嵌入式专栏-USB3.0 对个人存储应用之新契机

USB3.0适用于各式移动存储设备及外接式存储设备(图由银灿科技提供)

SuperSpeed USB 3.0是下一个无处不在的USB技术的进步，提供更多优惠吸引消费者的功能，包括数据传输率为USB2.0的10倍，最高速度可达5G bit/sec原始数据速率、向下兼容USB2.0、优化电源效率并增加电力输送至900mA、体积小且易于使用，具备同步及各地(Sync-n-Go)技术，让使用者等待时间减至最小。

此外透过USB 3.0读取数据，数据读取顺序则与硬盘机中数据存储顺序相同，硬盘机只要转1圈，即可完整读取所有数据，不需花费多余时间处理存储顺序的问题，与USB 2.0相较之下，USB 3.0数据读取效率至少能提升1.5倍。

新一代可携式存储装置之性能

现有的高容量存储产品中，USB3.0提供最简单的方法来提高性能和降低成本，USB接口不再是性能瓶颈，而是在设备本身或软件层。释放存储装置全部的空间，其中驱动程序是目前最大的瓶颈。现阶段在这方面有两个方向：
I.  Optimized Mass-storage driver
II. UASP

目前对mass-storage产品所使用的驱动程序有以下3种：

1. Microsoft 内建的驱动程序(BOT)
已存在超过10年，对新的存储装置尚未提供优化处理，只能处理单一数据且需要系统实时的回应。同时只对小档案存储、封包传输效率不高，成为高速存储装置性能瓶颈。

2. Optimized BOT driver
基于 BOT的架构，提高效率或总线利用率在一定条件下，性能甚至优于UASP，但是缺点是仍没有改善对小型文件传输，有时它甚至可能不如原来BOT驱动程序。

3. 新标准UASP
取法自SATA NCQ技术，支持同时处理多个数据，提供更好的随机存取性能。但峰值性能也许低于优化的BOT驱动程序，对此新标准微软并没有提供支持内建确切的时间表，现有的解决方案需同时更新主机和装置端的驱动程序，容易造成使用者困扰。

新一代可携式存储装置电源效率

USB3.0接口提供900mA的电源，比USB2.0接口多80％， 但是并不意味着更多的电力可供浪费，USB3.0使装置可以节省 50％以上的功率在存取相同的数据量。

该控制器不但节省了更多的电力，大幅提升外接式装置透过USB界面的充电速度，当使用需更大电源的USB外接装置，如外接式硬盘等，亦毋需额外的电源供应装置。此外USB 3.0规格能传感到所连接装置端的电池是否枯竭，并能藉由传递细微的电流，让电池枯竭的外接式装置恢复动力并建立连结。

新一代可携式存储装置之互操作性

USB - IF在产品认证上，即便是不同供应商，兼容性也做得极好。但是超高速USB是一个认证的新领域，现在还没有可使用的认证实验室，PIL的排队厂商很多，也迫切需要路测。目前唯一获得认证的方法是由PIL测试或参加协会Plug-fest。

系统效能、功耗、成本、个人数据保密性、应用支持和兼容性，这6方面是最重要的考量，理想的解决方案必能符合完善的6角模式