无所不在的USB 3.0
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威锋电子(VIA Labs, Inc.)于2008年7月设立于台北新店，是世界领先x86处理器平台提供者威盛电子(VIA)的100%全资子公司。威锋电子专注于全新USB 3.0传输规格的芯片研发，拥有高速串集式连接接口，自有的PHY实体层IP设计团队以及系统整合能力，能提供客户领先业界的技术支持，以及备受肯定的质量与执行能力。
威锋电子中国区业务总监林佳明先生，以「无所不在的USB 3.0」为题作专题演讲。他先简介威锋电子公司的成立背景，以及介绍威锋在USB 3.0的市场布局，以及各种可能的应用。
USB 3.0的规格优势
USB 3.0相较USB 2.0规格的优势在于，USB 2.0为半双工(Half Duplex)传输模式，一次只能由一端传输；而USB 3.0为全双工(Full Duplex)传输模式，无论任何一端都能以10倍于USB 2.0的480Mbps传输速度，也就是5Gbps作上传？下载。
除了USB 3.0的Hub与装置更加省电，同时USB 3.0可供应高达900毫安培电流，比起以往USB 2.0的500毫安培还要大，更能驱动并供应当今需要电力的各式PC周边存储装置，甚至是低耗电的USB显示器。
林总监提到，根据In-Stat预测，2011年USB 3.0产品数超过3亿，到2013年超过4亿。而USB 3.0将在2011年被全面支持，2011年下半年AMD的Hudson D3芯片组将率先原生支持USB 3.0，提供高达4个USB 3.0埠；而Intel也将于2012年第1季整合USB 3.0主控芯片功能到Panther Point南桥芯片，同样也提供多达4个USB 3.0埠的连接能力，所以能提供4埠的USB 3.0平台，绝对是立足现在、放眼未来的USB 3.0潮流。而威锋电子是第1家提供4埠的USB 3.0主控芯片厂商。
率先提供4埠主控芯片？集线分接器芯片
威锋在仅仅两年之内，开发出像VL800 4埠USB 3.0主控芯片、VL810 USB 3.0 Hub控制芯片、VL750 USB 3.0 4通道Flash闪存控制芯片，以上3项都是世界第1，以及VL700 USB 3.0 to-SATA桥接控制芯片等等。所有核心技术都是公司自主研发，且4条产品线均已经开始量产出货！
林总监先介绍VL800/801 USB 3.0主控芯片。VL800是全球首款4埠USB 3.0主控芯片，而VL801是2埠，且VL800/VL801维持pin脚兼容。两者自主研发的80纳米制程USB 3.0 PHY实体层电路更加省电，3.3 V和1.0 V供电，支持USB 3.0并向下兼容USB 2.0/1.1模式，同时支持xHCI(extensible Host Controller Interface) 0.96版规范，兼容于PCI Express GenII。VL800/801也支持USB电池充电(battery charging)规范，支持外置SPI接口的Flash固件(Firmware)更新，以及MS Windows & Linux操作系统。
USB Hub控制芯片部分，4埠的VL810与2埠VL812是全球第1款推出的USB 3.0 Hub控制芯片，两者皆采取pin脚兼容的设计，支持USB 3.0的兼容xHCI(extensible Host Controller Interface)规范 0.96版，向下兼容USB 2.0与USB 1.1规格，并提供USB 2.0区块传输交易化的转译电路；供1个上传埠和4个下行埠(VL812为2个)的桥接集线能力；VL812更支持USB电池充电规范1.2 (Battery Charging 1.2)以及苹果设备充电标准。
USB 3.0 U盘芯片与外接存储桥接芯片
林总监接着介绍威锋VL750，是全球首颗采4通道设计的USB 3.0闪存控制芯片，并通过USB-IF USB 3.0认证。VL750采自主研发USB 3.0 PHY实体层电路，具备30位元/1KB区块的ECC错误修正引擎，采用静态平均抹写技术(Static wear-leveling)，以提升闪存使用年限与整体耐用寿命。
VL750闪存控制芯片支持包括三星、东芝、美光、英特尔及海力士等闪存大厂，从3X及2X纳米制程的闪存颗粒，包含传统1bit SLC(Single Level Cell)、2bit MLC(Multi-Level Cell)等2KB/4KB/8KB分页大小的闪存颗粒均纳入支持。传输界面规格上，支持Bulk-Only Transport (BOT)区块传输与UASP(USB Attached SCSI Protocol)传输协定，以及Windows操作系统的Readyboost加速功能。将来的VL752虽然仅支持双通道内存驱动存取，但加入ONFI/Toggle驱动模式。
至于威锋VL700/701 USB 3.0转SATAII桥接芯片规格上，VL700/VL701采1T 8051单芯片架构，内建电源regulator变压电路，GP I/O通用中断监测线路，以及EEPROM用于记录定制化VID/PID信息需求，可节省整体BOM物料成本，并可外接SPI界面的Flash闪存来作固件升级。VL700通过USB-IF USB 3.0认证，采新制程的VL701桥接芯片，也于2011年3月开始量产。
既有USB 2.0装置搭配USB 3.0的应用
虽然USB 3.0目前主要应用于存储设备、读卡器，但是其他像是AV影音设备、PC/Web摄像头(PC/Web Camera)、USB显示设备、USB音/视频设备、个人影音娱乐设备等，以及像是Gbps以太网络或无线设备，该怎麽踏入USB 3.0应用市场呢？林总监认为，可藉由一种能安装在USB 3.0汇流排，提供USB 3.0传输协定转换翻译成USB 2.0的转译控制芯片，或称USB 2.0硬件加速芯片，来达成这样的目标，并快速切入这个新兴的USB 3.0应用市场。
以往的USB 2.0规格，汇流排设计上是采取半双工(Half Duplex)且互享带宽的设计，也就是说480Mbps是总带宽；若同时有1个以上的USB 2.0装置时，众多外接装置必须共享并共享这有限的480Mbps带宽，每个USB 2.0装置传输效能会因此下降。
威锋VL660/VL668 USB 2.0硬件加速芯片(USB 3.0 Transaction Translator；U3TT)，能使既有的USB 2.0装置插在USB 3.0汇流排上，系统会抓到并认得它是USB 3.0的装置，并且享有其900mA大电流供应输入，以及其先进的点对点全双工特性；若是搭配专属的AOC连接线，传输距离还可以从3米延伸到100米之远。
威锋VL660/668 U3TT控制芯片，是藉由连接USB 3.0汇流排，并将汇流排协定翻译成前端支持USB 2.0的传输协定，因此连接在前端的USB 2.0装置，并不能像USB 3.0装置能加速、享有5Gbps的传输速度，而是下降并发挥100%独享480Mbps带宽的传输速度。
不过USB 2.0硬件加速芯片的特性，在于能将现有的USB 2.0设备升级、支持到USB 3.0，使其具有USB 3.0汇流排的优势，藉由USB 3.0先进的点对点架构，可让每个USB 2.0装置安插到USB 3.0 Hub或主机板连接埠时，享有专属独立的480Mbps带宽，串接多个USB 2.0装置时的传输效能更能明显且有效的提升。而VL660也可以让客户在既有USB 2.0技术？设备基础下，快速推出运用USB 3.0特性的产品。
威锋揭露一项测试数据，利用两个都是只支持USB 2.0的U盘以及移动硬盘，首先是插在USB 2.0或插在USB 2.0以USB 2.0模式驱动下，从U盘复制1.08GB的数据到移动硬盘。没搭配VL660芯片的结果，两个USB 2.0的装置互享480Mbps带宽，单一装置降到只有240Mbps带宽可用，再加上此时是半双工传输模式，因此传输时间需要3分47秒(227秒)。
若各自搭配VL660芯片进行加速，改插到USB 3.0连接埠与专属连接线来连接，此时两个原本是USB 2.0的终端装置，被系统判定为USB 3.0标准装置，由于各自享有独立的480Mbps传输带宽，加上全双工模式，可以同时进行数据双向流动(同时上下传)，复制时间遂缩短到仅31秒，传输效能整整提升了7.32倍。
VL660也可以应用在既有USB 2.0显示芯片，使得多个USB显示器无需共享USB 2.0带宽，每一个USB显示器可以独享480Mbps带宽，以达到最好的显示效果。另外在Webcams网络摄像头/PC-cams的应用上，产品搭接这组芯片，完全使用独立的USB 2.0汇流排带宽，可以达到720x480 30fps的高解析与刷新率表现，特别是建构3D摄像头时，每一个摄像头都享有独立的480Mbps传输带宽，所以均可达到720x480@30fps录制动态影音数据串流的传输需求。
