USB 3.0时代如何为接口提速

　　图5：线路板介质厚度与传输线特性阻抗的关系。

　　在差分传输线架构传输下，USB 3.0物理层传输电路的收发器电路的接收端SERDES电路会存在终端阻抗，而差分传输关注的是SSRX+/-及SSTX+/-两组差分信号两端的差分特性阻抗。差分特性阻抗所需的数值就是终端阻抗的两倍。USB 3.0增加了SSRX+/-及SSTX+/-两组差分信号，不同于D+/-这组信号使用带直流准位的信号，SSRX+/-及SSTX+/-都是用电容隔离直流准位之后的交流差分信号。SSRX+/-及SSTX+/-两组差分信号的方向是固定的，不同于D+/-信号采用半双工模式，SSRX+/-及SSTX+/-两组差分信号属于双单工模式。而差分信号可以降低电磁干扰，抗扰性能较好。
USB3.0完整解决方案通过兼容性测试

　　智原科技推出的USB 3.0完整解决方案，能够使不同应用的客户都顺利流片。主要的秘诀在于，智原科技的IP能够完全通过USB-IF兼容认证测试，USB-IF所进行的兼容性测试是为了确保所有使用者都能使用正常运作通过测试的USB设备。测试内容包括电气套件（Electrical Suites）、USB Command Verifier（USB CV）、链路层、Gold tree 等测试。电气套件测试是由仪器厂商的电气套件来检测信号是否符合USB3.0规范；USB CV是Windows的应用程序，用来根据检测规格书中第九章所要求的setup命令来检测设备；USB 3.0链路层测试确保了设计符合USB 3.0的通信协议。Gold tree 测试可以检测设备在Windows环境下的实际表现，确保了在真实情况下的运作不会受其他USB设备的干扰。

　　智原科技的USB 3.0 IP已在许多客户的产品上获得验证，通过USB兼容测试大会（Compliance Workshop-Plugfests）或测试实验室（PIL）的USB兼容认证测试。如图6所示，客户的产品可以通过安捷伦（Agilent）、泰克（Tektronix）、力科（LeCory）的电性测试解决方案，也能够通过力科（如图7所示）、Ellisys 的链路层测试方案，兼容性测试（Gold tree、CV）上能完全满足NEC、Fresco logic等各家主控芯片厂商的要求。

　　图6：通过Agilent的电性测试。

　　图7：通过LeCroy的链路层测试。

　　本文小结

　　不少追求高速体验的玩家已感受到了USB 3.0的优势。USB 3.0接口一般实测传输速率约370~390MB/s，大约可以容纳500个频道的DVD画质影音数据流，或100个频道的HD高画质（720×480@60Hz）音视频数据流；即使传递1个未压缩的Full HD高画质电影数据流，也就是1，920×1，080@60Hz的数据流量（相当于每秒190MB的大小），在USB 3.0的传输速度看来也是绰绰有余。面对USB 3.0飞速发展的风潮，我们的日常存储和数码应用也势必会随着电脑等硬件设备升级至USB 3.0而有所提升。USB 3.0成为市场主流已是不可阻挡的大势所趋，智原科技提供的USB3.0完整解决方案将帮助客户更快、更成功地切入市场。