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2015年6月17日 星期三

USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）規格比較（三）

USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）規格比較（三）： 

新的 USB 3.1 連接介面規格比舊的 USB 規格有提升，主要是三方面，第一是在速度、第二是電源管理效率和第三是連接器，這三種的升級，使 USB 3.1 有機會再擴大市場的佔有率，不管在智能手機、平板電腦、手提電腦、桌上電腦、手提儲存和顯示器，將來都有機會使用。

使用 USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）不同設備的 Road Map
使用 USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）的不同設備
USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）速度：
從 USB 傳輸速度從 1.0（1.5Mbps）、2.0（480Mbps）到 3.0（5Gbps），USB 3.1規格裡定義了 Gen 1 速度為 5Gbit/s（SuperSpeed），Gen 2 速度為 10Gbit/s（SuperSpeedPlus），而 Gen X 則代表可運作在 5Gbit/s 或 10Gbit/s。除 USB 3.1 速度是 USB 3.0 的兩倍外，為了提高高速傳輸效能和能源效益，USB 3.1 的 Gen 2（10Gbit/s）速度採用了 128b/132b 編碼，而 Gen 1（5Gbit/s）速度仍然採用 USB 3.0 8b/10b 編碼。

USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）的速度比較
USB 3.0 採用 8b/10b 編碼的訊號處理方式，在資料傳輸時，傳送10bit 資料時，實際上傳輸資料祇有 8bit，所以有 20%（8/10=0.8）的編碼損耗，因此 USB 3.0 實際的最高資料傳輸速度為 5Gbit/s × 8/10 = 4Gbit/s = 500MB/s。USB 3.1 則採用 128b/132b 編碼方式，在資料傳輸時，傳送 132bit 資料時，實際上傳輸資料祇有 128bit，所以有 3%（128/132=0.9697）的編碼損耗，相比 USB 3.0 的編碼損耗少了 17%，而 USB 3.1 實際的最高資料傳輸速度為10Gbit/s × 128/132 = 9.697Gbit/s ≒ 1,212MB/s，是 USB 3.0 的 2.4 倍。

USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）的速度
USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）電源管理效率： 
USB-IF 已於 2013年發佈新一代 USB-PD（USB Power Delivery）標準，而 USB 3.1 使用了 USB-PD 2.0（USB Power Delivery 2.0）規格，相比前一代 USB-BC（Battery Charging）1.2 版本，支援功率將從 7.5W （5V、1.5A）躍升至 100W（20V、5A），分別為 10W、18W、36W、60W 和 100W 五級，電壓分別為 5V、12V 和 20V，電流分別為 1.5A、2A、3A 和 5A，最大電壓和電流是 20V、5A，不僅能針對各種消費性電子、行動運算裝置配置供電電源規格，亦可實現大電流快充功能，縮短兩倍以上充電時間，故極具應用發展潛力。

USB Power Standards：
USB Power Standards
Specification
Current
Voltage
Power
USB 1.x and 2.0
500 mA
5 V
2.5 W
USB 3.x
900 mA
5 V
4.5 W
USB Battery Charging (BC 1.2)
0.5–1.5 A
5 V
2.5–7.5 W
USB 2.0 with Type-C
500 mA
5 V
2.5 W
USB 3.1 with Type-C
900 mA
5 V
4.5 W
USB Type-C
1.5 A
5 V
7.5 W
3 A
5 V
15 W
USB Power Delivery
2 A
5 V
10 W
1.5 A
12 V
18 W
3 A
12 V
36 W
5 A
12 V
60 W
3 A
20 V
60 W
5 A
20 V
100 W

在不同設備上使用 USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）的功率
USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）連接器： 
USB 開發者論壇（USB-IF）公佈了 USB 3.1 連接器（Connector）介面設計，包括 Standard-A（標準 A）、Standard-B（標準 B）、Micro-B / AB（微形 B / AB） 以及全新設計的 Type-C 插口介面方式。標準的 Standard-A、Standard-B 和 Micro-B/AB 連接器都是採用向後兼容設計，但 USB 3.1 Type-C 介面是全新的設計，可能是蘋果（Apple）於 2012年所推出的 Lightning 連接器，改變了已往的 USB 連接器接口設計，不需要分方向插入可正反面均可插入的功能，所以 USB 3.1 Type-C 的連接器也是設計了正反面均可插入（Reversible）的方式，其實主要是上下的接腳定義相同但排列位置不同，當然 USB 開發者論壇（USB-IF）不會浪費空間和接腳定義，盡量使連接器的所有接腳發揮最大的功能。USB Type-C 連接器尺寸為 8.3×2.5mm，比現在流行的 micro-USB 連接器（6.85×1.8mm）大，主要是接腳數目從 5-Pin 增加到 24-Pin （單排是 12-Pin）所至。至於電力傳輸規格，線材標準為 5A，而連接器為 3A。

USB 3.1（Universal Serial Bus 3.1）連接器
USB 3.1 Type-C Connector（C 型連接器）的尺寸
USB 3.1 Type-C Connector（C 型連接器）的接腳定義
氣溫：29.3度 @ 22:00
相對濕度：百分之 80%
天氣：天色大致良好
於

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