USB3.0為移動(dòng)設(shè)備帶來超快的連接速度

除了USB 2.0微型連接器以外，今天大多數(shù)高清手持設(shè)備都有一個(gè)HDMI(高清晰度多媒體接口)微型連接器，用于傳送高清視頻流。但是，制造商可以省略掉微型HDMI接口，而代之采用MHL(移動(dòng)高清鏈接)接口傳送高清視頻，MHL是一個(gè)新提出的移動(dòng)音/視頻接口，可將移動(dòng)設(shè)備直接連接到高清電視機(jī)和外接顯示器上。由于MHL與連接無關(guān)，因此USB 3.0可以替代它承載音視頻信號(hào)，從而避免了對(duì)其它HDMI微連接器的需求。

　　USB 3.0微型連接器小于USB和HDMI微型連接器兩者之和。HDMI微型連接器尺寸為6.4mm長(zhǎng)，而USB2.0微型連接器長(zhǎng)度為7.8mm?？紤]到兩者之間要有一個(gè)間距，則總連接器的長(zhǎng)度就達(dá)到約15mm~16mm，超出USB3.0微型連接器25%以上。因此，移動(dòng)設(shè)備制造商可以用一個(gè)多功能USB 3.0微型連接器做出精致的設(shè)計(jì)，獲得更快的內(nèi)容傳輸速度、電池充電速度，以及通過MHL的高清視頻流。

　　拓展了吞吐量

　　大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備中的存儲(chǔ)器采用的是SD(安全數(shù)字)卡或eMMC(嵌入多媒體卡)閃存技術(shù)。SD 2.0標(biāo)準(zhǔn)支持最大25MB/s速度，而eMMC 4.3標(biāo)準(zhǔn)支持最大52MB/s。兩者均不能有效地利用USB3.0的全部數(shù)據(jù)帶寬。不過，新的SD 3.0標(biāo)準(zhǔn)改變了這種局面，新標(biāo)準(zhǔn)將SD性能提高到104MB/s。同樣，最新的eMMC 4.41規(guī)范將升級(jí)到104MB/s。SD 3.0已面世，micro-SD版隨后就到，而符合eMMC 4.41的閃存器件則已量產(chǎn)。

　　USB 2.0幾乎不支持當(dāng)前的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(圖3)。到2012年底，基于UHS(超高速)II和UFS(通用閃存)的器件進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，USB 2.0將很快成為整體數(shù)據(jù)傳輸路徑上的速率瓶頸。移動(dòng)系統(tǒng)制造商必須在自己的新設(shè)計(jì)中采用USB 3.0，才能充分利用到這些存儲(chǔ)提升的優(yōu)勢(shì)。

　　圖3，作為接口演化的一部分，USB 2.0勉強(qiáng)支持著今天的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

　　伴隨高清視頻記錄功能的滲透，移動(dòng)設(shè)備中數(shù)字內(nèi)容量也在持續(xù)增長(zhǎng)。一個(gè)10分鐘的家庭電影可以很容易地占到數(shù)吉兆的存儲(chǔ)量。今天，用戶一般會(huì)將這些電影傳送到PC上，做編輯、分享和回放。這對(duì)USB2.0尚算一個(gè)勉強(qiáng)的工作，而USB 3.0 SuperSpeed則可提供幾乎無等待的即時(shí)感受。

　　由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量太大，手機(jī)和平板供應(yīng)商都在尋求用RAID(獨(dú)立磁盤冗余陣列)技術(shù)來提高數(shù)據(jù)流量。采用RAID-0結(jié)構(gòu)時(shí)，大數(shù)據(jù)被分成條帶，同時(shí)存儲(chǔ)在兩個(gè)SD或eMMC卡上。RAID-0與USB 3.0同時(shí)使用時(shí)，存儲(chǔ)設(shè)備的最大吞吐量可以翻番，更有效地使用USB 3.0的可用帶寬。今天，一臺(tái)有最快USB2.0接口的手機(jī)要傳送一部8GB的電影，需要花7min，速度是18MB/s。升級(jí)到USB 3.0后，拓寬了數(shù)據(jù)傳輸通路，數(shù)據(jù)傳輸可以達(dá)到當(dāng)前存儲(chǔ)器的峰值極限，這意味著，一個(gè)支持USB 3.0端口和兩個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備的RAID-0結(jié)構(gòu)的內(nèi)部橋可以運(yùn)行在存儲(chǔ)設(shè)備的最高性能。這個(gè)速度現(xiàn)在大約為150MB/s~200MB/s。以此速度，一部8GB電影的傳送時(shí)間減少到41s(圖4和圖5)。

　　圖4，USB 3.0理論上可提供高達(dá)600MB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率(a)，因此一個(gè)8GB的文件，只需要不到14s的傳輸時(shí)間(b)。而實(shí)際上，存儲(chǔ)器的速度限制了數(shù)據(jù)傳輸速率。通過采用內(nèi)部橋和RAID-0結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器的速度可達(dá)到150MB/s~200MB/s，因此一個(gè)8GB要花41s。

　　圖5，Cypress公司Benicia USB 3.0存儲(chǔ)控制器作為內(nèi)部橋，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的便攜設(shè)備數(shù)據(jù)流，并提供RAID-0結(jié)構(gòu)。