超高速USB來了

　　包含速度更快的超高速（SuperSpeed）USB速度的USB 3.0是通用串行總線（USB）技術規(guī)范的最新版本。雖然USB 3.0仍在開發(fā)之中，但是，預計它將很快完成。市場研究公司In-Stat預計超高速USB在未來四年里將在PC和消費電子市場廣泛普及，盡管有些PC外設和消費電子設備根本不會受到影響，因為這些設備實際上不能利用更高的帶寬。

USB 3.0介紹

　　英特爾在2007年9月18日召開的英特爾開發(fā)商論壇會議上發(fā)布了有關USB 3.0的細節(jié)。USB 3.0的最大理論帶寬是大約每秒5.0GB，但是，實際數(shù)據(jù)吞量可能接近每秒3.0GB。相比之下，目前高速的USB 2.0提供的最大帶寬是每秒480MB。因此，超高速USB的速度大約快十倍。

　　USB 3.0是一種包羅萬象的技術規(guī)范。它包括低速、全速、高速和超高速USB。并非所有的USB 3.0設備都必須支持超高速的速度，就像并非所有的USB 2.0設備都必須支持高速速度一樣。超高速USB的電源需求將顯著減少，這對于使用電池的產品來說是一個重要的改進。通過降低主機輪詢每一個設備的速度，超高速USB待機時的耗電量預計將接近于零。

　　新的連接器將有五個額外的數(shù)據(jù)線。但是這個連接器要插入到USB 1.x和USB 2.0端口。超高速USB將繼續(xù)早期版本USB的向下兼容的傳統(tǒng)。超高速USB芯片將于2009年將推出，產品的廣泛應用將從2010年開始。

　　由于一些設備不需要超高速USB的更大的吞吐量，因此超高速USB的應用沒有全速和高速USB應用那樣廣泛。然而，超高速USB將在需要傳輸較大數(shù)據(jù)（如數(shù)碼相機和攝錄機、外部硬盤和PMP）的市場開始大量普及。圖1顯示了In-Stat對各種USB類型的有線USB設備的預測。

圖1  In-Stat預計超高速USB 3.0的應用將比以前的USB技術規(guī)范慢得多，主要因為需要更高帶寬的PC外設和消費電子產品較少（資料來源：In-Stat）

PC和外設中的USB 3.0

　　PC是第一種采用USB并且從全速向高速USB轉換的產品，因為USB設備集成到邏輯芯片組，使這種產品對于PC廠商來說是免費的。這使高速USB比其它競爭的技術（如IEEE 1394 Firewire)擁有更明顯的優(yōu)勢。其它的接口技術很少集成到芯片組中，需要單獨的主機控制器。

　　在超高速USB在2009年推出的時候，臺式電腦市場預計是超高速USB出貨量和普及率最高的市場之一。In-Stat預測，超高速USB在臺式電腦市場的普及率到2012年將達到75%。

　　筆記本電腦市場正在發(fā)生更大的變化，事實上，In-Stat現(xiàn)在把這個市場中的產品稱作移動PC（平板電腦、UMPC），例如Asus的Eee PC。因為這個行業(yè)最近幾年推出的許多產品都不符合以前對筆記本電腦標準的定義。移動PC與臺式電腦一樣，在把高速USB建成接口標準方面發(fā)揮了關鍵的作用。超高速USB在移動PC中的應用速度將超過臺式電腦，移動PC一般都配置較小的硬盤，所以它們需要更多的外部存儲解決方案。In-Stat預測，在2012年，80%的移動PC都將配置超高速USB接口。

　　目前，用戶必須增加單獨的USB主機控制器來升級缺少內置高速USB端口的老式電腦。單獨的控制器可以采用PCI卡或者PC卡安裝到老式電腦。在這類產品中，只有高速USB主機控制器目前在PC市場還在積極地銷售。In-Stat預計這類產品在2008年的銷售將繼續(xù)下降，因為擁有內置高速USB端口的PC用戶群每一年都在增加。

　　PC外設是指幾乎一直與PC連接的設備或者需要PC主機才能運行的設備。這類設備包括打印機（噴墨、激光和熱升華打印機）、多功能外設、掃描儀、網(wǎng)絡攝像機、LCD顯示器、外部硬盤、外部光刻錄機（DVD或者CD）、單獨的閃存卡讀卡器、集線器、鍵盤、鼠標控制器、游戲手柄、控制桿、USB藍牙適配器、USB Wi-Fi適配器、優(yōu)盤和USB PC揚聲器。

　　大多數(shù)PC外設已經(jīng)從全速USB過渡到了超高速USB，同樣，如果外設能夠使用更高的數(shù)據(jù)速度，并且如果超高速USB的成本能夠被廠商接受，這些外設就將支持超高速USB。表1顯示In-Stat預測超高速USB 3.0在PC外設中的應用。

　　集線器包括獨立的有線和無線USB集線器以及集成到鍵盤和顯示器中的集線器。我們預計獨立的集線器市場2008年將全部過渡到高速USB。超高速USB將標志著獨立的集線器市場開始進入強勁增長階段。集成多個超高速USB端口的應用最初是有限的，因此獨立的集線器和獨立的主機控制器將推動早期的超高速單獨的集線器的銷售。

　　低速和全速USB集線器都將繼續(xù)應用在鍵盤中，并且正在慢慢地向全速USB集線器過渡。中檔和高端液晶顯示器在2007年全部過渡到了高速USB集線器。超高速USB可能將在2010年出現(xiàn)在視頻顯示器的集線器中，首先是中檔和高端液晶顯示器。這些顯示器沒有像鍵盤那樣價格敏感。

表1.In-Stat對超高速USB 3.0在2009和2012年在PC外設中應用的預測

資料來源：In-Stat

　　外部硬盤是首先改用高速USB的PC外設。外部硬盤有多種I/O接口標準。除了高速USB之外，IEEE 1394也很常用，以太網(wǎng)由于網(wǎng)絡附加存儲的而增長正在日益流行。有些硬盤有雙接口，通常是高速USB和IEEE 1394。外部串口ATA硬盤在2006年開始具有吸引力，并且正在開始逐步流行起來。外部串口ATA硬盤主要用于PC，這種硬盤也用于機頂盒和數(shù)字視頻錄像機，因為存儲視頻需要高吞吐量和高容量。超高速USB的更大的吞吐量將使外部硬盤成為廣泛應用這種新接口的第一批PC外設。

消費電子產品中的USB 3.0

　　在我們的預測中的消費電子設備包括數(shù)碼相機、數(shù)字攝錄機、數(shù)字電視機、掌上電腦、機頂盒、單獨的個人視頻錄像機、便攜式數(shù)字媒體播放機、視頻游戲機、掌上游戲機、DVD錄像機、DVD播放機、藍光DVD錄像機、藍光DVD播放機和音頻/視頻接收機。

　　首先采用USB技術的消費電子產品是那些要與PC連接的產品，如數(shù)碼相機、數(shù)字攝錄機和便攜式數(shù)字媒體播放機。這些設備也將是超高速USB首先發(fā)展的市場。超高速USB將繼續(xù)在消費電子產品市場享有很大的市場份額。表2顯示了In-Stat對超高速USB 3.0在消費電子產品市場應用的預測。

　　超高速USB將在2010年出現(xiàn)在數(shù)碼相機、數(shù)字攝錄機和便攜式數(shù)字媒體播放機中，并且在2011年和2012年快速增長。USB在數(shù)碼相機中的應用是非常成功的，因為大多數(shù)用戶要把圖像下載到PC以便存儲和打印照片。

　　隨著像素分辨率繼續(xù)提高，對于速度更快的接口的需求也在增長。PictBridge標準是另一個主要的推動因素，準旨在實現(xiàn)從數(shù)碼相機通過USB接口連接到打印機進行直接打印的標準化，不需要PC。Wi-Fi和無線USB將與有線USB進行競爭。但是，我們認為有線USB仍是占主導地位的接口選擇。

　　當前的所有的數(shù)字攝錄機幾乎都能拍攝靜態(tài)圖像。對于這些產品來說，USB也是把靜態(tài)圖像傳送到PC的主要手段。（PictBridge也能夠在攝錄機中使用）IEEE 1394長期以來一直是把視頻從攝像機傳送到PC的傳統(tǒng)標準，但是，這個市場已經(jīng)在逐步轉向高速USB。推動這種應用的是向DVD和硬盤攝像機的發(fā)展。這些產品使用高速USB顯示視頻或者把視頻下載到PC。大多數(shù)這種產品都缺少IEEE 1394接口。

表2. In-Stat對超高速USB 3.0在2012年在消費電子產品中應用的預測

資料來源：In-Stat

　　In-Stat希望2007年是數(shù)字攝錄機使用全速USB的最后一年，因為集成高速USB的成本已經(jīng)接近全速USB的成本。這個市場應該是超高速USB的強大的應用者，特別是由于硬盤攝錄機和高清晰度攝錄機中容量的增長。在2010年，少量的使用超高速USB的攝錄機將進入市場。這種產品從2010年至2012年的普及率的增長是以高速USB的下降為前提的。PMP包括MP3播放機和能夠播放數(shù)字音頻和視頻的媒體播放機。蘋果iPod從IEEE 1394向高速USB過渡推動了USB在這個市場中的應用。

　　無線連接也是從PC下載音樂和視頻的一個選擇，就像在微軟的Zune播放機上看到的那樣。然而，蘋果是占統(tǒng)治地位的廠商，并且可能繼續(xù)使用高速USB，盡管未來可能把無線和有線連接結合起來。

USB在通訊和汽車中的應用

　　USB已經(jīng)在手機市場取得了巨大的成功。USB作為從手機線路板至手機連接器之間的連接用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，替代RS-232串口。全速USB提供了比RS-232串口更大的帶寬。隨著手機閃存容量和多媒體需求的增加，更多的帶寬是很重要的。此外，閃存插槽的日益流行將增加USB更大的帶寬的需求。USB還能夠讓手機軟件更新的速度加快。

　　手機向高速USB發(fā)展的一個原因是手機中的音頻播放功能。這個功能需要手機頻繁地連接到PC以便傳送音頻文件。另一個原因是WCDMA 3G技術規(guī)范中的HSDPA和HSUPA無線連接標準的發(fā)布。下行鏈路每秒3.6MB的起始速度很快將提高到每秒7.2MB，甚至提高到每秒14.4MB。這些進步需要手機采用高速USB。但是，現(xiàn)在使用超高速USB有些太夸張了。

　　對于單一功能的線纜調制解調器和DSL調制解調器以及增加路由和交換能力的網(wǎng)關設備也是如此。這些網(wǎng)關設備將比單一動能的調制解調器更流行。這些設備更喜歡采用以太網(wǎng)或者Wi-Fi連接，而不是USB接口。隨著網(wǎng)關的市場份額超過調制解調器，USB在這個市場中的普及率將下降。到2009年，高速USB將是這個市場中使用的唯一的USB技術。

　　我們預計超高速USB在汽車市場的普及率也不會很高，盡管USB在這個市場的應用日益流行。美國2008年生產的汽車中有20%配置了USB端口或者把USB端口作為一種選購件。先鋒、Clarion和索尼等汽車配件立體聲廠商已經(jīng)集成了USB接口以滿足用戶把便攜式數(shù)字音樂播放機或者優(yōu)盤中的歌曲傳送到汽車立體聲設備中的需求。然而，高速USB在預測期內足以滿足這種應用以及汽車中的其它應用。（本文摘譯自In-stat的《微處理器報告》）