Что такое USB 3.0

С появлением HD-видео и терабайтных жестких дисков и по мере массового распространения цифровой фотографии прежней скорости передачи данных по USB 2.0 (теоретический предел — 480 Мбит/с) стало недостаточно. В такой ситуации логичным было бы появление нового стандарта, который соответствовал бы изменившимся требованиям. Долго ждать не пришлось: в сентябре 2007 года Intel заявила о начале разработки спецификаций для USB 3.0. В январе 2009 года компания Seagate представила на выставке CES в Лас-Вегасе первый внешний жесткий диск с интерфейсом USB 3.0. Компьютеры, оснащенные соответствующим портом, должны появиться в продаже в течение этого года. Главной особенностью USB 3.0 является фантастическое увеличение потенциальной скорости передачи данных — до 5 Гбит/с, то есть порядка 640 Мбайт/с. Таким обра-ом, новый интерфейс превосходит не только всех своих предшественников, но и конкурента в лице FireWire. При этом USB 3.0 совместим со всеми предыдущими версиями стандарта, то есть к новому порту можно будет подключить любое старое устройство.
Интерфейс USB 2.0 работает в трех различных скоростных режимах: «Low Speed» позволяет передавать 1,5 Мбит данных в секунду, «Full Speed» — 12 Мбит/с, а «High Speed» — 480 Мбит/с. В USB 3.0 к ним добавляется новый режим «SuperSpeed», обеспечивающий передачу данных на скорости до 5 Гбит/с. Для работы в этом режиме USB-разъемы будут оснащаться пятью дополнительными контактами. Так как передача данных осуществляется в высоком гигагерцевом диапазоне, возникла необходимость применения в кабеле двух экранированных пар проводников: одна пара используется для приема, а другая — для передачи данных. Экранирование кабеля необходимо во избежание возникновения помехи и потери данных. Использование сдвоенных каналов делает возможным параллельную передачу данных, то есть они могут одновременно и приниматься, и отправляться. Таким образом, в отличие от предыдущего стандарта не требуется время на переключение из одного режима в другой.
Для обеспечения совместимости каналы USB 2.0 были сохранены. При использовании старых портов данные по новым каналам кабеля передаваться не будут. Внутри USB-штекеров типа А достаточно пространства, чтобы разместить пять дополнительных контактов SuperSpeed. Это позволяет оставить их внешнюю форму неизменной. Чтобы подчеркнуть их отличие от USB 2.0, новые штекеры получили синюю маркировку (штекеры USB 2.0 имеют черную, белую или серую окраску). Знакомый по принтерам и внешним жестким дискам штекер типа В будет лишь немного увеличен в высоту. Разработанный для небольших устройств, таких как цифровые фотокамеры исотовые телефоны, штекер Micro-USB типа АВ также претерпит некоторые изменения, так как в нем недостаточно места для новых контактов. У него появится «расширение», в котором будут находиться контакты SuperSpeed.
Еще одним новшеством USB 3.0 является распределение данных между устройствами. Раньше информация отправлялись сразу на все подключенное оборудование (поллинг). В USB 3.0 данные передаются через USB-хаб только на заданное устройство (роутинг). Это позволяет разгрузить полосу пропускания и делает возможными новые формы энергосбережения: подключенные устройства теперь смогут переходить в четыре новых энергосберегающих режима. Для использования новых функций USB 3.0 — маршрутизации данных и режимов энергосбережения — необходимы также новые USB-хабы, состоящие из двух частей: одна отвечает только за SuperSpeed, а другая — завсе остальные режимы передачи данных.
Другое нововведение в спецификации USB 3.0 состоит в том, что на каждое устройство теперь по умолчанию подается ток в 150 мА. У USB 2.0 этот показатель равнялся 100 мА, хотя при этом сила тока по запросу устройства могла быть увеличена до 500 мА. Для USB 3.0 максимальное значение составляет уже 900 мА. Конечно, этого по-прежнему недостаточно для питания 3,5-дюймовых внешних жестких дисков, однако вполне хватает для стабильной работы более маленьких устройств — например, 2,5-дюймовых винчестеров.

По материалам журнала Chip