Descripción general de SuperSpeed ​​USB 3.0

El bus serie universal (USB) sigue siendo la interfaz dominante en los mercados de PC, dispositivos móviles, electrónica de consumo y comunicaciones. Durante años, USB 2.0 ha sido el estándar de la industria para la conectividad de PC, ofreciendo suficiente ancho de banda para una variedad de dispositivos de aplicación conectados a un ordenador anfitrión, ya sea directamente o a través de concentradores. Sin embargo, el ancho de banda máximo de 480 Mbps de USB 2.0 ya no es suficiente para satisfacer las crecientes demandas de video de alta definición, dispositivos de almacenamiento de terabytes, imágenes digitales de alta resolución y teléfonos móviles con gran capacidad multimedia.

La especificación USB 3.0 garantiza la compatibilidad con USB 2.0, una característica crucial para la electrónica de consumo. El diseño tiene como objetivo proporcionar a los usuarios la misma experiencia que una interfaz USB 2.0, al tiempo que ofrece un ancho de banda significativamente mejorado. USB 3.0 utiliza una arquitectura de bus dual, que integra tanto la interfaz USB 2.0 como un componente SuperSpeed ​​de nuevo desarrollo.

Protocolo USB 3.0

USB 3.0, también conocido como SuperSpeed, es un protocolo de comunicación en capas que consta de un host, un dispositivo y una interconexión SuperSpeed. Permite la interoperabilidad entre dispositivos de varios proveedores y, al mismo tiempo, mantiene la compatibilidad con la infraestructura USB existente, incluidos los controladores de dispositivos y las interfaces de software. Diseñado para mejorar la arquitectura de PC, USB 3.0 abarca computadoras portátiles, computadoras de escritorio comerciales, entornos domésticos y comunicaciones de dispositivo a dispositivo.

El protocolo SuperSpeed ​​USB 3.0 abarca varios aspectos clave, entre ellos

:

• El producto ofrece un ancho de banda mejorado de hasta 5 Gbps.

• Transferencias de datos dual-simplex

• Compatible con versiones anteriores

• Se ha mejorado la capacidad máxima de corriente del bus.

• Gestión mejorada de la energía del bus

• Gestión de energía optimizada

El USB 3.0 se ha desarrollado para lograr un mejor rendimiento mediante varias mejoras técnicas. La más notable de ellas es la incorporación de un nuevo par diferencial junto con el bus de datos USB 2.0 existente. Mientras que el USB 2.0 utiliza cuatro cables (alimentación, tierra y un par para datos diferenciales), el USB 3.0 introduce cuatro cables adicionales y una señal de tierra, lo que crea dos pares más de señales diferenciales para recibir y transmitir. Esto da como resultado un total de nueve cables en los cables y conectores.

Los dos pares adicionales son esenciales para cumplir con los requisitos de ancho de banda de SuperSpeed ​​USB 3.0. El método de señalización ha pasado de sondeo continuo a asincrónico, aunque sigue estando dirigido al host. USB 3.0 también ofrece una interfaz de datos bidireccional, a diferencia del diseño half-duplex de USB 2.0, que restringe el flujo de datos a una sola dirección a la vez. En conjunto, estas actualizaciones logran un aumento de diez veces en el ancho de banda teórico, lo que permite la transferencia en tiempo real de grandes volúmenes de datos.

USB 3.0 presenta varias mejoras para mejorar la eficiencia energética. Las características clave incluyen la administración de energía a nivel de enlace, que permite que el host o el dispositivo inicien estados de ahorro de energía durante períodos de inactividad. La capa de enlace puede ingresar a estados de energía progresivamente más bajos cuando está inactiva, lo que reduce el consumo de energía. Se elimina el sondeo continuo del dispositivo y se elimina la transmisión de paquetes de difusión a través de concentradores. Además, los dispositivos pueden suspender funciones individuales o circuitos que no estén en uso, lo que ahorra aún más energía.

La adopción generalizada del USB se puede atribuir a tres factores clave: su diseño fácil de usar, la amplia presencia de hardware USB en PC y otros dispositivos electrónicos de consumo, y el soporte de software integral de los controladores USB integrados en todos los principales sistemas operativos. El USB 3.0 se basa en la base establecida por el USB 2.0, mejorando el rendimiento para satisfacer las demandas de aplicaciones de gran ancho de banda que anteriormente estaban limitadas.

Otras mejoras en el rendimiento incluyen

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• Transmisión de transferencia masiva optimizada para un mejor rendimiento.

• Se implementarán transferencias isócronas con estados de enlace de baja potencia entre intervalos de servicio.

• Comunicar la tolerancia de latencia al host para optimizar la interfaz USB.

Un resumen de las nuevas características y beneficios del USB 3.0

USB 3.0 es una solución ideal para una amplia gama de aplicaciones, incluidos dispositivos de almacenamiento masivo de estado sólido, transmisión y transferencia de video, estaciones de acoplamiento para PC, interfaces de audio multicanal, cámaras web y cámaras de vigilancia de alta resolución y soluciones de visualización de video como la tecnología de gráficos USB DisplayLink. Además, facilita la conectividad para cámaras fotográficas y de video digitales, dispositivos multimedia externos como reproductores de Blu-ray y discos duros externos, y más. A medida que el uso de PC multimedia domésticos y unidades externas de alta capacidad continúa creciendo, USB 3.0 proporciona una solución simple y eficiente para transferir archivos multimedia de gran tamaño, mejorando la experiencia del consumidor.

El mayor ancho de banda de USB 3.0 mejora significativamente el rendimiento del dispositivo, ofreciendo una experiencia de usuario superior en comparación con USB 2.0. Mientras que USB 2.0 no podía soportar vídeo de alta resolución debido a su límite de 480 Mbps, el ancho de banda máximo de 5 Gbps de USB 3.0 permite la transmisión de vídeo de alta resolución con latencia reducida, lo que da como resultado una mejora notable en la calidad del vídeo. Por ejemplo, DVI de enlace único requiere un rendimiento de casi 2 Gbps, que USB 2.0 no puede soportar. La capacidad de USB 3.0 para ofrecer 5 Gbps permite soluciones de vídeo superiores y se espera que facilite la expansión de USB a nuevos productos y aplicaciones que USB 2.0 no podía soportar de forma eficaz.