为什么高速USB并不一定表示手机拥有高速性能

挑战之一是将数码多媒体传输到设备自身。由于USB对于PC的普遍性以及便携性，USB成为多媒体传输的必然选择。用户可以很容易地使用USB来传输多媒体、同步数据，并且为他们的设备充电，进一步巩固了其作为手机接口标准的地位。但是，许多第一代设备仅支持全速USB，数据传输速度不超过12Mbps。使用全速USB，需要用一个小时将数据从100 MP3传输到其它设备。该数量级的等待时间对于消费者来说是无法接受的，他们需要更快的传输速度。随着手机的多媒体功能从单一的音乐功能发展到电影以及更高需求，随着数据和存储容量的增长，需要更快的传输接口。业内对此挑战的解决方案便是出现了高速USB，最大理论传输速率可达480Mbps——比全速USB速度要快40倍。

可供选择的几种高速USB架构

随着高速USB成为新型多媒体中心手机的基本需求，设计者可以选择几种不同的架构来支持高速USB。

第一种选择（若可行）是在所选的处理器内使用高速USB逻辑。在这种架构中，直接由处理器支持高速USB，外接USB收发器用于物理层通讯。典型情况下，USB收发器为处理器的外接设备，从而节省住处理器内的硅面积。由于USB收发器的模拟属性，当向更小尺寸技术发展时，例如65nm及以下，不能达到数字技术规格。将模拟元件（例如USB收发器）外接通常会降低成本并且有效利用空间。

第二种选择是使用单独的高速USB控制器。该器件包含了支持高速USB需要的所有部分，包括SIE和收发器。这些器件通常通过存储接口连接到主机处理器。

第三种选择是使用桥接器，可以在其它特性内包含高速USB功能，例如海量存储控制。与专用高速USB控制器类似，这些设备通常通过处理器存储接口进行连接。

性能对比

我们快速看一下手机市场，可以发现手机的选择范围很大。现代手机的范围可以从简单的单一功能到复杂的多功能智能手机。由于音乐手机的普及性，驱使在现在的手机中广泛采用高速USB。同时，手机也普遍支持海量存储，并提供多种选择。对于手机的高速USB设计，上述3种架构均适用。

由于高速USB的最大理论性能可达480Mbps，在实际的应用中，由于软件架构的限制，达不到最大理论性能。高速USB的架构和设计是实际性能的重要决定因素。

下面我们看一下具有高速USB的一些手机（高速USB的实现方式不同）的USB性能对比。在相同环境下的各手机中，用户将677MB的视频文件传输到手机上的海量存储区。为了保证一致性，在所有应用中采用了海量存储模式和相同的移动式海量存储。可以从下面的示意图中看到该对比的结果。

图1：支持高速USB的三种不同架构。

内部结构

我们可以从上述结果看出，实际的高速USB性能变化范围很大。从超过20分钟（低于10Mbps）的传输时间到不超过1分钟（超过140Mbps），相差25倍以上。为什么差距会如此之大？其答案在于USB的架构不同。

在使用单独的高速USB控制器的架构中，控制器通常通过主处理器外接存储接口连接到处理器。通常与存储设备共享此接口，例如NAND，NAND可用于代码或用户数据存储。从主机输入的数据通过USB控制器传输到主处理器。该点的处理器在将数据写入海量存储前先缓存到SDRAM。整个过程分多步完成，需要占用大部分处理器，从而限制了USB的传输性能。在下面的示意图中描述了这种应用的数据流。