超高速USB来了

　　包含速度更快的超高速（SuperSpeed）USB速度的USB 3.0是通用串行总线（USB）技术规范的最新版本。虽然USB 3.0仍在开发之中，但是，预计它将很快完成。市场研究公司In-Stat预计超高速USB在未来四年里将在PC和消费电子市场广泛普及，尽管有些PC外设和消费电子设备根本不会受到影响，因为这些设备实际上不能利用更高的带宽。

USB 3.0介绍

　　英特尔在2007年9月18日召开的英特尔开发商论坛会议上发布了有关USB 3.0的细节。USB 3.0的最大理论带宽是大约每秒5.0GB，但是，实际数据吞量可能接近每秒3.0GB。相比之下，目前高速的USB 2.0提供的最大带宽是每秒480MB。因此，超高速USB的速度大约快十倍。

　　USB 3.0是一种包罗万象的技术规范。它包括低速、全速、高速和超高速USB。并非所有的USB 3.0设备都必须支持超高速的速度，就像并非所有的USB 2.0设备都必须支持高速速度一样。超高速USB的电源需求将显著减少，这对于使用电池的产品来说是一个重要的改进。通过降低主机轮询每一个设备的速度，超高速USB待机时的耗电量预计将接近于零。

　　新的连接器将有五个额外的数据线。但是这个连接器要插入到USB 1.x和USB 2.0端口。超高速USB将继续早期版本USB的向下兼容的传统。超高速USB芯片将于2009年将推出，产品的广泛应用将从2010年开始。

　　由于一些设备不需要超高速USB的更大的吞吐量，因此超高速USB的应用没有全速和高速USB应用那样广泛。然而，超高速USB将在需要传输较大数据（如数码相机和摄录机、外部硬盘和PMP）的市场开始大量普及。图1显示了In-Stat对各种USB类型的有线USB设备的预测。

图1  In-Stat预计超高速USB 3.0的应用将比以前的USB技术规范慢得多，主要因为需要更高带宽的PC外设和消费电子产品较少（资料来源：In-Stat）

PC和外设中的USB 3.0

　　PC是第一种采用USB并且从全速向高速USB转换的产品，因为USB设备集成到逻辑芯片组，使这种产品对于PC厂商来说是免费的。这使高速USB比其它竞争的技术（如IEEE 1394 Firewire)拥有更明显的优势。其它的接口技术很少集成到芯片组中，需要单独的主机控制器。

　　在超高速USB在2009年推出的时候，台式电脑市场预计是超高速USB出货量和普及率最高的市场之一。In-Stat预测，超高速USB在台式电脑市场的普及率到2012年将达到75%。

　　笔记本电脑市场正在发生更大的变化，事实上，In-Stat现在把这个市场中的产品称作移动PC（平板电脑、UMPC），例如Asus的Eee PC。因为这个行业最近几年推出的许多产品都不符合以前对笔记本电脑标准的定义。移动PC与台式电脑一样，在把高速USB建成接口标准方面发挥了关键的作用。超高速USB在移动PC中的应用速度将超过台式电脑，移动PC一般都配置较小的硬盘，所以它们需要更多的外部存储解决方案。In-Stat预测，在2012年，80%的移动PC都将配置超高速USB接口。

　　目前，用户必须增加单独的USB主机控制器来升级缺少内置高速USB端口的老式电脑。单独的控制器可以采用PCI卡或者PC卡安装到老式电脑。在这类产品中，只有高速USB主机控制器目前在PC市场还在积极地销售。In-Stat预计这类产品在2008年的销售将继续下降，因为拥有内置高速USB端口的PC用户群每一年都在增加。

　　PC外设是指几乎一直与PC连接的设备或者需要PC主机才能运行的设备。这类设备包括打印机（喷墨、激光和热升华打印机）、多功能外设、扫描仪、网络摄像机、LCD显示器、外部硬盘、外部光刻录机（DVD或者CD）、单独的闪存卡读卡器、集线器、键盘、鼠标控制器、游戏手柄、控制杆、USB蓝牙适配器、USB Wi-Fi适配器、优盘和USB PC扬声器。

　　大多数PC外设已经从全速USB过渡到了超高速USB，同样，如果外设能够使用更高的数据速度，并且如果超高速USB的成本能够被厂商接受，这些外设就将支持超高速USB。表1显示In-Stat预测超高速USB 3.0在PC外设中的应用。

　　集线器包括独立的有线和无线USB集线器以及集成到键盘和显示器中的集线器。我们预计独立的集线器市场2008年将全部过渡到高速USB。超高速USB将标志着独立的集线器市场开始进入强劲增长阶段。集成多个超高速USB端口的应用最初是有限的，因此独立的集线器和独立的主机控制器将推动早期的超高速单独的集线器的销售。

　　低速和全速USB集线器都将继续应用在键盘中，并且正在慢慢地向全速USB集线器过渡。中档和高端液晶显示器在2007年全部过渡到了高速USB集线器。超高速USB可能将在2010年出现在视频显示器的集线器中，首先是中档和高端液晶显示器。这些显示器没有像键盘那样价格敏感。

表1.In-Stat对超高速USB 3.0在2009和2012年在PC外设中应用的预测

资料来源：In-Stat

　　外部硬盘是首先改用高速USB的PC外设。外部硬盘有多种I/O接口标准。除了高速USB之外，IEEE 1394也很常用，以太网由于网络附加存储的而增长正在日益流行。有些硬盘有双接口，通常是高速USB和IEEE 1394。外部串口ATA硬盘在2006年开始具有吸引力，并且正在开始逐步流行起来。外部串口ATA硬盘主要用于PC，这种硬盘也用于机顶盒和数字视频录像机，因为存储视频需要高吞吐量和高容量。超高速USB的更大的吞吐量将使外部硬盘成为广泛应用这种新接口的第一批PC外设。

消费电子产品中的USB 3.0

　　在我们的预测中的消费电子设备包括数码相机、数字摄录机、数字电视机、掌上电脑、机顶盒、单独的个人视频录像机、便携式数字媒体播放机、视频游戏机、掌上游戏机、DVD录像机、DVD播放机、蓝光DVD录像机、蓝光DVD播放机和音频/视频接收机。

　　首先采用USB技术的消费电子产品是那些要与PC连接的产品，如数码相机、数字摄录机和便携式数字媒体播放机。这些设备也将是超高速USB首先发展的市场。超高速USB将继续在消费电子产品市场享有很大的市场份额。表2显示了In-Stat对超高速USB 3.0在消费电子产品市场应用的预测。

　　超高速USB将在2010年出现在数码相机、数字摄录机和便携式数字媒体播放机中，并且在2011年和2012年快速增长。USB在数码相机中的应用是非常成功的，因为大多数用户要把图像下载到PC以便存储和打印照片。

　　随着像素分辨率继续提高，对于速度更快的接口的需求也在增长。PictBridge标准是另一个主要的推动因素，准旨在实现从数码相机通过USB接口连接到打印机进行直接打印的标准化，不需要PC。Wi-Fi和无线USB将与有线USB进行竞争。但是，我们认为有线USB仍是占主导地位的接口选择。

　　当前的所有的数字摄录机几乎都能拍摄静态图像。对于这些产品来说，USB也是把静态图像传送到PC的主要手段。（PictBridge也能够在摄录机中使用）IEEE 1394长期以来一直是把视频从摄像机传送到PC的传统标准，但是，这个市场已经在逐步转向高速USB。推动这种应用的是向DVD和硬盘摄像机的发展。这些产品使用高速USB显示视频或者把视频下载到PC。大多数这种产品都缺少IEEE 1394接口。

表2. In-Stat对超高速USB 3.0在2012年在消费电子产品中应用的预测

资料来源：In-Stat

　　In-Stat希望2007年是数字摄录机使用全速USB的最后一年，因为集成高速USB的成本已经接近全速USB的成本。这个市场应该是超高速USB的强大的应用者，特别是由于硬盘摄录机和高清晰度摄录机中容量的增长。在2010年，少量的使用超高速USB的摄录机将进入市场。这种产品从2010年至2012年的普及率的增长是以高速USB的下降为前提的。PMP包括MP3播放机和能够播放数字音频和视频的媒体播放机。苹果iPod从IEEE 1394向高速USB过渡推动了USB在这个市场中的应用。

　　无线连接也是从PC下载音乐和视频的一个选择，就像在微软的Zune播放机上看到的那样。然而，苹果是占统治地位的厂商，并且可能继续使用高速USB，尽管未来可能把无线和有线连接结合起来。

USB在通讯和汽车中的应用

　　USB已经在手机市场取得了巨大的成功。USB作为从手机线路板至手机连接器之间的连接用于发送和接收数据，替代RS-232串口。全速USB提供了比RS-232串口更大的带宽。随着手机闪存容量和多媒体需求的增加，更多的带宽是很重要的。此外，闪存插槽的日益流行将增加USB更大的带宽的需求。USB还能够让手机软件更新的速度加快。

　　手机向高速USB发展的一个原因是手机中的音频播放功能。这个功能需要手机频繁地连接到PC以便传送音频文件。另一个原因是WCDMA 3G技术规范中的HSDPA和HSUPA无线连接标准的发布。下行链路每秒3.6MB的起始速度很快将提高到每秒7.2MB，甚至提高到每秒14.4MB。这些进步需要手机采用高速USB。但是，现在使用超高速USB有些太夸张了。

　　对于单一功能的线缆调制解调器和DSL调制解调器以及增加路由和交换能力的网关设备也是如此。这些网关设备将比单一动能的调制解调器更流行。这些设备更喜欢采用以太网或者Wi-Fi连接，而不是USB接口。随着网关的市场份额超过调制解调器，USB在这个市场中的普及率将下降。到2009年，高速USB将是这个市场中使用的唯一的USB技术。

　　我们预计超高速USB在汽车市场的普及率也不会很高，尽管USB在这个市场的应用日益流行。美国2008年生产的汽车中有20%配置了USB端口或者把USB端口作为一种选购件。先锋、Clarion和索尼等汽车配件立体声厂商已经集成了USB接口以满足用户把便携式数字音乐播放机或者优盘中的歌曲传送到汽车立体声设备中的需求。然而，高速USB在预测期内足以满足这种应用以及汽车中的其它应用。（本文摘译自In-stat的《微处理器报告》）