USB 3.0 備忘錄

2023年10月8日 · 4 分鐘閱讀

這篇備忘錄記錄了 USB 3.0。

資訊

USB 3.0（現在通常稱為 USB 3.2 Gen 1）是通用序列匯流排 (Universal Serial Bus, USB) 標準的一個重要版本，它顯著提高了數據傳輸速度並引入了更高的供電能力，使其成為連接各種外設的普及接口。

1. USB 3.0 的主要特性

超高速 (SuperSpeed)：USB 3.0 的主要改進是其數據傳輸速度。理論最高速度為 5 Gbps (Gigabits per second)，大約是 USB 2.0 (480 Mbps) 的 10 倍。
- 值得注意的是，實際速度會受到設備、控制器和線纜質量的影響。
全雙工傳輸：與 USB 2.0 的半雙工不同，USB 3.0 支持全雙工數據傳輸，這意味著數據可以同時雙向傳輸，進一步提高了效率。
更高的供電能力：
- USB 3.0 端口可以提供高達 900 mA 的電流，而 USB 2.0 只能提供 500 mA。這對於為移動設備充電或驅動高功耗外設（如便攜式硬碟）非常有用。
- 它還引入了 USB Battery Charging (BC) 1.2 規範，允許設備以更高的電流充電，即使在數據端口閒置或關閉時。
向後兼容性：USB 3.0 端口和設備完全向後兼容 USB 2.0 和 USB 1.1 設備。然而，當連接到舊版設備時，速度會降至舊標準的最高速度。
新的接口顏色：為了區分 USB 3.0 端口和舊版端口，USB 3.0 端口內部通常會使用藍色進行標識。USB 3.0 線纜也通常更粗，並且在接口處有額外的數據引腳。

USB 3.0 引入了新的連接器類型，以支持其更高的數據傳輸需求。

USB 3.0 Type-A：與 USB 2.0 Type-A 向後兼容，但在內部有額外的引腳，通常為藍色。
USB 3.0 Type-B：比 USB 2.0 Type-B 更大，因為增加了額外的引腳。通常用於印表機、掃描儀等設備。
USB 3.0 Micro-B：比 USB 2.0 Micro-B 更大，由兩個部分組成。常見於便攜式硬碟。
USB Type-C：雖然 Type-C 接口本身不是 USB 3.0 獨有，但它被設計為支持 USB 3.0（現在是 USB 3.2 Gen 1）及更高版本。Type-C 是可逆的，支持更高的功率傳輸和多種替代模式。

USB 標準的命名在歷史上有些混亂。以下是一些主要版本：

USB 3.0：最初的 "SuperSpeed USB"，最高 5 Gbps。現在正式名稱為 USB 3.2 Gen 1。
USB 3.1：
- USB 3.1 Gen 1：與 USB 3.0 相同，最高 5 Gbps。
- USB 3.1 Gen 2：引入 "SuperSpeed USB 10 Gbps"，最高 10 Gbps。現在正式名稱為 USB 3.2 Gen 2。
USB 3.2：
- USB 3.2 Gen 1：5 Gbps (與 USB 3.0 相同)。
- USB 3.2 Gen 2：10 Gbps (與 USB 3.1 Gen 2 相同)。
- USB 3.2 Gen 2x2：引入 "SuperSpeed USB 20 Gbps"，通過兩個通道實現最高 20 Gbps。這通常需要 Type-C 接口。
USB4：基於 Thunderbolt 3 協議，最高 40 Gbps，通常使用 Type-C 接口。

總結當前命名規則

USB 3.0 及其後續版本為數據傳輸和設備供電帶來了顯著的提升，極大地促進了外部設備的性能和多功能性。儘管命名有些複雜，但了解其核心特性和演進有助於選擇和利用正確的硬體。