从2007年说起 浅谈USB 3.0的发展历程
编者按:USB 3.0正翩翩而来,台式PC以及各种消费电子产品对这一全新的、更快的USB接口露出了色迷迷的眼神……
【IT168 资讯】如果一切进展顺利的话,配备USB 3.0的设备即将于2010年陆续登场亮相,而此时随着USB 3.0的脚步声越来越近,关于USB 3.0的任何消息都正在不断升温。

USB 3.0最值得期待的地方就是速度快,据说峰值速度可以达到4.8Gbps。那么,4.8Gbps到底是多快呢?似乎有点抽象。这么说吧,我们对于10年前上岗(2000年4月份正式发布)的USB 2.0已经非常熟悉了,它的峰值速度为480Mbps,也即是说USB 3.0的速度是USB 2.0的10倍!下面,请跟随笔者,来对USB 3.0过去比较重要的事件简单回顾一下吧。
2007年:USB3.0提上日程

Intel高级副总裁Pat Gelsinger
2007年9月份,在美国旧金山莫斯克尼会议中心举行秋季英特尔信息技术峰会(Intel Developer Forum,简称IDF)上,Intel高级副总裁Pat Gelsinger正式公布了USB 2.0的继任者——USB 3.0。全新的USB 3.0预计明年年初正式登场。事实上,目前已经有通过扩展卡的方式提供对USB3.0接口的支持方案,比如说NEC的PCI express x1接口扩展设备。

PCI express x1接口扩展设备
对于这一新的USB标准,我们IT168网站在之前的“比USB 2.0快10倍 USB 3.0标准完全揭秘”一文中做过非常详尽的解析,该标准的最大特点之一就是通过4根铜线以光纤的连接方式将两个设备联系到一起,这一新技术让USB 3.0相比于USB 2.0足足提升至了5.0 Gbps,而且USB 3.0和USB 2.0内部的铜线数量是一样的,数据线的最大限度也没有改变。
2008年:修正/内讧/敲定
2008年1月,USB 3.0实物终于在美国拉斯维加斯举行的CES电子展上亮相了。全新的USB 3.0和之前的USB2.0有了很大的变化,首先USB 3.0数据线内部变成了光纤,而不是USB所采用的铜线,而且值得一提的是,USB 3.0可向后兼容USB2.0规格。USB 3.0接口新增了5个铜质Pin接口,而另外4个pin接口依然保留,从而让原来的USB 2.0设备也能插进去。

以上我们说的是Super Speed USB 3.0,与此同时非盈利组织USB-IF(Universal Serial Bus Implementers Forum,即USB设计论坛,宗旨是为USB技术的发展和普及提供支持)还公布了其他USB 3.0速度模式: Low Speed(低速)、Full Speed(全速)和High Speed(高速)模式。

同年6月份,AMD、NVIDIA等芯片组厂商纷纷对Intel开发的“扩展主控制器界面”(Extensible Host Controller Interface,xHCI)(编者按:xHCI规范主要描述了系统软件与硬件之间接口所用的寄存器和数据结构,面向硬件设计厂商、系统集成商、设备驱动开发商,意在为USB 3.0主控制器提供一种标准化方法,实现和USB 3.0软件堆栈的通信,并向下兼容USB 2.0)草案规范表示不满,因为曾经在USB 1.0时代,Intel就通过同样的方式建立了一个单一的接口规范——WHCI,其他芯片组厂商需要在接受Intel的免税许可后才能确保他们的设备可以兼容USB 1.0。而且,在USB 2.0时代,Intel也建立了EHCI规范,而如今又打算建立具有同样效果的xHCI规范,难怪各大芯片厂商们有了另起炉灶的念头。

Extensible Host Controller
不过到了8月份,Intel宣布完成xHCI规范后,各大厂商的态度发生了重大改变,诸如NVIDIA、NEC、DELL以及微软之类的巨头们纷纷表示将会接受这一规范,而且将会依照该规范陆续推出各自的USB 3.0接口设备,并开发相应的驱动。之后不久,USB母头开始在IDF论坛上公开演示。
到了11月份,USB 3.0的规格最终敲定,虽然在原来的基础上进行了很多改进之处,但是同样也有很多让人失望的地方,比如说,CPU负载相对较高,而且USB 3.0最大功耗达到了4.5W(900mA),相比之下,USB 2.0仅为2.5W。
2009年:控制芯片/互通性
2009年以来,很多USB 3.0控制芯片纷纷亮相。今年5月份,NEC就公布首款独立的USB主控芯片,截止到目前为止,已经有很多厂商推出了搭载该芯片的扩展卡产品。据了解,这些产品基于xHCI规范,µPD720200控制芯片可以提供PCIe和USB 3.0的桥接,而且可以提供峰值达4.8Gbps的传输速度,不过这样的芯片价值不菲,每颗售价高的15美元。NEC表示,该控制芯片可以让USB 3.0的CPU负载低于USB 2.0的水平。

PD720200控制芯片
同样是在今年5月份,在USB Developers Conference大会上公布了一段Demo显示,USB 3.0的互通性非常强——Fresco Logic的基于USB 3.0主端控制芯片(Host Controller)的PCI Express Card可以与富士通的USB母头协调工作。还是在今年5月份,LucidPort推出了一款USB SATA桥接芯片,得益于此,外接硬盘或者其他外界存储设备可以很容易的搭载USB 3.0接口。经过测试,在Windows Mass Storage Controller驱动下,该芯片的传输速度可以达到244 MBps。

LucidPort USB SATA桥接芯片
仍然是在5月份,华硕公布了业界首款配备USB 3.0接口的主板——P6X58 Premium,不过遗憾的是,由于主控芯片的出现bug,华硕最终取消了该功能。虽然以失败告终,但这也是主板首次对USB 3.0的尝试,而且考虑到华硕往往习惯性首先在自己的主板上采用新的技术,比如说SATA、RAID以及SAS等,所以我们有理由相信,华硕不久就会我们带来“真”USB 3.0主板。

华硕P6X58 Premium
总结:从2007年到现在,可以说是USB 3.0的酝酿阶段,在此期间,USB 3.0经历了各种修正和修改,得以完善,而且作为主推手的Intel和其他芯片组厂商之间的分歧也经历了从大到小,从小到无的过程,最终在2008年秋天敲定,之后USB 3.0主控设备开始陆续出现,算是为USB 3.0明年年初的登场预热了一下。毫无疑问,作为下一代USB接口规范,USB 3.0的故事才刚刚开始,更多精彩,我们拭目以待。