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USB3.0那么强,为什么没有被广泛应用?

2015-8-26 13:27| 发布者: 智能电视领导者| 查看: 6245| 评论: 0|来自: ZNDS智能电视网

摘要: USB 3.0是最新的USB规范,该规范由英特尔等公司发起,USB2.0的最大传输带宽为480Mbps(即60MB/s),而USB3.0的最大传输带宽高达5.0Gbps(500MB/s)。如此高的传输速度,理应被运用到各种电子设备上,这样能节省大量 ...

 

  前言:

  USB 3.0是最新的USB规范,该规范由英特尔等公司发起,USB2.0的最大传输带宽为480Mbps(即60MB/s),而USB3.0的最大传输带宽高达5.0Gbps(500MB/s)。如此高的传输速度,理应被运用到各种电子设备上,这样能节省大量用于数据传输的时间,正如你所看到的,USB 3.0规范被运用到各种储存介质上:闪存盘,移动硬盘等等,但在某些设备上,USB 3.0不仅没有被运用,反遭到了抛弃,例如,4G手机与无线路由器等无线终端。

  大家所熟知的USB 2.0使用4根接脚,除电源和接地各用去1根外,剩下的2条线材负责传输信号,采用称做差动信号(Differential Signal)的方式传输。与1根信号1根接地的传输方式比较,差动信号同时在2根导线上传递信号,信号振幅相同、相位相反。

  这么做有4大好处,首先就是抗干扰能力佳,因为外来的电磁干扰同时作用在2条导线上(共模噪声),两者相减之后的值不变;再来则因传递相位相反的信号,2条导线产生的电磁场相互抵消,对外电磁干扰小;再者则是因为以2条导线正负号交替作为判断依据,而非采用电压判断,因此比较不容易受到零件温度变化影响;最后就是差动信号的电压改变幅度可以做到比较小,降低装置耗电量。

  USB 2.0传输速度为480Mbps,所以差动信号必须为240MHz,USB 3.0则是以USB 2.0的基础再往上新增5条线(包含USB 2.0的4条总共为9条),4条线分别组成2对差动信号传,提供全双工传输能力,剩下的1条做为整条导线的遮蔽以及接地。差动信号运作频率上也有所增加,从240MHz大幅提升至2.5GHz,才能达到5Gbps的频宽。

  我们再来通过Intel测试数据表格来看看。

  

  红色曲线代表有USB 3.0设备工作时的噪声曲线,下方灰色曲线则表示无USB 3.0设备时的噪声状况,从图中我们可以很清楚的看到,当有USB 3.0设备接入工作时,在2.4-2.5Ghz频段,噪声增加到了-95dBm左右

  那么,在实际中情况如何呢,借用网上一组数据说明:

  使用80S-U3PWBST移动硬盘盒,Intel无线网卡分别在外接硬盘待机和传输档案时,信号强度分别为-27dBm和-29dBm,速度则是155Mbps和156MMbps,稍稍受到USB 3.0的影响。但传输档案中的USB 3.0装置,并不会比待机时干扰还要大。

  同样在连接USB 3.0外接硬盘的环境下:

  Buffalo WLI-UC-G450插在USB 2.0端口时则为-23DBm、118Mbps和-27dBm、116Mbps,与Intel相比大约少了10Mbps。

  若是将Buffalo WLI-UC-G450改插在USB 3.0,情况立刻急转直下,传输速率变得相当不稳定。USB 3.0外接硬盘待机时,Buffalo网卡信号强度为-25dBm,速度则测出56.1、87.6、111Mbps等。若是让USB 3.0外接硬盘进行传输时干扰状况更明显,Buffalo网卡信号强度降为-29dBm,速度则是17.1、59.3、81.4Mbps等。

  可知在使用USB 3.0装置时,同时在USB 3.0端口使用外接网卡,2.4GHz的信号干扰最为严重。

  这是在家用无线局域网内的情况,同样的,在商业通信上,现在所推广的4G网络,工作频率也正好在其干扰频率的附近:

  中国移动(130MHz频谱):1880-1900MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz。

  中国联通(40MHz频谱): 2300-2320 MHz、2555-2575 MHz。

  中国电信(40MHz频谱): 2370-2390 MHz、2635-2655 MHz

  这也是在手机上USB 3.0不常见的原因

  不仅如此,USB 3.0还会干扰无线键鼠:

  测试情况

  结果

  

  综上,这就是USB 3.0性能出色但在很多情况下被遗弃的原因,解决降低干扰的方法目前只有加屏蔽罩,使用1M以上延长线等方法,但这些方法并不能彻底屏蔽干扰,上图说明:

  

  测试结果

  


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

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