挑战更高传输速率USB 3.0向Firewire宣战

英特尔(Intel)宣布正与多家业者合作，订定把USB的理论吞吐量提高到4Gbps以上的新一代介面标准，号称传输速率较现有标准10倍。该USB 3.0规格的目标是在应用层提供300Mbytes/seconds的可用速率，并添加新的服务品质性能，好跟另一种互连介面标准1394 (又称为Firewire )相抗衡。

在1990年代USB标准问世之初，针对键盘和滑鼠的USB1.1规格的传输速度小于12Mbps；而Firewire锁定的则是诸如摄录影机这类传输速率达100Mbps及以上的视听应用。 然而，随着时间的推移，USB已经获得了广泛的应用，速率逼近480Mbps，相较之下，Firewire的应用远远没有这么广泛。而根据Intel在美国旧金山IDF的最新宣布，新一代的USB标准目标就是超越Firewire。

Intel的一位工程师表示，他们已经透过软体模拟以5Gbps和25Gbps的速率对新协议的基本版本进行了测试。 该连结标准无媒介限制(media agnostic)，将执行在铜线和光纤上。这种又称为SuperSpeed USB的互连标准，目标是为基于快闪记忆体的设备提供服务，包括USB随身碟、摄影机以及媒体播放器，设计目标之一就是为了跟上快闪记忆体晶片的传输速度。

「我们不想成为系统中的瓶颈，」Intel负责监督USB 3.0标准订定的主管Jeff Ravencraft表示。目前包括HP、Microsoft、NEC、NXP和TI都正协助新标准的订定，预计新规格会在11月于美国San Jose举行的两天会议中进行审查。Intel表示，该标准订定小组将向所有成员公司发出最终规格召集令，期望能在明年初通过，并在2009年初完成首款晶片实作。

USB3.0将采用一种新的实体层，其中，用两个通道把数据传输(transmission)和确认(acknowledgement)过程分离，因而达到较高的速度。为了取代目前USB所采用的轮流检测(polling)和广播(broadcast)机制，新的规格将采用一种封包路由(packet-routing)技术，并且仅容许终端设备有资料要发送时才进行传输。

新的连结标准还将让每一个元件支援多种资料流，并且每一个资料流都能够维持独立的优先级(separate priority levels)；该功能可在视讯传输过程中用来终止造成抖动的干扰。资料流的传输机制也使固有的指令队列(native command queuing)成为可能，因而能使硬碟的资料传输最佳化。

USB3.0阵营表示，该标准将能够取代Firewire；他们指出Firewire已经失去许多业界的支持者，如新力(Sony)已经在摄影机这样的产品中转向采用USB2.0。「很多人都发现1394正在走下坡，」参与USB3.0标准订定的NEC电子美国分公司资深工程经理Masami Katagiri表示。

不过Firewire阵营的1394贸易协会(Trade Association)执行总监James Snider却表示：「看来USB3.0的进展迅速，然而如此不同的连结方法要在2009年产出晶片可能是一大挑战。他指出，目前有很多种类的产品──包括许多外接硬碟，都采用1394提供速度达800Mbps的最大物理层吞吐量；该组织并预计在明年初推出将速率提高到3.2Gbps的新版本。

新版Firewire的速度等级将继续采用跟定义现行1394b标准一样的电缆和连接器；那些电缆和连接器的额订速度为10Gbps。 Snider并补充，该协会正在审查10G版Firewire规格的提案。

Apple将转而支持USB 3.0？

据了解，身为Firewire长期支持者的苹果(Apple)也获邀加入USB3.0阵营，但该公司尚未对邀请作出回应。Apple针对多媒体应用的iMac系列产品都采用Firewire，该领域的应用目前超越USB的能力范围。对此NEC的Katagiri表示，Apple可能被迫转向采用USB3.0，因为Intel目前是该公司的主要晶片供应商，并将在其晶片组中最终采用USB 3.0。

不过USB 3.0也面临挑战；Katagiri表示，新标准可能不得不把目前USB 2.0的5公尺传输距离缩短到仅剩2公尺。此外，主机控制器(host controller)将必须具备更多智慧功能，因为必须管理资料传输的路由(routing)。

另一方面，USB 3.0阵营也正在寻求一种支援同步资料传输的新技术，以提供比Firewire更具优势的功能，Katagiri补充。而Snider则指出，1394协会一直在研究采用Firewire规格在5/6类电缆和光纤上实现达100公尺的传输距离，此外也在研究以同轴电缆为基础的家用、车用Firewire规格。

无论USB组织是否能够在吞吐量上取得突破，1394的服务品质(QoS)和上市时间优势仍是有目共睹。 而许多参与USB 3.0标准订定的业者，也在关注采用超宽频(ultrawideband)的无线USB标准进度。同时主导两个标准订定的Intel的Ravencraft说：「我们的菜色还很多。」无线USB小组近日公布了其1.1规格的目标，将把吞吐量目标从480Mbps，提升到在3公尺的传输距离上实现1Gbps的吞吐量。

NEC的Katagiri说，吞吐量目标是可延伸的，因为目前大多数公司仍然推出数据传输速率仅40Mbps的第一代无线USB元件。「我们必须使该协议更有效率，」Katagiri表示：「如果我们要达到Gbps级的速率，我们将需要至少500Mbps的速率。」

无线USB 1.1规格将支援无线USB 1.0支援的3~4GHz频段以及6GHz以上频段。 该规格锁定较低功耗的应用，并将采用NFC技术，让两个设备透过简单的接触彼此识别。

目前，USB论坛(USB Implementers Forum)已经认证了一大批符合无线USB 1.0规格的笔记型电脑和网路集线器。 WiMedia Alliance则可望在不久之后认证第一批符合无线USB 1.0规格的产品。
　

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