英特爾(Intel)宣布正與多家業者合作,訂定把USB的理論吞吐量提高到4Gbps以上的新一代接口標準,號稱傳輸速率較現有標準10倍.該USB 3.0規格的目標是在應用層提供300Mbytes/seconds的可用速率,并添加新的服務質量性能,好跟另一種互連接口標準1394(又稱為 Firewire)相抗衡.

    在1990年代USB標準問世之初,針對鍵盤和鼠標的USB1.1規格的傳輸速度小于12Mbps;而Firewire鎖定的則是諸如攝錄像機這 類傳輸速率達100Mbps及以上的視聽應用.然而,隨著時間的推移,USB已經獲得了廣泛的應用,速率逼近480Mbps,相較之下,Firewire 的應用遠遠沒有這么廣泛.而根據Intel在美國舊金山IDF的最新宣布,新一代的USB標準目標就是超越Firewire.

    Intel的一位工程師表示,他們已經透過軟件仿真以5Gbps和25Gbps的速率對新協議的基本版本進行了測試.該鏈接標準無媒介限制 (media agnostic),將執行在銅線和光纖上.這種又稱為SuperSpeed USB的互連標準,目標是為基于閃存的設備提供服務,包括USB隨身碟、攝影機以及媒體播放器,設計目標之一就是為了跟上閃存芯片的傳輸速 度.

    「我們不想成為系統中的瓶頸,」Intel負責監督USB 3.0標準訂定的主管Jeff Ravencraft表示.目前包括HP、Microsoft、NEC、NXP和TI都正協助新標準的訂定,預計新規格會在11月于美國San Jose舉行的兩天會議中進行審查.Intel表示,該標準訂定小組將向所有成員公司發出最終規格召集令,期望能在明年初通過,并在2009年初完成首款 芯片實作.

    USB3.0將采用一種新的物理層,其中,用兩個信道把數據傳輸(transmission)和確認(acknowledgement)過程分 離,因而達到較高的速度.為了取代目前USB所采用的輪流檢測(polling)和廣播(broadcast)機制,新的規格將采用一種封包路由 (packet-routing)技術,并且僅容許終端設備有數據要發送時才進行傳輸.

    新的鏈接標準還將讓每一個組件支持多種數據流,并且每一個數據流都能夠維持獨立的優先級(separate priority levels);該功能可在視訊傳輸過程中用來終止造成抖動的干擾.數據流的傳輸機制也使固有的指令隊列(native command queuing)成為可能,因而能使硬盤的數據傳輸優化.

    USB3.0陣營表示,該標準將能夠取代Firewire;他們指出Firewire已經失去許多業界的支持者,如新力(Sony)已經在攝影機 這樣的產品中轉向采用USB2.0.「很多人都發現1394正在走下坡,」參與USB3.0標準訂定的NEC電子美國分公司資深工程經理Masami Katagiri表示.

    不過Firewire陣營的1394貿易協會(Trade Association)執行總監James Snider卻表示:「看來USB3.0的進展迅速,然而如此不同的連結方法要在2009年產出芯片可能是一大挑戰.他指出,目前有很多種類的產品──包 括許多外接硬盤,都采用1394提供速度達800Mbps的最大物理層吞吐量;該組織并預計在明年初推出將速率提高到3.2Gbps的新版本.

    新版Firewire的速度等級將繼續采用跟定義現行1394b標準一樣的電纜和連接器;那些電纜和連接器的額訂速度為10Gbps.Snider并補充,該協會正在審查10G版Firewire規格的提案.

Apple將轉而支持USB 3.0?

    據了解,身為Firewire長期支持者的蘋果(Apple)也獲邀加入USB3.0陣營,但該公司尚未對邀請作出響應.Apple針對多媒體應 用的iMac系列產品都采用Firewire,該領域的應用目前超越USB的能力范圍.對此NEC的Katagiri表示,Apple可能被迫轉向采用 USB3.0,因為Intel目前是該公司的主要芯片供貨商,并將在其芯片組中最終采用USB 3.0.

    不過USB 3.0也面臨挑戰;Katagiri表示,新標準可能不得不把目前USB 2.0的5公尺傳輸距離縮短到僅剩2公尺.此外,主機控制器(host controller)將必須具備更多智能功能,因為必須管理數據傳輸的路由(routing).

    另一方面,USB 3.0陣營也正在尋求一種支持同步數據傳輸的新技術,以提供比Firewire更具優勢的功能,Katagiri補充.而Snider則指出,1394協 會一直在研究采用Firewire規格在5/6類電纜和光纖上實現達100公尺的傳輸距離,此外也在研究以同軸電纜為基礎的家用、車用Firewire規 格.

    無論USB組織是否能夠在吞吐量上取得突破,1394的服務質量(QoS)和上市時間優勢仍是有目共睹.而許多參與USB 3.0標準訂定的業者,也在關注采用超寬帶(ultrawideband)的無線USB標準進度.同時主導兩個標準訂定的Intel的 Ravencraft說:「我們的菜色還很多.」無線USB小組近日公布了其1.1規格的目標,將把吞吐量目標從480Mbps,提升到在3公尺的傳輸距 離上實現1Gbps的吞吐量.

    NEC的Katagiri說,吞吐量目標是可延伸的,因為目前大多數公司仍然推出數據傳輸速率僅40Mbps的第一代無線USB組件.「我們必須使該協議更有效率,」Katagiri表示:「如果我們要達到Gbps級的速率,我們將需要至少500Mbps的速率.」

    無線USB 1.1規格將支持無線USB 1.0支持的3~4GHz頻段以及6GHz以上頻段.該規格鎖定較低功耗的應用,并將采用NFC技術,讓兩個設備透過簡單的接觸彼此識別.

    目前,USB論壇(USB Implementers Forum)已經認證了一大批符合無線USB 1.0規格的筆記本電腦和網絡集線器.WiMedia Alliance則可望在不久之后認證第一批符合無線USB 1.0規格的產品.