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usb3.1和3.0的區別,usb3.1有什么優點?

2015-09-07 11:28 | 作者:電腦維修技術網 | 來源: | 參與評論 | 點擊:12903次

usb3.1相關知識簡介

USB 3.1是最新的USB規范,該規范由英特爾等大公司發起。數據傳輸速度提升可至速度10Gbps。與USB 3.0技術相比,新USB技術使用一個更高效的數據編碼系統,并提供一倍以上的有效數據吞吐率。它完全向下兼容現有的USB連接器與線纜。

USB3.1兼容現有的USB 3.0軟件堆棧和設備協議、5Gbps的集線器與設備、USB 2.0產品。

usb 3.1有三種連接介面,分別為Type-A(Standard-A)、Type-B(Micro-B)以及Type-C

Type-A(Standard-A)(左邊)和Type-C(右邊)

Type-B(Micro-B)

標準的Type-A是目前應用最廣泛的介面方式,Micro-B則主要應用于智能手機和平板電腦等設備,而新定義的Type

-C主要面向更輕薄、更纖細的設備。

Type-C大幅縮小了實體外型,更適合用于短小輕薄的手持式裝置上,Type-C將取代Micro-AB型連接器(支援USB裝置直接對傳,不需要有主控系統介入),也將取代一般Micro-USB連接器,Type-C仿Apple Lightning連接器,正反均可正常連接使用,較現有Micro-USB更理想,Micro-USB雖有防止反接的防呆機制,但正反均可接的好處,勝過防止反接,摸黑狀況上都可順利完成接線。 另外,Type-C還有增進的電磁干擾與RFI mitigation特性。

傳輸速率與編碼標準

因應各種裝置的高速應用,USB的頻寬從1.0版本(1.5Mbps)、1.1版本(12Mbps)、2.0版本(480Mbps)到3.0版本(5Gbps),速度已經有很大的進步了,而面對將來的需求,新的USB 3.1介面將把頻寬再翻倍,提升至10Gbps,同時值得注意的是,編碼率也再度提升。

USB 3.0為8b10b編碼,也就是每傳送10bit資料中,只有8bit是真實的資料,剩余的2bit是做為檢查碼,因此整個頻寬會有高達20%(2/10)的損耗,而新的USB 3.1則是使用128b/132b編碼,在132bit的資料中,只需使用4bit做為檢查碼,傳輸損耗率大幅下降為3%(4/132),所以USB 3.1不單只是提升頻寬而已,連傳輸效率也增進不少。另外,相較於Thunderbolt,USB 3.1和Thunderbolt1已同樣擁有10Gbps的速度,而Thunderbolt 2雖然提供20Gbps,但只是把原本的Thunderbolt 1中兩條獨立的10Gbps合并,變成單向傳輸20Gbps,而非雙向,而此看來,只要USB 3.1裝置正式問市後,頻寬速度和應用廣度上仍相當具有優勢。

電力供應規范

相比USB 2.0的5V/0.5A,USB 3.0提供了5V/0.9A電源。但人們任然希望更強的供電能力,于是USB 3.1(SuperSpeed+)將供電的最高允許標準提高到了20V/5A,供電100W。

電力供應規范- USB Power Delivery(USB PD),設計上兼容現有的USB 2.0和USB 3.0線材和連接器,新的USB 3.1 Type-C連接器也通用。USB PD支持更高的電壓和電流,以滿足不同的應用裝置,同時也相容現有的USB Battery Charging 1.2充電規格。USB PD為埠對埠的架構,USB和電力溝通訊號分開,電力的供應是透過主機端和裝置端的VBus通訊協定來溝通,如果裝置支持,則可依組態(Profiles)的電壓和電流,提供更高的瓦數供應。USB PD依裝置不同分成5個組態(Profiles),皆需要使用新的可偵測線材,才能提供大於1.5A或5V的電力。組態1針對手機,為5V/2A(10W),基本的電力輸出,已比USB 3.0的5V/0.9A(4.5W)還多; 組態2為5V/2A或12V/1.5A(最大18W),可為平板和筆電充電;組態3為5V/2A或12V/3A(可提供較大的筆電最大36W的電力);組態4為最大為20V/3A(60W),但僅限Micro-A/B連接器,組態5為最大為20V/5A(100W)的電力供應,僅限TYPE-A/B連接器。USB 3.1供電的提升,以及支持充電的應用將會讓USB 3.1有望大一統手機、平板、電腦傳輸介面。

影音傳輸標準

USB 3.1新增USB A/V影音傳輸。使用USB來傳輸畫面其實有很大的便利性,除了USB介面本身就相當廣泛外,還能省去一條電源線,直接以USB供電,例如ASUS MB168B+ 15.6吋可攜式顯示器,就是以一條USB 3.0來連接顯示,不過它最多只支持到Full HD等級。新的USB AV 3.1提供9.8Gbps頻寬,最高支持4096 x 2304 @ 30FPS的4K顯示畫面,4K顯示的規格已和HDMI 1.4一樣,同時USB AV也支援HDCP影像加密技術,搭配更大的電力供應,較大尺寸的顯示器可望也能藉由USB AV 3.1來顯示4K解析度。另外,現有的裝置和顯示器可透過USB AV轉接器,以USB線來傳送影音。USB AV若能加以普及,勢必能為生活帶來很多便利性,USB線也可能取代其它顯示介面,成為最實用的影音傳輸線材。

usb3.1有什么優點?

總得來說新的USB3.1以下五個優勢。 
1.超高理論帶寬下快到飛起的讀寫速度

理論上USB3.1端口的帶寬為10Gpbs,當然實際速度肯定是離理論值還差很遠,但這也不妨礙我們在實際測試中達到800M/s的超高讀寫速度。
2.超薄接口或將帶來便攜電子設備新一波超薄化狂潮

老式USB端口長1.4厘米、寬0.65厘米的尺寸顯然已經滿足不了便攜電子設備尤其是手機廠商日益迫切的超薄化需要了,而USB3.1Type-C長0.83厘米、寬0.26厘米的尺寸顯然又在輕薄這點上上了一個臺階。手機端接口從最開始的Mini USB升級到Micro USB后已經成了所有智能手機的標配也間接地推動了智能手機超薄化的第一波浪潮,再到如今尺寸超薄的USB3.1 Type-C,不難想象在不久的將來新一波便攜電子設備又將掀起一波“沒有最薄只有更薄的浪潮了”。
3.雙面插拔顯著改善使用體驗
這次USB3.1Type-C帶來的一個非常大的優勢在于,雙面插拔不分正反的設計極大的改善了一直以來USB數據線糟糕的使用體驗。相信很多安卓用戶要開始感嘆一聲,終于閉著眼也能給手機充上電了。 
4.兼容性超高老設備不會很快淘汰

我們知道,USB兼容性一向不錯,這次的USB3.1規范也很好的繼承了這一點。只需要一根轉接線,USB3.1即可輕松兼容USB3.0和USB2.0設備。不過為了保證體驗,筆者還是建議大家把手里用了五六年甚至十來年的USB2.0 U盤和移動硬盤這樣的設備早點升級換代。
5.電流輸出能力提升帶來急速充電體驗
按照USB3.1的規范,接口最大可提供5V 20A即100W的供電能力,但是目前出于安全和設備兼容性的考慮,華碩等一線主板大廠并沒有將供電能力徹底放開,以華碩B85M-G PLUS主板為例,目前開放的供電為5V 3A盡管看起來只有15W好像是不高。但要知道標準USB3.0的供電電流才只有1A而已,對于支持高速充電的設備而言3A的電流無疑是天大的福音,三倍的充電速度想想都覺得非常爽。

關于USB3.1技術的推廣發展,移動設備廠商尤其是手機廠商一直對此比較熱衷,但貌似只是徒有其表,各種號稱采用了USB3.1 Type-C技術的手機和附屬線路其數據傳輸速度和供電能力實際上并沒有質的飛越。真正推動USB3.1技術發展和普及的還是存儲以及主板廠商,金士頓、閃迪、華碩、微星都是其中的代表。在不久前對華碩B85M-G PLUS的評測工作過程中,華碩這塊主板給筆者留下的印象可謂非常深刻。CrystalDiskMark測試Read:686.4MB/s、Write:799.7MB/s的成績讓筆者見識到了USB3.1的真正威力。

usb3.1對手機來說有什么優點?

讓手機更快充電

由于供電標準提升至20V/5A、100W功率,USB 3.1能夠極大提升設備的充電速度,同時還能為筆記本、投影儀甚至是電視等更高功率的設備供電,這也是為什么蘋果的全新MacBook只需要內置一個USB Type C,便可實現供電、傳輸需求。

更高的數據傳輸速度

由于USB 3.1支持高達10Gbps的傳輸速率,將極大提升手機的傳輸速度,這對于手機發展是十分有利的。比如,越來越多的手機開始支持4K視頻拍攝,視頻文件更加龐大,更快的數據傳輸速度是必要的。

支持顯示輸出

目前,HDMI是電視、顯示器產品所普遍采用的接口標準,雖然擁有迷你版本,但并沒有手機專門內置該接口,因為會導致成本上升、體積增加。而由于USB 3.1支持顯示輸出,所以更適合作為移動設備的輸出接口,尤其是可逆的Type-C。

通用性

顯然,一個萬能的通用接口,是手機、平板等小型設備所需要的,能夠極大提升設備的連接性。而從目前來看,USB 3.1中的Type-C最有可能成為未來的連接標準,提供數據傳輸、外設連接、顯示輸出等一體化的連接方案。


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