第19次 / 何謂USB ,請比較USB1.USB2.及USB3之規格及效能各為何?

自從於1996年USB 1.0年正式推出後，USB(Universal Serial Bus。應用於電腦上的匯流排規格)已經變成PC連接週邊裝置的主流連接方式之一。此連接標準主要是透過USB開發者論壇的成員HP、INTEL、Microsoft、NEC、TI及ST-NXP Wireless所共同制訂。在經過13年的歷史，且規格亦從當初1.5Mps升級至USB 2.0的480Mbps。根據拓墣產業研究所的調查顯示，2007年全球USB裝置的出貨量高達26億台，已奠定了USB規格在PC週邊的地位。

近年來，由於硬碟容量及檔案容量在價格及追求影音高畫質的帶動下，USB 2.0傳輸速度已有落後其他產品如SATA、PCI-E及Display port等高速傳輸規格的趨勢。USB 3.0的高速規格因此孕育而生，雖然USB 3.0最終規格版本於2008年底推出，但由於金融風暴以及產品技術難度影響，導致整體進度落後先前預期，但最後仍預計在2009年底推出SAMPLE產品給下游廠商推廣，相關廠商將會於明年開始推廣USB 3.0介面的產品。由於INTEL及微軟在新產品上有將USB 3.0納入其標準規格中，因此預計2010年下半年開始出貨量將有機會大幅度的成長。根據拓墣產業研究所的預估，2012年將會有4.5億台的USB 3.0裝置，滲透率約10%，2010~2015年之間年成長率將會持續維持2位數成長，2015年將有機會躍升為USB規格的主流。

USB 3.0最大的賣點則是在於速度大幅的提升，由先前的480Mbps，大幅跳升至5Gbps(625MB/s)，遠大於所宣示的10倍，若以一個25GB大的檔案來看，USB 2.0需要13.9分鐘的傳輸時間，USB 3.0只需要70秒，就可以完成。

而將速度提升10倍速的主要關鍵在於USB 3.0增加了5個信號，做為超速模式的高速資料路徑，其增加的信號特性可以在PCI-E及SATA等串列介面上看到。除了信號特性的不同外，資料的編碼方式也是有所不同的，以這樣的編碼方式應用，可以使資料頻寬再增加25%。

除此之外，USB 3.0電源電流在超速模式，使用在高功率裝置時，最大可以提供900mA，低功率裝置也增加到150mA(USB 2.0時為500mA/100mA)。另外，由於電流的增加，電纜的長度有可能會從原先的5公尺縮短至3公尺，不過在電壓落差的調整後，USB裝置的最低電壓由4.4V下降到4V後，電纜長度仍是有機會維持在5公尺長。由於其基礎架構，是採用原先的USB 2.0加上PCI-E的技術，因此相較於USB 2.0的開發而言，技術難度門檻相對較低，主要是因為PCI-E的技術是屬於市場上成熟的規格，已經經過許多實證和修正，相關的實作技術與量測技術也都齊全。