USB 3.0高速傳輸技術產品發(fā)展應用趨勢

　　在USB 3.0規(guī)格底定，號稱傳輸頻寬將一舉拉高至5GBit/sec規(guī)格目標越來越近，觀察USB界面發(fā)展，其實已經有近10年未有重大升級手段，尤其是規(guī)格面的部份也是近來才有大幅變更，在推展USB 3.0應用的趨勢下，不只是終端產品制造商熱衷參與，各主流芯片業(yè)者也積極參與競爭，競相推出旗下的解決方案，芯片業(yè)者亦樂觀預期2010年底USB 3.0裝置有機會上看2000萬部。。.

　　以往USB界面在導入市場時，通常都是由主流系統(tǒng)芯片業(yè)者主導成分居多，例如Intel就是其中一個熱衷推展的業(yè)者，在USB持續(xù)成為主流界面后，USB的重大改版一直遲遲未出現(xiàn)，直至USB第三版規(guī)格底定，USB界面的升級方向才被確認。

　　USB　3.0傳輸效能大升級，使其認證取得難度大幅增加。USB-IF

　　Light　Peak是USB　3.0傳輸效能極致發(fā)展的關鍵技術，但目前相關標準未定。（Intel）　

　　終端業(yè)者積極搶攻應用市場

　　在以前USB標準確認到市售產品推出認證產品的時間差，一般都要花上15~20個月，而在USB 3.0標準確認到第一款產品問市，已經縮短到僅需要不到10個月時間，顯見相關業(yè)者搶攻終端應用的動作相當積極。

　　此外，根據(jù)USB界面標準過往的發(fā)展脈絡進行觀察，以前大力推行的業(yè)者多半以產制系統(tǒng)芯片組的業(yè)者為多，周邊廠商的動作多半較為被動，或是觀望態(tài)度，但這次USB 3.0由于改版幅度相當大，尤其時把USB傳輸頻寬推升到5Gb/sec的水平，讓終端應用多了更多想象空間，在預期消費者接受的速度可能會比以往的需求更為強烈，不只終端業(yè)者積極尋求可用的芯片解決方案，同時也加速催生非系統(tǒng)芯片廠商的解決方案必須更早推出，甚至搶先完成驗證，以利終端產品開發(fā)時程。　

　　上游芯片業(yè)者對USB 3.0控制芯片 抱持積極樂觀看法

　　控制芯片解決方案，可以說是USB 3.0終端應用的成敗關鍵，目前有Renesas Electronics、Fresco、TI等芯片業(yè)者，積極參與相關規(guī)格制定與解決方案開發(fā)，相關解決方案均集中在2010年相繼完成驗證、量產與供貨，目前多數(shù)仍以小量方式推出的USB 3.0終端裝置，在關鍵控制芯片量產成本合理化的過程，也能逐漸展現(xiàn)界面升級后的性/價比優(yōu)勢，與現(xiàn)有的舊界面產品同場競爭。

　　除芯片業(yè)者表現(xiàn)相當積極，搭上Microsoft操作系統(tǒng)Windows 7應用熱潮，消費者對高速傳輸界面的需求日殷，系統(tǒng)業(yè)者跟進的腳步也不遑多讓。目前USB 3.0多半選擇搭載于高階筆電或是高階主機板為多，以目前動作較積極的Asus，預期將在筆電、主機板全產品線積極導入USB 3.0界面設計，目前號稱已經持續(xù)取得USB Implementers Forum SuperSpeed USB認證，此外Gigibyte也預計將搭載USB 3.0界面的產品份額，以500萬片/季的目標?！?img onload="if(this.width>620)this.width=620;" onclick="window.open(this.src)" style="cursor:pointer" height=1 alt="USB 3.0高速傳輸技術產品發(fā)展應用趨勢" src="http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131227/214668_1_2.jpg" width=1 border=0>

　　速度提升相對也讓設計難度增加

　　USB 3.0將傳輸效能理論極限推升到5GBit/sec，引發(fā)的技術瓶頸相當多，尤其是信號的傳輸要求必須以更高標準檢視每個細節(jié)，設計人員甚至必須確認每一個環(huán)節(jié)訊號都能維持相同質量與位準，短期內必須以大量額外的元件進行輔助設計，這可能讓初期USB 3.0相關應用裝置的成本壓不下來，甚至造成產品必須經過不斷驗證的額外成本，必須持續(xù)透過經驗與設計技術累積，開發(fā)出更具效益的設計方式。

　　但USB 3.0的高速表現(xiàn)其實實踐規(guī)格的技術挑戰(zhàn)相當多，除了主控芯片的設計復雜度多了數(shù)倍外，硬件設計需要考量的問題更多，例如，USB 3.0的連接器要求會更高許多，再來就是驅動器、實體元件、Bridge橋接器、Hub集線器、ESD保護元件等，這些元件的質量與是否針對USB 3.0高頻寬應用進行對應最佳化設計，將會影響終端產品甚至是系統(tǒng)主機板、主機的開發(fā)難度。　　

　　訊號質量是USB 3.0的決勝點

　　5GBit/sec的理論極限，看似不容易達成，在USB 3.0的終端應用中，由于使用者的應用環(huán)境、搭配方式相對實驗室更為復雜，因此就更容易出現(xiàn)兼容或效能低下問題，此時，針對USB 3.0裝置的驗證標準與是否有USB Implementers Forum SuperSpeed USB認證，就成為產品營銷進入市場的關鍵。

　　基本上USB 3.0要能順暢應用其優(yōu)點，就必須在傳輸?shù)男盘柋M可能維持最佳狀態(tài)與降低可能的衰減問題，新界面的市場導入，也會重新對于技術標準的基礎元件、線材、連接器等元件更為重視，尤其在質量、元件特性與其相關的標準設計方案等，象是若連接器在阻抗無法達到要求，極可能造成信號在連接器部分形成衰減，甚至是連接縣本身的材質問題，讓傳輸時的信號質量無法維持。

　　即便是可能在外部出現(xiàn)的干擾或連接器的材質限制，影響了USB 3.0的傳輸信號質量，遇到這種問題也可以藉由外部的驅動器進一步修正傳輸信號，同時提升信號質量，或在主控芯片中已內建信號放大與位準提升的相關設計，簡化外部元件的使用數(shù)量、同時改善USB 3.0可能的信號衰減問題。

　　以主機板為例，有無USB 3.0界面技術整合，BOM物料清單成本可能會增加15~20美元，因為可能在控制器、驅動器、ESD元件方面的料件增加成本，筆記型計算機的導入成本也是差不了多少，但這些額外的成本未來都可能因主控芯片的整合技術越來越成熟，導入新的USB 3.0解決方案獲得成本進一步壓縮，降低產品導入的成本沖擊。

　　Light Peak提供USB界面更多想象

　　雖然USB 3.0的傳輸效能已有10~15倍大幅提升，但后繼技術目標，也是終端產品、系統(tǒng)業(yè)者與主控芯片業(yè)者積極關注的目標，目前以Light Peak塑料光纖的技術最為看好，尤其是光纖化的USB 3.0界面技術，屆時要面對的不光是信號的物理電性問題，還必須加上物理光學特性的轉換與抗干擾技術導入，不只是主控芯片可能大受影響，連同連接器、傳輸線、終端裝置與系統(tǒng)業(yè)者，沒有一個環(huán)節(jié)不受此技術趨勢影響。

　　Light Peak在線材的轉換下，理論極速可以再將USB 3.0推升到25Gb/sec，比金屬線材的USB 3.0有五倍傳輸效能提升，但在USB Implementers Forum仍未對光纖實作的USB 3.0提出細部規(guī)格標準化的同時，而且目前USB Implementers Forum均把資源擺在現(xiàn)有的USB 3.0認證與推廣，看起來短距離光纖傳輸?shù)腢SB 3.0市場尚未成形，但仍須持續(xù)關注其發(fā)展態(tài)勢。