USB 3.0實測硬幹eSATA

SATA 6Gb/s規範推出同時，USB官方組織也釋出了USB 3.0規範，這兩種看似不同的傳輸介面標準，其實也帶有一定程度相互競爭關係。SATA-IO組織在3Gb/s世代規範納入eSATA外接規格，少了橋接晶片這必要成本與效能羈絆，可完全釋放出電腦儲存裝置效能，對上USB、IEEE 1394具有相當競爭力。除此之外，USB還有可敬的對手IEEE 1394，傳輸速率達1600Mbps、3200Mbps新規範在一旁虎視眈眈。也因此，USB 3.0選擇在這時間點丟出來，總少不了競爭因素考量。

USB 3.0規範概觀

USB 3.0最大訴求為5Gbps傳輸頻寬，這是USB 2.0最高速480Mbps的10倍，以10位元傳輸模式來計算，理論可用頻寬達500MB/s，很有跟SATA 6Gb/s、3Gb/s正面對抗的本錢。

電源供應能力部分，標準USB 2.0可輸出500mA電流量，USB 3.0規範進一步提高到900mA，並且新加入單純供應電力模式（不傳遞訊號），可以輸出1.5A電流驅動裝置。平均而言，USB 3.0標準電源供應量，仍較IEEE 1394最高1.5A低，不過還算足以對應絕大多數裝置，就算是2.5吋或更小尺寸外接硬碟機也很充裕。

此外USB 3.0也大幅強化電源管理機能，提供Idle（閒置）、Sleep（睡眠）、Suspend（暫停）三種省電模式，更能夠減少非動作中的電源消耗量。USB 2.0部分說穿了，不過是只有啟動與關閉兩種狀態，並沒有什麼電源管理、節能性可言。

而最重要的，USB 3.0終於擺脫以往半雙工單向傳輸模式，開始進入雙向傳輸世代。無論是傳輸效率（實際可用頻寬更高），還是處理器資源耗用量，都可能獲得實質進步改善。

可外接式傳輸介面比一比
傳輸介面	傳輸速率	理論傳輸頻寬	附加電源	隨插即用
USB 3.0	SuperSpeed 5Gbps	500MB/s	有	支援
USB 2.0	High Speed 480Mbps、Full Speed 12Mbps、Low Speed1.5Mbps	60MB/s、1.5MB/s、187.5KB/s	有	支援
IEEE 1394a	400Mbps	50MB/s	有	支援
IEEE 1394b	800Mbps	100MB/s	有	支援
eSATA	3.0Gbps	300MB/s	無*	可支援**

*標準eSATA並不具備電源供應腳位，Power over eSATA是將連接埠與USB整在一起，取用USB連接埠所供應電源。

**磁碟控制器需支援AHCI才做得到熱插拔、隨插即用。

▲USB 3.0控制器晶片依舊是由NEC獨領風騷，已獲得多家主機板廠商採用。

保有向下相容性

向下相容是多數新規範基本課題，USB 3.0控制器具備USB 2.0電路，可以完整向下相容支援舊規格裝置。連接器與訊號傳輸線部分，USB 3.0新增加入5-Pin專屬腳位，並保留舊規範4-Pin腳位。

也就是說，USB 3.0與USB 2.0/1.0訊號採用分離傳輸，Standard-A接頭可與舊裝置完全相容，但是Standard-B接頭部分，由於比USB 2.0/1.0規格高了一截，以容納新增腳位，因此線材無法和舊裝置相容。

講具體一點，USB 3.0線材不能插入舊裝置，但USB 3.0裝置可以用舊版的線材連結（Standard-A/B型），當然這會降到USB 2.0或USB 1.0模式來傳輸資料。

▲USB 3.0線材接頭與連接埠，都換上鮮豔的藍色與舊規格區隔。

▲Standard-A接頭乍看下相同，不過USB 3.0（圖右）裡頭可是多了5根腳位。

▲USB 3.0（圖右）的Standard-B接頭明顯不同於USB 2.0，無法給舊裝置使用。

效能鮮體驗

其實本文設定重點是在效能體驗部分，規範細節部分就不多說了，接下來就準備進入有圖有真相模式，因為編輯跟大家一樣好奇啊！

我們所取得的USB 3.0裝置是款外接硬碟機，為Buffalo製型號HD-H1.0TU3（1TB），將搭配技嘉790FXTA-UD5主機板（內建NEC USB 3.0控制晶片），加上對照組硬碟Seagate Barracuda 7200.12 1TB，在Windows 7環境下進行體驗。

▲這就是USB 3.0的實力，如果不說採用什麼介面，連我們第一時間都會以為是eSATA。

▲如預期的，換用USB 2.0線材跑USB 2.0模式來傳輸時，速度也是卡在30MB/s大關。

▲對照組採eSATA連結，所得結果拿來和USB 3.0比較可發現，USB 3.0真的進步很多。

從簡單測試結果來看，HD-H1.0TU3傳輸速率最大值突破140MB/s，顯見充裕的傳輸頻寬能滿足儲存裝置需求，對單顆硬碟機環境來講，傳輸效果和eSATA一樣好。只不過那8％左右的處理器資源耗用量，我們直覺上認為還是偏高了些。

USB 3.0值得期待

USB 2.0推出當年本就不是個先進規格，隨科技發展演進如今更顯得老態龍鍾。也因此，USB 3.0與USB 2.0同台較勁時形成強烈對比，新規範進步幅度，比SATA 3Gb/s提升到SATA 6Gb/s更能直接感受到。

但這樣就該滿足了？不，他還存在許多進步空間，逐漸被人遺忘的IEEE 1394，這位資深競爭對手，舉凡連接埠供電能力（最高30V、1.5A，可達45W）、資料傳輸模式（實際頻寬較高）、點對點傳輸模式（無需電腦可直接對連傳輸資料）、低處理器資源耗用量、裝置串接連結傳輸（每一串連網路可達63個裝置）、普通線材即可連接兩部電腦充當網路使用……等，這些都是具有廣大廠商支持的USB組織，值得參考的發展應用方向。