看懂 USB 3.0：為什麼很快？架構完整大介紹

電源管理聰明化

USB 3.0除了頻寬外，最為人津津樂道的就是匯流排供電能力，基本輸出電流量範圍是150∼900mA之間，較USB 2.0最高500mA增加了80％供應量。充足的電力能夠驅動更多類型裝置，像是USB 2.0介面遇到採用7200RPM轉速機種的2.5吋外接硬碟，往往得使用Y型分接線，多佔用1組USB連接埠才能取得足夠電力。對USB 3.0而言就沒有這樣的困擾，而且也能縮短行動裝置充電時間。

不過提高輸出負載，等同也是增加了系統耗電量，特別不利於筆電這類行動裝置，勢必加強電源管理機制才行。

除了以往的U0（運作狀態，各裝置可立即傳送和接收封包）、U3（休眠模式，由軟體控制），另外新增U1（待機與快速恢復，各裝置在低耗電模式）和U2（待機與緩慢恢復，轉回U0狀態的延遲時間較U1長）2種模式，並且以PLL（Phase Locked Loop；鎖相迴 路）控制運作狀態，增加架構中各環節裝置的省電性能。

高速不一定最耗電

此外，主控端能夠向裝置傳送packet pending、end of burst、last packet等多種旗標訊號，讓裝置不用等待匯流排閒置，就能自行判斷是否進入待機模式。且裝置處於待機狀態時，還能改用LFPS（Low Frequency Periodic Signaling；低頻率週期訊號）與主控端維持通訊，甚至是進行封包傳輸作業。此外，還有function suspend、device suspend、host initiated suspend等多種休眠機制，提供像是暫停裝置的特定功能等作用。

另一個MLT（Latency Tolerance Message；延遲容忍訊息）功能，就像啟動延遲功能，當裝置向主控端回報ERDY狀態，從送出訊號到接收到回應訊號之前，能夠持續向主控端告知可接受的最大延遲。以上的諸多電源管理設計，並不會改變資料傳輸時的耗電量，但是由於USB 3.0資料傳輸速度快，相對的運作時間更短，平均耗電量反而比USB 2.0低。其關係式就像筆電處理器性能，與電池續航力消長的對比。

總結來看，USB-IF（USB Implementers Forum；USB論壇）大幅改造了USB體質，具備 更強大的層級架構，配置獨立單雙工資料傳輸線，並改善資料傳遞廣播模式，以及完善的電源管理功能，因而成就高達5Gbps頻寬的USB 3.0。

常見USB連接器比較（按縮圖可看大圖）

USB 3.0		USB 2.0
Standard-A Plug
Standard-A Receptacle
Standard-B Plug
Standard-B Receptacle
Micro-B Plug
Micro-B Receptacle

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