與 USB 2.0 相比，USB 3.0 SuperSpeed 標準的數據速率提高了一個數量級，從而為工程師提供了解決數據密集型應用場景所需的能力。但是，正在出現的一些熱點可能會減緩工程界采用這種下一代接口的速度。

市場研究公司 Global Industry Analysts 今年早些時候編制和發布的數據表明，到 2020 年，支持 USB 3.0 的設備的全球銷量將達到 30 億臺大關。在此期間，亞太地區可能會主導需求（預計復合年增長率為 36%）。

迄今為止，實現 USB 3.0 技術的最佳機會之一就是將數據批量傳輸到外部存儲設備。在這個應用程序中，可以提供的額外速度具有巨大的好處，可以避免越來越常見的數據阻塞。需要注意的是，USB 3.0 不僅僅是一種以消費者為主導的現象。預計的市場增長和工程師對該標準日益增長的興趣將帶來幾個額外的動力，每一個都將產生重大影響。導致該市場領域成熟的其他關鍵驅動因素包括更高性能的安全設備和工業數據采集硬件，以及醫療成像和高清 （HD） 顯示系統在數字標牌、銷售點單元、等等

USB 3.0 功能和用途

USB 3.0 的未來看起來很繁榮，它提供了與最初使 USB 接口如此受歡迎的相同的即插即用連接，并幫助它成為世界上最普遍的接口技術（每年出貨超過 30 億個端口），但有一些額外的優勢。它可以通過全雙工 I/O 結構以高達 5 Gbps 的速率傳輸數據，而 USB 2.0 可以達到 480 Mbps。此外，它將功率輸出從 2.0 的 10 W 提升到 100 W。因此，它在現代系統設計中的部署范圍要大得多。

USB 3.0 與 2.0 版本的向后兼容性是另一個優點，便于升級現有設備。與其他互連技術相比，它的性能優于最新 FireWire 版本的 800 Mbps 和 CameraLink 的 2.08 Gbps，同時比 HDMI 更通用。有限的操作系統支持可能對其施加了一段時間的限制，但現在 USB 3.0 可以與 Linux 一起使用，它對嵌入式行業的各個方面都有更大的希望。

USB 3.0 在消費領域之外的一個重要前景是工業數據記錄，例如監控通過管道的液體流動，從而可以防止泄漏和堵塞，或者環境傳感系統，可以確保空氣傳播的水平化合物或微粒不超過安全閾值。另一個例子是多媒體內容的傳輸。USB 3.0 支持 120 Hz 的 1920 x 1080 像素視頻，具有充足的可用帶寬。高清圖像數據可以以允許流暢的視頻播放而不會出現任何滯后或失真的幀速率顯示。

由于不需要多條電纜，因此降低了部署成本并節省了寶貴的空間。它可以用于機器視覺，支持更高分辨率的圖像傳感器，從而可以更快地檢查工廠生產線上的物品。因此，可以在提高輸出水平的同時維持質量控制基準。

監控攝像頭可以從這項技術中受益，為觀察交通提供更高的圖像清晰度（以便在違反法律時識別車牌）。USB 3.0 肯定會受到關注的另一個地方是 3D 成像，其中成排的相機可以同時從多個角度拍攝照片，用于沉浸式游戲或用于安裝假肢的身體成像。

支持 USB 3.0 的 IC

很明顯，USB 3.0 有很多可能性，但必須注意的是，迄今為止，支持該標準的可用半導體解決方案有其局限性。造成這種情況的一個關鍵因素是這些 IC 主要基于微控制器 （MCU）。現在人們對它們在大部分應用中的適用性提出了質疑。

由于需要創建、編譯和調試大量代碼來操作組成的 MCU 元件，第一波 USB 3.0 接口設備已經證明其實現起來很復雜。他們需要經驗豐富的工程團隊和大量的開發時間。這些 IC 中的 MCU 內核也使單位成本相對較高，并且也占用了相當大的電路板面積。此外，還需要考慮增加的功耗。USB 3.0 系統設計需要一種 MCU 方法的替代方法，該方法可以解決材料清單問題、電路板空間利用率和功率預算。

FTDI Chip 的 FT600/1 USB 3.0 到 FIFO 橋接設備可以提供 3.2 Gbps 的數據突發速率。FT600 有一個 16 位寬的 FIFO 總線接口，而 FT601 有一個 32 位寬的總線接口。作為它們的基礎，它們具有專有的硬連線 32 位、100 MHz 處理器內核，可控制每個 IC 的內部子單元。這減少了需要編寫的代碼量。

FT600 系列中的器件具有兩種接口模式，一種針對簡單直接實施進行了優化的標準同步 245 FIFO 模式，以及一種支持多達四個邏輯 FIFO 通道和針對更高吞吐量而優化的數據結構的多通道 FIFO 模式，以及提供更多的系統設計靈活性。

作者：Gordon Lunn，Chee Ee Lee

審核編輯：郭婷