USB 3.0 - 10 razy szybciej!

USB 3.0 powoli wchodzi na rynek

Różne urządzenia peryferyjne z portami USB 3.0 wprowadził na rynek Unitek. Oferuje m.in. karty PCI Express i PCMCIA Express Card  (1) oraz kabel USB 3.0 do podłączenia dysku SATA. Tajwański producent PQI oferuje zewnętrzne dyski H566 i S533 z portem USB 3.0, a także pendrive’y zgodne z tym standardem (2). W sprzedaży są płyty główne z wejściami USB 3.0, np. Asus Xtreme Design P7P55D-E czy Gigabyte GA-790XT (3). Na targach CeBIT Point Grey zaprezentował prototyp kamerki internetowej Full HD (4), a Asus – nettop EeeBox PC EB1501U (5).

Cechy USB 1.1 i 2.0

Pierwsza rynkowa specyfikacja magistrali USB 1.1 umożliwia transmisję danych z maksymalną szybkością 12 Mb/s. Magistrala USB pozwala też zasilać urządzenia, dzięki czemu do ich działania nie potrzeba dodatkowego zasilacza, ale pod jednym warunkiem. Urządzenie musi być zasilane napięciem pięciu woltów i nie może pobierać więcej prądu niż 500 mA.

W tym miejscu trzeba wspomnieć o aktywnych i pasywnych hubach USB. Pierwsze mają własny zasilacz, dzięki czemu można do nich podłączać dowolne urządzenia, w tym sprzęt pobierający do 500 mA prądu. Hub pasywny nie ma zasilacza i potrzebną do jego działania energię pobiera z komputera lub nadrzędnego w stosunku do niego huba. W takim wypadku urządzenie podłączone do pasywnego huba USB może pobierać maksymalny prąd 100 mA.

To dlatego do najpopularniejszych, pasywnych hubów USB nie można podłączyć przenośnych dysków twardych, gdyż do działania potrzebują one znacznie większej energii i mogą ulec uszkodzeniu. Najlepiej podłączać je bezpośrednio do gniazd USB w komputerze.

Obecnie większość dostępnych na rynku urządzeń jest zgodnych ze specyfikacją USB 2.0, opracowaną w 2001 roku. W stosunku do USB 1.1 oferuje zwiększoną maksymalną szybkość transmisji do 480 Mb/s (60 MB/s). Urządzenia USB 2.0 są w pełni kompatybilne w dół ze standardem USB 1.1.

Na nowe wymagania USB 3.0

Standard USB 2.0 jest jednak zbyt wolny jak na potrzeby dzisiejszej transmisji dużej ilości danych przesyłanych np. z kamery cyfrowej lub internetowej kamery USB o rozdzielczości Full HD. Co więcej, coraz częściej porty USB są wykorzystywane do ładowania akumulatorów telefonów komórkowych czy przenośnych odtwarzaczy multimedialnych. Na dodatek organizacja International Telecommunication Union zatwierdziła pod koniec października 2009 roku standard, zakładający stworzenie uniwersalnej ładowarki dla komórek, wykorzystującej interfejs micro-USB. Spowoduje to, że ładowanie urządzeń przenośnych i GPS-ów poprzez magistralę USB stanie się powszechniejsze.

Aby sprostać nowym wymaganiom, powstał standard USB 3.0. Pierwszy układ scalony kontrolera USB 3.0, firmy NEC, pokazano w maju 2009 roku, a prototypowe urządzenia i kontrolery USB 3.0 – w połowie 2009 roku na konferencji IDF. Na tegorocznych targach CeBIT producenci zaprezentowali m.in. płyty główne, komputery, netbooki i notebooki ze złączami USB 3.0. Wszystkie trafiają już do sklepów.

Szybciej i wydajniej

Najważniejszą zaletą USB 3.0 jest zwiększenie szybkości przesyłu danych do 4,8 Gb/s (600 MB/s). Nowa magistrala jest kompatybilna w dół z USB 2.0 i 1.1. Dzięki temu wszystkie starsze urządzenia można podłączyć do USB 3.0. Ciekawostką jest to, że oprócz standardowych przewodów, jak w kablach USB 1.1 i 2.0, w USB 3.0 zastosowano dwie dodatkowe ekranowane pary przewodów. Służą one do szybkiej transmisji danych w trybie duplex. Dane mogą być jednocześnie przesyłane w obu kierunkach bez spadku szybkości transmisji, która cechuje magistrale USB 2.0 i 1.1.

Drugą ważną zmianą jest to, że w USB 3.0 została podniesiona wartość natężenia prądu pobieranego przez urządzenia z 500 mA do 900 mA. Dzięki temu do komputera będzie można podłączać pobierające więcej prądu urządzenia oraz ładować przez magistralę USB większość dostępnych urządzeń przenośnych. Dla użytkowników notebooków i netbooków ważne jest to, że w USB 3.0 zmieniono sposób zarządzania wysyłanymi przez kontroler informacjami kontrolno-sterującymi magistralą USB. Pozwala to ograniczyć zużycie prądu w czasie, gdy podłączone do USB urządzenia nie przesyłają danych, a znajdują się w stanie czuwania.