USB 3.0高速傳輸介面發展趨勢
編輯：如秋 [ 2011-3-31 10:08:12 ] 文章來源：數字標牌網
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據市場研究機構分析，2014年配備USB 3.0的裝置數量將會呈現暴增現象，市場出貨量將達到17億部，而USB 3.0的介面更換，除延續USB 2.0的回溯相容優勢，3.0的技術改變甚至可讓原有介面呈現最高4.8Gb/s的傳輸效能，以目前的解決方案觀察，相關應用仍停留在整合階段，尚未有系統原生的3.0驅動支援，加速普及的過程，仍有許多技術障礙待解...
USB 3.0是大幅改變原有2.0技術限制的新介面技術，在相關HD應用的市場驅動下，更高效能的傳輸技術，成為硬體、軟體甚至系統發展的關鍵應用，因為傳輸的資料量，已經以原有的MB級傳輸量，躍升為GB的資料暴增，舊有的傳輸技術如USB 2.0或是更高效能的IEEE 1394 a/b介面，所能提供的傳輸效能，在因應現階段大量HD多媒體應用方面，還有相當幅度的差距。
USB 3.0主控晶片「µPD720200A」。Renesas
USB 3.0具備更高速的傳送資料能力，但線材、裝置與電腦三者都需支援USB 3.0才能達到最高傳輸效能。
USB 3.0更適合發展消費性電子應用
為了滿足應用需求，SuperSpeed(USB 3.0)技術成為現階段相對容易實踐的應用目標，雖然目前業界也有相關應用，朝向采E-SATA或是其他解決方案進行整合，但面對大量消費性的電子應用而言，以E-SATA或是其余解決方案拼湊的應用環境，對于終端消費者而言，并非容易使用的技術，反而是延續原有USB 2.0大量使用經驗的3.0 SuperSpeed介面技術，是成為統一高速介面的重要方向。
2010年針對USB 3.0介面，已有多家業者推出主控晶片與相關解決方案，例如，NEC即在2010開始提出USB 3.0主控晶片出貨，USB標準論壇(USB Implementer's Forum)也宣布，2010年已完成超過120種USB 3.0介面產品測試、認證，即便2010年USB 2.0裝置數量仍遠多于USB 3.0產品，但USB 3.0裝置的成長率，還是深受大廠期待。此外，英特爾2011年問世的Sandy Bridge處理器平臺，即針對USB 3.0介面，于晶片組提供更多系統端的支援，屆時更多在作業系統端的原生驅動程式，也可加速其開發，讓USB 3.0的發展加快。
高效能傳輸只是第一步 DRM、整合應用障礙仍須突破
USB 3.0介面，在數位應用方面解決的僅是傳輸的效能障礙，但在突破效能瓶頸后，最大的問題在于相關應用與傳輸的數位內容整合！數位內容專家說明，目前USB 3.0介面，預期會不只以電腦裝置為搭載重點，2011~2014年的大量應用會落在多媒體播放機、HD高畫質電視的多媒體整合方面，屆時甚至可以結合網路媒體播放器，建構IP網路組成的多媒體影音租賃、訂閱內容服務，創造更多的數位內容產值。
但在因應未來的數位內容應用方面，光是介面的升級，只是讓傳輸效能提升，縮短傳輸影音內容所耗費的時間罷了，但驅動USB 3.0加速普及的應用關鍵，必須在數位內容的加值應用方面，提升更多的整合效益。例如，內容廠商透過IP網路提供的多媒體影音內容，如何在更方便、快速的傳輸架構下，得到相對安全的數位內容版權保護，將成為USB 3.0高效能介面與媒體播放器、電視機整合的一大關鍵。
除了使用者端的應用需求外，數位內容如何達到內容互連，創造更大的使用效益，這也是業界積極開發的技術重點，目前較為積極且有解決方案的組織相當多，例如，DLNA在于家庭多媒體網路的互連與裝置連接方面，就有相當多的技術整合與相關應用，除技術層面的考量外，內容供應商如好萊塢電影公司、無線網路業者、電信服務商，期待建構更豐富的內容服務平臺，除必須確保每一次用戶下載的使用體驗趨于完善，同時也必須在DRM數位內容版權管理方面，充分發揮媒體價值又能確保資產版權不受侵犯，但目前似乎僅有微軟的DRM與Apple針對iPod的FairPlay機制較被市場接受，其余的市場發展動能明顯受限許多，是技術面與應用面尚待突破的關鍵。
USB 3.0應用 加速家庭聯網技術升級
USB 3.0雖然只是裝置端與系統端的傳輸介面升級，但也將因為裝置的效能提升進而影響整體應用環境升級要求！從目前家庭的使用環境觀察，家用無線網路的技術規格，仍以IEEE 802.11 b/g為主流，雖然目前802.11n已經有完整方案釋出，但初期的升級需求并不高，也并未造成大量升級的趨勢。
在家用網路方面，無線技術的應用并非唯一技術，其實除了Wi-Fi之外，仍有同軸電纜多媒體聯盟(Multimedia over Coax Alliance；MoCA)和家庭電話線網路聯盟(Home Phoneline Networking Alliance；HomePNA)所推崇的同軸電纜方案，或是基于電力線路的HomePlug 2.0，以及各種寬頻接取技術等等。顯而易見，USB 3.0將使系統與裝置的傳輸效能，一舉達到4.8Gb/s，大幅超越目前主流的USB 2.0 480Mb/s甚多，以終端裝置的高傳輸效能驅動下，家用網路全面升級的發展趨勢可期。
Intel Thunderbolt I/O強勢競爭 USB 3.0需加速突圍
即便USB 3.0有多項技術優勢，但面對目前的競爭規格大量釋出，能否成為市場主流，仍有許多變數存在，以Intel Thunderbolt I/O，就嘗試以新技術架構企圖挑戰USB 3.0介面，目前已獲Apple于2011年新款MacBook Pro中搭載。英特爾的Thunderbolt I/O選擇與新一代的MacBook Pro一同發表，介面采行mini-DisplayPort作為連外介面，是采用橋接PCIe及視訊輸出的整合晶片，傳輸線纜采用銅纜，但未來極可能轉換為光纖線纜，其目標是在3公尺的線纜長度內達到10Gb/s的高效傳輸能力！而介面亦可輕松超越USB 3.0的10瓦供電能力。
其實Thunderbolt I/O可以視為挑戰HDMI與USB 3.0的高效傳輸技術，Thunderbolt I/O可視為HDMI接口以及USB 3.0的應用混合技術，因為Thunderbolt I/O直接是以PCIe 4為基礎的傳輸技術，光是傳輸效能的提升空間，就大到難以想像。Thunderbolt I/O的前身可以從Intel的Light Peak技術進行觀察，Light Peak為基于光纖傳輸技術的介面規格，但初期發展光纖傳輸可能在技術與成本方面限制較多，Thunderbolt I/O即成為相對容易實現高效傳輸目的的技術，在基于PCIe 4的架構下，對決USB 3.0或是eSATA都有極佳的競爭優勢。
在介面方面，Thunderbolt I/O既是Intel提出的技術架構，為了快速進入市場，必須找尋相對容易實踐的介面規格切入，目前以高速傳輸為目的的傳輸介面，就有HDMI與DisplayPort，HDMI需要授權金才能使用，DisplayPort則為免認證、免授權的開放介面標準，對于裝置業者而言，也可輕易發展相容產品，在系統端與裝置端都有極佳的發展條件，USB 3.0介面如何突圍，將成為未來發展的一大關鍵。
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