1的U盘和USB 2.0的主机之间不会存在兼容性问题,但运行速度会被固定在USB 1.1的Full Speed状态下。
 

  双总线系统架构:同时集成USB 2.0主控保证向下兼容性

  在制定USB标准时,USB-IF都会使用一个速率称号,比如USB 1.0的称号为Low-Speed,USB 1.1是Full-Speed,USB 2.0是High-Speed,USB 3.1(Gen 1)是SuperSpeed,USB 3.1(Gen 2)是SuperSpeed 10Gbps。

  对USB-IF有了解的人都知道这个组织非常喜欢使用速率称号对USB版本进行重新命名,比如当年的USB 1.1就被重新命名为USB 2.0 Full-Speed,同时将原有的USB 2.0改成了USB 2.0 Hi-Speed,还公布了新的标识。这种对规范改名的情况还发生在了USB 3.0上,USB 3.0的速率代号是SuperSpeed,现在被称为USB 3.1(Gen 1),看到这你是不是想反手就是给USB-IF的命名负责人一根狼牙棒?好在USB-IF的人意识到问题的严重性,使用颜色去区分规范,所有USB 2.0接口都是黑色,USB 3.1(Gen 1)是蓝色的,USB 3.1(Gen 2)是红色的,避免根本性的混淆。

  USB 3.2的最大传输速率

  在USB 3.x这一代USB标准上已经出现了USB 3.1(Gen 1),USB 3.1(Gen 2)和最新的USB 3.2,它们之间的差异主要集中在速率称号,最大传输速率和输出电流上,下面的表格就很清楚地列出了这几个USB 3.x有什么不同。

 

  此次版本升级最大的改进就是以双通道的形式传输数据,在主机和存储终端(线材可使用现有的USB 3.1 Gen2线材)都满足USB 3.2规范条件后,传输速率就可达到5Gbps x 2或10Gbps x 2。由于USB 3.1(Gen2) type-c的线材在设计之初就已经允许单通道10Gbps(双通道20Gbps)的传输速率,因此在升级USB 3.2方案时无需更换线材。

  USB 3.2完全向下兼容,不同接口和USB线材会让传输模式会发生变化,具体如下:

  ·USB 3.2 Gen1 x 1:SuperSpeed,使用8b/10b编码,单通道5Gbps(500MB/s)数据速率(与USB 3.1 Gen1相同)·USB 3.2 Gen1 x 2:SuperSpeed+,使用8b/10b编码,双通道10Gbps(950MB/s)数据速率·USB 3.2 Gen2 x 1:SuperSpeed+,使用128b/132b编码,单通道10Gbps(1250MB/s)数据速率(与USB 3.1 Gen2相同)·USB 3.2 Gen2 x 2:SuperSpeed++,使用128b/132b编码,双通道20Gbps(2500MB/s)数据速率

  type-c成官方唯一推荐接口方案

  Type-C有两个高速数据通道,(TX1+/TX1-,RX1+/RX1-)和(TX2+/TX2-,RX2+/RX2-),USB 3.1仅仅使用了其中一个通道,另一个通道可用于备用模式(传输DP信号等),换用Type-C最大的理由就是USB 3.2可以充分使用这两个高速通道。值得一提的是,如果这两个高速通道都用于备用模式,这时候速度就会下降成USB 2.0的High-Speed。

  现阶段最常见的USB接口有Type-A和Type-C,但Type-C是一个面向未来的接口,因此USB-IF在制定USB 3.2标准时就将Type-C列为唯一推荐接口,有利于加快结束多个USB接口类型共存的局面。

  其他更新:

  USB 3.2用的都是USB 3.1(Gen2)的技术,所以官方称USB 3.2为增量更新

  Hub规范更新并增强性能:除了上面两个改进外,USB-IF官方还表示USB-Hub还有一个小升级,提升了传输性能

  单通道和双通道切换:在USB 3.2规范中,单通道和双通道之间的切换是无缝的,无需用户特殊操作

  总结:USB 3.2普及之路不乐观

  双通道技术是USB 3.2中最重要的升级,而这个增量升级可以再次提升USB标准的极限传输速度,达到20Gbps。USB 3.1(Gen2)规范也发布了近4年时间,在这4年相应的USB 3.1(Gen2)存储设备寥寥无几,加上Type-C也只是站在普及道路的中前段,因此可以预见USB 3.2的全面化之路并不乐观,要用上USB 3.2恐怕还要等上一段时间。

  由于USB 3.2是新发布的标准,AMD和Intel在短时间内都不会提供原生支持,要用上带USB 3.2接口的PC就只能等待主板厂商使用第三方USB 3.2主控芯片,或者USB 3.2 PCI-E扩展卡的上市,最后就看看哪个动作快的厂商推出相关的存储设备了。

 

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