USB3.0的挑战与机会

本文作者:admin       点击: 2009-03-10 00:00
前言:

高速传输接口USB3.0标准在2008年底定之后即将自今年起蓄势待发。这个传输速度将比现行480Mbps传输率的高速USB2.0还要高出10倍(5Gbps)的超高速(SuperSpeed)USB,究竟将对产业带来多大的商机与挑战?本刊专访到安捷伦科技市场项目经理潘光平与我们分享他的观点。

潘光平表示USB2.0规格从速度1.5Mbps增加到480Mbps,速度上增加不少,但也带来设计上的诸多挑战。实际上,高速USB 2.0虽然号称有480Mbps的信号传输率,但真正的传输率却远少了1/2,不到240Mbps。就设计而言,传统USB2.0面临了功耗问题,例如在热插入的状态下,会出现Idle(闲置)状态,这问题到了USB3.0就可完全解决。USB3.0在电源管理时序瞬时响应都做了很好的设计。

在应用市场方面,从USB2.0的小型储存组件进入到USB3.0演变成大型储存组件,如大型数据的传输与影音数据的存取,都是重要的进程。像是硬盘或是光驱,DVD FLASH DRIVER等,这些都是属于USB3.0量测重点。
USB3.0在技术上的挑战可分两个层面来看,一是在Transmitter(发射器)的量测,安捷伦提供一种叫de-embedded技术,因为在信号传输过程中会有信号完整性的因素,造成微波效应的产生,因此de-embeded技术是USB3.0发射器设计上非常重要的挑战。

在接收器端来看,我们看到的是一种均衡器的功能。就是说今天我们在发射端传输一个信号,到了接收端若是眼图无法张开的话,就会让测试信号的质量大幅降低。所以我们会用等化技术(equalization)来帮忙把眼图打开,这就叫等化技术。

安捷伦提供USB3.0量测最完整的解决方案,涵盖发射器端的示波器量测,接收器端的误码率分析仪的量测,以及缆线的测试会用到TDR时域反射仪以及网络分析仪的量测。

相形之下,其他同业可能只有脉冲波形产生器而没有误码率测试仪。但在USB3.0规格来说,误码率测试中的抖动容忍度是非常重要的,因此误码率分析仪可说是量测上关键的指标。

业界传出针对USB3.0量测需要用到20GHZ的示波器,对此,从安捷伦的角度来说却是不需要的。比如,USB3.0的传输速率是每秒达5Gbps,以基频来说是达到每秒2.5GHZ,从3倍、5倍频的5次谐波来看高达12.5GHz,在此情况下我们只需要一台13GHz的示波器就足够了。另外从当前业界使用的板材普遍以FR4为主,这种板材的传输速度不会超过6Gbps,若超过6Gbps以上,就会造成信号在带宽上的大幅衰减,根本就用不到20GHz这么高带宽的示波器,13GHz带宽的示波器就绰绰有余了。