USB 3.2以最小改變達成最大效益

USB 3.2的規格於2017年6月時由USB 3.0推廣組織(USB 3.0 Promoter Group)提出,並於2017年9月25日正式由USB開發者論壇發表。根據USB開發者論壇提供的規格資料,USB 3.2的特性為可使用現有的Type-C纜線進行雙通道模式運作,並延用現有的SuperSpeed USB物理層資料傳輸率與編碼方式,以期能夠在變動最少的前提下,達到提升傳輸效能,以及無縫銜接單通道、雙通道模式的成效。

根據USB開發者論壇提供的USB 3.2規格書提到,USB 3.2的開發目標除了提供頻寬成長之外,也希望能延續使用者過去的習慣,並提供「無痛升級」的體驗,其各項設計關鍵要素如下:

USB 3.2設計關鍵要素
1. 維持USB「智慧主控端、簡單裝置端」的模式。
2. 在現有USB基礎架構上提升效能。現今USB設備以相當普及,其中很大比重的成功因素就是穩定的軟體介面、驅動程式開發容易、通用標準驅動程式(如人機介面裝置、大量儲存設備、音效等等),因此在提升傳輸速度的時候,需維持這些基礎架構以確保現有裝置的相容性。
3. 提升電源管理效率。除了節省運作中裝置傳輸資料所需消耗的電力之外,還能透過更多元的電源管理模式節省閒置中裝置的耗電量。
4. 簡單易用。這永遠是USB的核心目標。
5. 節省花費。目前仍有不少電腦與裝置只支援USB 2.0的連接能力,因此提供向下相容是非常重要的考量。無論電腦與裝置是支援哪一世代的USB規範,都能在較低的速度下彼此相容,Type-A的主控端都能搭配Type-A裝置使用,而Type-C裝置也能透過轉接線材連接至Type-A主控端。
6. 在不改變作業系統的前提下,讓主控端控制器能享有USB 3.2的高速傳輸效能。

以雙通道提升效能

USB 3.2提升傳輸速度的方式相當有趣,並非如從USB 3.1 Gen1過渡到USB 3.1 Gen2時,以提升資料傳輸率的方式達成,而是透過Type-C端子的特性,以雙通道的模式運作。

Type-C端子具有2組高速資料傳輸通道,在USB 3.1的規範下,功能在於讓端子能夠正、反向插入。而在USB 3.2規範中,則會讓2組通道同時運作並傳輸不同資料,如此一來便能資料吞吐能力就能提升2倍,讓資料傳輸率從10Gbps提高至20Gbps。

這種做法讓既有的USB 3.1 Type-C纜線,也能支援USB 3.2的雙通道模式,只要主控端與裝置端都支援USB 3.2,就能享有20Gbps的傳輸速度。但是如果其中1端為USB 2.0、USB 3.1 Gen1、USB 3.1 Gen2,或是透過轉接器將Type-C端子轉換為Type-A端子的話,雖然會失去高速傳輸的優勢,但是裝置仍可在較低的速度下正常運作。

由此可知,USB 3.2規範雖然能帶來更高速的傳輸能力,但也需要各方裝置的配合與支援,使用者或許還需要等待一段時間,讓支援USB 3.2的電腦與周邊裝置普及之後,才能享高速傳輸的方便。

USB 3.2規格正式宣布,以Type-C端子搭雙通道模式讓速度倍增至20Gbps

▲USB 3.2規範利用Type-C端子中有2組SSTR、SSTX的特性(圖中A2、A3、B2、B3,以及A10、A11、B10、B11),以雙通道模式提升資料傳輸速度。

USB 3.2規格正式宣布,以Type-C端子搭雙通道模式讓速度倍增至20Gbps

▲根據USB 3.2規格書說明,當插座與插頭符合USB 3.2規範時,才能以雙通道模式(如Gen1 x2、Gen2 x2)模式運作。

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